SU1000810A1 - Цифровой измеритель максимального давлени сгорани в цилиндре двигател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, к методам контрол  рабочих параметров поршневых двигателей иможет найти применение на транспорте , энергетике и в других област х народного хоз йства, использующих двигатели внутреннего сгорани .

Известны устройства дл  измерени  максимального давлени  сгорани , содержащие датчик давлени с усилителем и амплитудный детектор с ий- . дикатором 1.

Однако схемы указанных устройств решены в аналоговом виде, что снижает точность контрол .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству  вл етс  цифровой измеритель давлени  сгорани  в цилиндре двигател , содержащий датчик давлени , подключенный к усилителк ,аналого-цифровой преобразователь , счетчик рабочих циклов, дешифратор , элемент И и три формировател  2.

Известное устройство не позвол ет измер ть максимальное давление сгорани  с высокой точностью.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  максимального давлени  в двигателе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровом измерителе максимального давлени  сгорани  в цилиндре двигател , содержащем датчик давлени , подключенный к усилителю, аналого-цифровой преобразователь,

10 счетчик рабочих циклов, дешифратор, элемент И и три формировател  импульсов ,введены блок сравнени  кодов , два регистра пам ти, осреднитель кодового сигнала, генератор

15 тактовых импульсов, компаратор,ограничитель уровн  и четвертьлй формирователь импульсов, при этом информационный вход аналого-цифрового преобразовател  подключен к выходу уси20 лител  и к входу ограничител  уровн , выходом соединенного с входом компаратора, а выход - к входам первого регистра пам ти и к первым входам блока сравнени , выходом соеди25 ненного с одним из входов элемента И, второй вход которого подсоединен к выходу первого формировател  импульсов , а выход - к входу записи первого регистра пам ти, выходом соеди30 ненного с вторым входом блока оравнени  и входом второго регистра пам ти , выход которого соединен через осреднитель кодового сигнала и деши ратор с блоком индикации, причем входы первого формировател  и второго формировател , выходом соединенного с управл ющим входом аналого-цифрового .преобразовател , подсоединены к выходу генератора тактовых импульсов, входом соединенног с первым выходом компаратора и входом третьего формировател  имрульсов , выходом соединенного с установочным входом первого регистра и через счетчик рабочих циклов с управл ющим входом осреднител  кодово го сигнала, второй выход компаратор подключен через четвертый формирователь импульсов к входу перезаписи второго регистра пам ти. На фиг. 1 изображена функциональ на  схема устройства; на фиг. 2 иЗ диаграммы его работы. Устройство содержит датчик 1 дав лени  газов в цилиндре двигател , соединенный со входом усилител  2. Выход усилител  2 соединен со входо аналого-цифрового преобразовател  (,АЦП) 3 и через ограничитель 4 уров с входом компаратора 5. Выход АЦП 3 соединен с первыми входами блока 6 сравнени  и входами первого регистр 7 пам ти, выходы которого соединены с входами второго регистра 8 пам ти с вторыми входами блока 6. Выходы р гистра 8 соединены через осреднитель 9 и дешифратор 10 с блоком 11 индикации. Выход блока б сравнени  соединен с первым входом элемента И 12, выходом соединенного с входом записи регистра 7. Второй вход элемента И 12 соединен с выходом перво го формировател  13 импульсов. Выхо второго формировател  14 импульсов соединен с управл ющим входом АЦП . 3, а входы формирователей 13 и 14 при соединены к выходу генератора 15 та товых импульсов.Управл ющий вход ге нератора 15 соединен с первым выходом компаратора Бис входом третье го формировател  16 импульсов. Второй выход компаратора 5 соединен с входом четвертого формировател  17 импульсов. Выход формировател  16 соединен с установочным входом регистра 7 и через счетчик 18 количества рабочих циклов с управл ющи входом осреднител  9 ходового сигна ла. Выход формировател  17 соединен .с входом перезаписи регистра 8. Устройство работает следующим образом. . При работе двигател  давление газов в цилиндре двигател  преобразуетс  датчиком 1 в пропорциональный электрический сигнал, который поступает в усилитель 2, где усиливаетс  до необходимой величины и поступает на вход АЦП 3 и на ограничитель 4 уровн , который пропускает на выход только верхнюю часть импульса .давлени , превышающую напр жение ограничени  Uopp(фиг. 2а) . Это необходимо дл  повьйпени  надежности работы устройства, выделени  рабочего цикла И получени  необходимости времени дл  обработки полученной информации. При по влении на выходе ограничител  4 информационного сигнала срабатывает компаратор 5, на первом выходе которого по вл етс  потенциал, т.е. логическа  единица. Форма выходного сигнала компаратора 5 показана на фиг. 25. Этот потенциал запускает генератор 15, который начинает вырабатывать импульсы с частотой следовани  f {фиг. 2д). Одновременно формирователь 16 генерирует импульс (фиг. 2 в),который устанавливает в ноль регистр 7 и фиксируетс  счетчиком 18. Каждый тактовый импульс своим передним фронтом запускает формирователь 14, который генерирует импульс управлени  (фиг. За и 36), поступа;ющий на вход запуска (управлени ) АЦП 3. В результате воздействи  первого импульса АЦП 3 преобразует текущее значение поступающего с выхода усилител  2 аналогового сигнала в цифровой код. По окончанию работы АЦП 3 этот код поступает в блок 6. Поскольку элемент И закрыт и записи в регистр 7 не произошло, а он установлен в состо ние ноль, то, очевидно, что число в блоке 6 больше, чем в регистре 7. В результате сравнени  чисел на выходе блока 6 по вл етс  потенциал, который открывает элемент И 12 по сигналу формировател  13, который реагирует на задний фронт тактового импульса (фиг. За и 36), происходит запись кода в регистр 7. Второй тактовый импульс вновь запускает АЦП 3, выходной код которого поступает в блок 6, где происходит сравнение поступившего кода с АЦП и хранившегос  (предшествуюего ) кода регистра 7. Поскольку происходит, нарастание давлени  в цииндре (фиг. 2о), то, очевидно, число, записанное с выхода АЦП, также будет больше числа, хранимого в регистре 7. В результате потенциал на выходе блока 6 будет поддерживатьс  по сигналу формировател  13, произойдет повторна  запись числа в регистр 7. Это будет продолжатьс  до тех пор, пока действующее напр жение не достигнет точки Р-,(фиг. 2d). Тогда поступивший код, число которого отображает величину записываетс  в. регистр 7 аналогично рассмотренному выше пор дку. Теперь поступиший после этого числовой код с выхода АЦП 3 в блок б будет меньше числа , хранимого в регистре 7. В результате этого потенциал на выходе блока 6 исчезнет, элемент И 12 закроетс  и записи в регистр 7 не произойдет , т.е. в нем будет хранитьс  максимальное число.

После того, как действующее на- . пр жение на входе ограничител  4 ста нет меньше р i о закроетс  и на его выходе напр жение исчезнет. В результате компаратор 5 возвратитс  в исходное состо ние и на его первом выходе образуетс  логический ноль, который отключает генератор 15 (фиг. 26 и 2а). Одновременно на втором выходе компаратора по вл етс  логическа  единица, котора  заставл ет срабатывать формирователь 17, на выходе которого генерируетс  короткий импульс (фиг. 21,), который поступает на регистр 8, в результате чего происходит перезапись, числового кода из регистра 7 в ре-Г гистр 8. Этот код может поступать на дешифратор 10, как показано на фиг.1 пунктирной линией, который преобразует его в число, удобное дл  воспри ти  человеком. Это число .инди-. цируетс  блоком 11 в виде величины одного цикла.

да  осреднени  PZ по нескольким последовательным циклам, что позвол ет исключить вли ние нестабильност рабочего процесса, служит осреднитель 9, представл ющий собой, например , двоичный сумматор-накопитель с делителем, на входы которого поступают коды величин Р с выхода регистра 8 и код делимого с выхода счетчика 18. После подсчета счетчиком 18 определенного числа рабочих циклов происходит, .деление накопленной суммы на число записанных циклов и счетчик 18. автоматически возвращает себ  в исходное состо ние.

В результате на дешифратор 10 поступает код, отображающий осредненную по нескольким ииклам.Величину Pjr, котора индицируемс  блоком 11.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 537278, кл. С, 01 U 23/.00,

2.Судовые машины и механизмы.- Сборник научных трудов, вып. XII,

М., 1976, с. 98-103 (прототип).