Измеритель энергии искры

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам измерения энергии быстропротекающих процессов, и может быть использовано, например, для измерения электрической энергии искрового разряда, возникающего в свечах зажигания . Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается путем введения и соответствующего соединения формирователя 10 импульса и RS-триггера 9 позволяющих синхронизировать моменты включения интегратора и А1Щ с частотой измеряемых разрядных импульсов, а также осуществить синхронизацию сброса интегратора с моментом окончания измерения А1Щ. Информация на выходе А1Щ остается неизменной в интервалах между измеряемыми разрядными импульсами. 2 ил. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1651222 (g1)g С 01 Б. 22/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4664238/21 (22) 20. 03. 89 (46) 23.05.91. Вюл. 9 19 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Н.Зайцев, И.А.Великжанин, Ф.А.Гизатуллин и О.А.Попов (53) 621. 317. 37 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1013866, кл. G,01 R 21/06, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1559301, кл. Г 01 R 21/06, 1988 ° (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ИСКРЫ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам измерения энергии быстропротекающих процессов, и может быть использовано, например., для измерения электрической энергии искрового разряда, возникающего в свечах зажигания. Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается путем введения и соответствующего соединения формирователя 10 импульса и RS-триггера 9 позволяющих синхронизировать моменты включения интегратора и АЦП с частотой измеряемых разрядных импульсов, а также осуществить синхронизацию сброса интегратора с моментом окончания измерения АЦП. Информация на выходе АЦП остается неизменной в интервалах между измеряемыми разрядными импульсами. 2 ил.

1651222

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам измерения энергии быстропротекающих импульсных процессов, и может быть использовано для измерения электрической энергии разрядных импульсов, возникающих в свечах зажигания, при включении или отключении в коммутационной аппаратуре и устрой- 10 ствах аналогичного значения.

Целью изобретения является повышение точности измерения устройства.

На фиг. 1.представлена структурная схема измерителя энеРГии искрьц 15 на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Измеритель энергии искры содержит измерительный преобразователь 1 напряжения„ измерительный преобразователь 2 тока, перемножитель 3 сигнапов, интегратор 4; аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, индикатор 6, компаратор 7, одновибратор 8, RS-триггер 9, Формирователь 1О импульса, 25 аналоговый ключ 11, причем выходы измерительных преобразователей напряжения 1 и тока 2 подключены к входам перемножителя 3 сигналов, выход которого соединен с входом интегратора 4, выходом соединенного с входом АЦП

5, к выходу которого подключен индикатор 6, вход компаратора 7 соединен с выходом измерительного преобразователя 2 тока, выход компаратора 7 соединен свходом одновибратора 8 ивходом установки Й8"триггера 9, выход одновибратора 8 соединен с входом формирователя 10 импульса, выход кото40 рого соединен с входом запуска АЦП 5, выход "Конец измерения" последнего соединен с входом сброса К8триггера 9, выход RS-триггера 9 подсоединен к управляющему входу аналогового ключа 11, включенного в цепь 45 сброса интегратора 4.

Измеритель работает следующим образом.

Измерительный преобразователь 1 напряжения, представляющий собой, например, делитель напряжения, своимн

50 входами подключен параллельно исследуемому искровому промежутку. Из-мерительный преобразователь тока, например измерительный трансформатор тока, подключен последовательно с исследуемым искровым промежутком.

В искровом промежутке с определенной частотой образуются искровые разряды (например, в полупроводниковой свече зажигания). В момент появления сигнала на выходе измерительных преобразователей напряжения 1 (фиг.2а) и тока 2 (фиг. 26) с появлением искрового разряда (кривая разрядного тока имеет форму затухающей синусоиды) компаратор 7 формирует серию прямоугольных импульсов (фиг. 2в). Ком-. паратор 7 включен таким образом, что первый прямоугольный импульс на его выходе соответствует первой полуволне разрядного тока. Величина опорного напряжения компаратора 7 выбирается соответствующей току перехода подготовительной стадии разряда в искровую в полупроводниковой свече зажиганИя (фиг. 2б). Одновременно по фронту первого импульса на выходе компаратора 7 RS-триггер 9 формирует на своем выходе сигнал логической "1" (фиг. 2г), который размыкает аналоговый ключ 11, включенный в цепь сброса интегратора 4.

Сигнап с выхода перемиожителя 3, пропорциональный мгновенной мощности искры, поступает на вход интегратора 4.

В последнем осуществляется инте- грирование сигнапа, пропорционального мгновенной мощности искры, в течение длительности искры. ф новременно с RS òðèããåðîì 9 по фронту перрого прямоугольного импульса с выхода компаратора 7 запускается одновибратор 8 и формирует на своем выходе сигнал логического "О" (фиг, 2д). Одновибратор 8 перезапускается по фронту каждого импульса на выходе компаратора 7, следовательно, для обеспечения непрерывности сигнала на выходе одновибратора 8, время задаваемое его времязадающими цепями, должно быть больше периода копебаний разрядного тока. По окончании импульса одновибратора 8 формирователь 10 импульса выдает сигнап на запуск АЦП 5 (фиг. 2е), АЦП запускается и. измеряет сигнал на выходе интегратора.

По окончании измерения АЦП 5 вьтдает сигнал "Конец измерения", ко" торый поступает на вход сброса RS"" триггера 9 и устанавливает на его выходе сигнап логического "0". Сигнал логического "0" иа выходе RS-"òðèããåра 9 замыкает аналоговый ключ 11, обнулякщий интегратор 4. Время измерения АЦП 5 (например, для АЦП

К572ПВ1 время измерения равно

110 мкс) значительно меньше периода следования разрядных импульсов. ИнФормация на выходе АЦП 5 после измерения сохраняется до прихода следую- щего разрядного импульса и в цифро-. вом коде поступает в индикатор 6, где преобразуется в код цифровых индикаторов. На этом цикл измерения энергии искрового разряда заканчивается, и измеритель готов к приему информации об энергии следующего разрядного импульса. Цикл измерения энергии искрового .разряда повторяется.

Таким образом, по сравнению с иэвестньм изобретение позволяет повысить точность измерения энергии, выделяющейся в искровом промежутке, эа счет исключения из основной измерительной цепи одного аналогового ключа,.устройства выборки-хранения и введения соответствующего соединения Формирователя импульса и КЗ"триггера, позволяющих осуществить синхронизацию моментов включения интегратора и АЦП с частотой следования. измеряемых разрядных импульсов и их длительностью, а также синхронизацию сброса интегратора с моментом окончания измерения АЦП. Кроме того, информация на выходе АЦП остается неизменной до прихода следующемго измеряемого разрядного импульса и не зависит от частоты его следования.

Функцию первого аналогового ключа в предлагаемом устройстве выполняет второй аналоговый ключ, так как его размыкание происходит в момент начала искрового разряда (в полупровод- никовой свече зажигания - в момент

12 22

6 перехода подготовительной стадии разряда в искровую) . Следовательно, интегратор интегрирует сигнал толь5 ко в течение искровой стадии разряда.

Формула изобретения

Измеритель энергии искры, содержащий измерительные преобразователи напряжения и тока, перемножитель сигналов, интегратор, аналого-:: цифровой преобразователь, индикатор, компаратор, одновибратор и аналоговый ключ, причем выходы измеритель15 ных преобразователей напряжения и тока подключены к входам перемножителя сигнала, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом индикатора, вход компаратора

2О соединен с выходом измерительного преобразователя тока, а выход компаратора - с входом одновибратора, аналоговый ключ включен в цепь сбро" са интегратора, о т л и ч а ю—

25 шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно введены RS-триггер и Формирователь импульса, причем выход перемножителя сигналов соединен с вхо30 дом интегратора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход компаратора соединен с входом установки RSтриггера, выход одновибратора соеди35 н е н с входом Формир ов ат еля импульса, выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, выход "Конец измерения" которого соединен с входом сброса

gp К$-триггера, выход последнего соединен с управляющим входом аналогового ключа.