专利名称：监测发动机运行状态的动力计时装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对汽油(柴油)发动机运行状态进行实时监测的动力计时装置。
采用内燃机或汽油机的动力设备及拖动设备的使用寿命，受多方面因素的影响。若能较准确地判断和评价设备的使用情况并及时和适时地维修，对于其使用期限的延长，以及节约能源有着重要意义。也为工企事业单位科学地管理这些设备，提供了必需的手段。
现有的动力累积计时仪表，由于没有对动力设备(或拖动设备)发动机的运行状况，进行实时监视的功能，因此，实际安装后不能完成前面所述的工作。
本实用新型目的是提供一种能将发动机的油压信号转变成电信号并通过电子电路处理后对发动机的工作状态进行显示、报警、实时监测的动力计时装置。
本实用新型是由机油压力表、电源电路、压力频率转换电路、时钟计数电路、报警电路及装置外壳体组成，感应式机油压力表的油压－频率信号输出至压力频率转换电路的集成三端稳压器，其输出端经分压电路后接入整型电路，整型电路输出端接入触发电路，并通过电位器同门电路相连，门电路的输出端分别接入时钟计数电路及触发电路，触发电路其中一非门输出端接入报警电路的发光二极管，发动机的动力电源经滤波电容及三端集成稳压器后接入稳压电路，其输出端接入压力频率转换电路，上述电路位在装置外壳体内并安装在仪表配置板上。
本实用新型具有体积小、成本低、灵敏度高、方便实用等特点。
附
图1为本实用新型压力频率转换电路结构原理图。
附图2为本实用新型电源电路原理图。
附图3为本实用新型时钟电路原理图。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述，本实用新型的电路结构及工作原理是这样的电源电路图2中A点为来自动力(或拖动)设备的直流电压，其值应限定在给定12－36V之间。C1和C2(9)为滤波电容。D2为防止输入电压接错而烧毁仪表的保护二极管。WY1和WY2(10)为固定式三端集成稳压器，用它们来实现两级稳压。二极管D2的作用其一为进一步降压，其二对WY2有保护作用，其三是作为内部电池与外部电源供电的转换开关。电源E为备用电源，是防止由于某种意外情况下，失去了动力(或拖动)设备上的外接电源时，可以继续供给仪表电能的备用电源。电阻R1为限流电阻。二极管D3宜选用锗二极管，使得备用充电电池E使用时，其供电回路的电路内阻相对小一些。
三极管T1(11)，高精密可调电压基准源T2和电阻R2、R3、R4共同组成了第三级精密稳压电路，图中C3和C9为滤波电容。
图中B点是只经二级稳压后的输出电压的一个支路，它可供部分计时、存储、显示电路使用。而经三极稳压后的输出电压VE可供压力频率转换电路，即F／V变换电路、电压分析电路使用。(注若选用机械式数码计数器，则B点输出电压可以不使用)。
利用电感式机油压力表为传感器，并将机油压力信号转变为频率信号(即P／F变换电路)的实现原理在图1中给出，汽油或柴油车中的感应式机油表的输入信号是从机油润滑系统采集来的压力(实际应称为压强)P的物理量。其输出信号是离散量。具体地说是一种有一定变化规律的方波电信号(用f表示)。而且f∝p，经过电感应式机油压力表，这一个特殊的电路完成了压力／频率(即p／f)的转换工作。由于从电感应式机油压力表为传感器的输出信号电压很高，不适于低电压供电仪表的使用，而且又由于其有许多畸变，并不是十分纯净的方波信号。所以在进行F／V变换前，需要有一些前置处理。附图1中集成三端稳压器WY3(1)的功能为削波电路。C点为其信号输入端。WY3的输出信号进一步由R5和R6组成的分压网(2)来做降压处理。而施密特电路G1和G2组成了两级整型电路(3)，使由G2输出端输出的信号，基本上是波型比较好的方波电信号了。附图1中的施密特触发电路(4)电路G3和电容C4、C5以及电阻R7、R8组成了单稳态触发器，用来完成频率／电压变换工作。单稳态触发电路的脉冲宽度由电容C4和电阻R7数值大小来决定。而转换后的输出电压(即电容C5的电容电压值)其稳定性则由电阻R8和电容C5来决定。
集成电路组成的门电路有很好地开关性能。我们选用电位器RW10(5)来调整和确定与门电路G7(6)的门槛电平。当有高于此电平的信号输入时，G7输出高电平；当有低地此电平的信号输入时，G7输出低电平。为了进行电平转换和推动后续电路，我们利用了与G7同一封装里的另一个与门电路G8和与G1、G2、G3同封装里的另外三个施密特电路G4、G5、G6。其中与门G8的输出信号D点可以做为计时电路的输入信号。施密特电路G5的输出信号可以进一步控制报警电路(E点输出)。电容C8为信号延迟电容。
报警信号可采用LED发光二极管。当有报警信号输入(附图1中E点)时，其发光(或不发光)，当无报警信号输入时，不发光(或发光)即可。
时钟电路(7)可选用普通石英钟芯片(例如5G5544)来产生时钟信号基准，电路图见图3。
其中电容C6可微调频率快慢，晶振振荡频率可选用f＝32768Hz。图中D点为前面所述电压分析电路中与门G8的输出信号。此处用以控制标准时钟产生电路的工作状态。图中F点可输出120Hz的时钟基准信号。以供计时电路使用。计时电路可选用两片CMOS集成电路CC4518(双BCD码计数器)来组成串行计数电路。显示电路可选用具有计数／锁存／F段译码／驱动四功能的通用电路芯片CC4011、普通7段LED发光数码管配套使用。用六片即可组成标准串联联接方式的显示电路。
本实用新型的工作原理是这样实现的，当汽油(柴油)机等动力装置上的机油压力表的压力为正常值时，其上的传感器所反映出的压力频率信号，输入给压力频率转换电路工作并驱动时钟计数电路工作，当机油压力表的压力过低或过高时，根据压力表内传感器的性能可知，其传感膜片不变形，几乎无频率变化，这时压力频率转换电路不工作，计数器停止计数，同时触发电路触发报警电路，发光二极管发光显示故障信号。
权利要求1.监测发动机运行状态的动力计时装置，是由机油压力表、电源电路、压力频率转换电路、时钟计数电路、报警电路及装置外壳体组成，其特征在于感应式机油压力表的油压-频率信号输出至压力频率转换电路的集成三端稳压器1，其输出端经分压电路2后接入整型电路3，整型电路输出端接入触发电路4，并通过电位器5同门电路6相连，门电路的输出端分别接入时钟计数电路7及触发电路8，触发电路其中一非门输出端接入报警电路的发光二极管，发动机的动力电源经滤波电容9及三端集成稳压器10后接入稳压电路11，其输出端接入压力频率转换电路，上述电路位在装置外壳体内并安装在仪表配置板上。
专利摘要本实用新型涉及一种对汽油(柴油)发动机运行状态进行实时监测的动力计时装置，感应式机油压力表的油压-频率信号输出至压力频率转换电路，其输出端接入整形电路，整形电路输出端接入触发电路，并通过电位器同门电路相连，门电路的输出端接入时钟计数电路并通过触发电路接入报警电路，具有体积小、成本低、灵敏度高、方便实用等特点。
文档编号G01L23/00GK2174694SQ93229279
公开日1994年8月17日 申请日期1993年9月21日 优先权日1993年9月21日
发明者张建华 申请人:张建华