專利名稱：監測發動機運行狀態的動力計時裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對汽油(柴油)發動機運行狀態進行實時監測的動力計時裝置。
采用內燃機或汽油機的動力設備及拖動設備的使用壽命，受多方面因素的影響。若能較準確地判斷和評價設備的使用情況并及時和適時地維修，對于其使用期限的延長，以及節約能源有著重要意義。也為工企事業單位科學地管理這些設備，提供了必需的手段。
現有的動力累積計時儀表，由于沒有對動力設備(或拖動設備)發動機的運行狀況，進行實時監視的功能，因此，實際安裝后不能完成前面所述的工作。
本實用新型目的是提供一種能將發動機的油壓信號轉變成電信號并通過電子電路處理后對發動機的工作狀態進行顯示、報警、實時監測的動力計時裝置。
本實用新型是由機油壓力表、電源電路、壓力頻率轉換電路、時鐘計數電路、報警電路及裝置外殼體組成，感應式機油壓力表的油壓－頻率信號輸出至壓力頻率轉換電路的集成三端穩壓器，其輸出端經分壓電路后接入整型電路，整型電路輸出端接入觸發電路，并通過電位器同門電路相連，門電路的輸出端分別接入時鐘計數電路及觸發電路，觸發電路其中一非門輸出端接入報警電路的發光二極管，發動機的動力電源經濾波電容及三端集成穩壓器后接入穩壓電路，其輸出端接入壓力頻率轉換電路，上述電路位在裝置外殼體內并安裝在儀表配置板上。
本實用新型具有體積小、成本低、靈敏度高、方便實用等特點。
附

圖1為本實用新型壓力頻率轉換電路結構原理圖。
附圖2為本實用新型電源電路原理圖。
附圖3為本實用新型時鐘電路原理圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述，本實用新型的電路結構及工作原理是這樣的電源電路圖2中A點為來自動力(或拖動)設備的直流電壓，其值應限定在給定12－36V之間。C1和C2(9)為濾波電容。D2為防止輸入電壓接錯而燒毀儀表的保護二極管。WY1和WY2(10)為固定式三端集成穩壓器，用它們來實現兩級穩壓。二極管D2的作用其一為進一步降壓，其二對WY2有保護作用，其三是作為內部電池與外部電源供電的轉換開關。電源E為備用電源，是防止由于某種意外情況下，失去了動力(或拖動)設備上的外接電源時，可以繼續供給儀表電能的備用電源。電阻R1為限流電阻。二極管D3宜選用鍺二極管，使得備用充電電池E使用時，其供電回路的電路內阻相對小一些。
三極管T1(11)，高精密可調電壓基準源T2和電阻R2、R3、R4共同組成了第三級精密穩壓電路，圖中C3和C9為濾波電容。
圖中B點是只經二級穩壓后的輸出電壓的一個支路，它可供部分計時、存儲、顯示電路使用。而經三極穩壓后的輸出電壓VE可供壓力頻率轉換電路，即F／V變換電路、電壓分析電路使用。(注若選用機械式數碼計數器，則B點輸出電壓可以不使用)。
利用電感式機油壓力表為傳感器，并將機油壓力信號轉變為頻率信號(即P／F變換電路)的實現原理在圖1中給出，汽油或柴油車中的感應式機油表的輸入信號是從機油潤滑系統采集來的壓力(實際應稱為壓強)P的物理量。其輸出信號是離散量。具體地說是一種有一定變化規律的方波電信號(用f表示)。而且f∝p，經過電感應式機油壓力表，這一個特殊的電路完成了壓力／頻率(即p／f)的轉換工作。由于從電感應式機油壓力表為傳感器的輸出信號電壓很高，不適于低電壓供電儀表的使用，而且又由于其有許多畸變，并不是十分純凈的方波信號。所以在進行F／V變換前，需要有一些前置處理。附圖1中集成三端穩壓器WY3(1)的功能為削波電路。C點為其信號輸入端。WY3的輸出信號進一步由R5和R6組成的分壓網(2)來做降壓處理。而施密特電路G1和G2組成了兩級整型電路(3)，使由G2輸出端輸出的信號，基本上是波型比較好的方波電信號了。附圖1中的施密特觸發電路(4)電路G3和電容C4、C5以及電阻R7、R8組成了單穩態觸發器，用來完成頻率／電壓變換工作。單穩態觸發電路的脈沖寬度由電容C4和電阻R7數值大小來決定。而轉換后的輸出電壓(即電容C5的電容電壓值)其穩定性則由電阻R8和電容C5來決定。
集成電路組成的門電路有很好地開關性能。我們選用電位器RW10(5)來調整和確定與門電路G7(6)的門檻電平。當有高于此電平的信號輸入時，G7輸出高電平；當有低地此電平的信號輸入時，G7輸出低電平。為了進行電平轉換和推動后續電路，我們利用了與G7同一封裝里的另一個與門電路G8和與G1、G2、G3同封裝里的另外三個施密特電路G4、G5、G6。其中與門G8的輸出信號D點可以做為計時電路的輸入信號。施密特電路G5的輸出信號可以進一步控制報警電路(E點輸出)。電容C8為信號延遲電容。
報警信號可采用LED發光二極管。當有報警信號輸入(附圖1中E點)時，其發光(或不發光)，當無報警信號輸入時，不發光(或發光)即可。
時鐘電路(7)可選用普通石英鐘芯片(例如5G5544)來產生時鐘信號基準，電路圖見圖3。
其中電容C6可微調頻率快慢，晶振振蕩頻率可選用f＝32768Hz。圖中D點為前面所述電壓分析電路中與門G8的輸出信號。此處用以控制標準時鐘產生電路的工作狀態。圖中F點可輸出120Hz的時鐘基準信號。以供計時電路使用。計時電路可選用兩片CMOS集成電路CC4518(雙BCD碼計數器)來組成串行計數電路。顯示電路可選用具有計數／鎖存／F段譯碼／驅動四功能的通用電路芯片CC4011、普通7段LED發光數碼管配套使用。用六片即可組成標準串聯聯接方式的顯示電路。
本實用新型的工作原理是這樣實現的，當汽油(柴油)機等動力裝置上的機油壓力表的壓力為正常值時，其上的傳感器所反映出的壓力頻率信號，輸入給壓力頻率轉換電路工作并驅動時鐘計數電路工作，當機油壓力表的壓力過低或過高時，根據壓力表內傳感器的性能可知，其傳感膜片不變形，幾乎無頻率變化，這時壓力頻率轉換電路不工作，計數器停止計數，同時觸發電路觸發報警電路，發光二極管發光顯示故障信號。
權利要求1.監測發動機運行狀態的動力計時裝置，是由機油壓力表、電源電路、壓力頻率轉換電路、時鐘計數電路、報警電路及裝置外殼體組成，其特征在于感應式機油壓力表的油壓-頻率信號輸出至壓力頻率轉換電路的集成三端穩壓器1，其輸出端經分壓電路2后接入整型電路3，整型電路輸出端接入觸發電路4，并通過電位器5同門電路6相連，門電路的輸出端分別接入時鐘計數電路7及觸發電路8，觸發電路其中一非門輸出端接入報警電路的發光二極管，發動機的動力電源經濾波電容9及三端集成穩壓器10后接入穩壓電路11，其輸出端接入壓力頻率轉換電路，上述電路位在裝置外殼體內并安裝在儀表配置板上。
專利摘要本實用新型涉及一種對汽油(柴油)發動機運行狀態進行實時監測的動力計時裝置，感應式機油壓力表的油壓-頻率信號輸出至壓力頻率轉換電路，其輸出端接入整形電路，整形電路輸出端接入觸發電路，并通過電位器同門電路相連，門電路的輸出端接入時鐘計數電路并通過觸發電路接入報警電路，具有體積小、成本低、靈敏度高、方便實用等特點。
文檔編號G01L23/00GK2174694SQ93229279
公開日1994年8月17日 申請日期1993年9月21日 優先權日1993年9月21日
發明者張建華 申請人:張建華