專利名稱：智能化分電器測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種智能化分電器測試儀。
分電器是控制汽車發(fā)動機點火時間的裝置，工作原理如附圖1所示，當分電器的主軸隨汽車主軸旋轉(zhuǎn)時，分電器上的凸輪使開關(guān)K時通時斷，K接通時，蓄電池向點火線圈原邊充電。點火線圈實際上是一個匝比很大的變壓器，K斷開的一瞬間，點火線圈的貯能使次邊產(chǎn)生高達一萬多伏的放電脈沖，加到相應(yīng)的放電針上，擊穿空氣產(chǎn)生電火花，以達到點燃氣缸內(nèi)可燃氣體的目的。附圖1中的六對放電針分別安裝在六個氣缸內(nèi)，當分電器主軸旋轉(zhuǎn)一圈時，六個氣缸按一定次序輪流點火一次。分電器點火性能的好壞，直接影響氣缸內(nèi)燃料燃燒的有效性和整個發(fā)動機的性能，決定發(fā)動機工作時是否過熱，功率輸出是否達到應(yīng)有水平，耗油量是否合理，發(fā)動機運轉(zhuǎn)是否平衡以及空氣污染等嚴重問題。因此，為了保證汽車的高質(zhì)量，必須對分電器的技術(shù)參數(shù)進行準確的測試，對分電器產(chǎn)品進行嚴格篩選。
分電器的點火時間參數(shù)與汽車的運行環(huán)境有關(guān)。隨著汽車運行速度的提高，分電器點火時間應(yīng)相應(yīng)地提前一定角度，稱之為離心提前角;隨著氣缸內(nèi)的真空度的提高，分電器的點火時間也應(yīng)提前一定的角度，稱之為真空提前角。此外，還要求各氣缸的點火時間均勻穩(wěn)定，在規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不斷火等。
長期以來，人們一直使用落后的手動測試臺。它的工作原理是將高壓放電信號引到一個隨分電器主軸旋轉(zhuǎn)的指針上，指針尖端指向一個刻有360個刻度的刻度盤上，由于刻度盤接地，當放電高壓脈沖產(chǎn)生時，在指針與刻度盤之間產(chǎn)生電火花。測試工人一邊用手控制操縱桿，調(diào)整電機轉(zhuǎn)速與真空度，一邊用眼睛同時觀察轉(zhuǎn)速表，真空表和刻度盤上的電火花位置。由于刻度很密，加之火花又在不停地跳動，故只能粗略地估計。因此測試精度很低，測試速度也很慢。測試工人手眼并用，勞動強度很大。由此可見，這種落后的測試工具無法保證對分電器進行嚴格篩選，影響了我國汽車性能的進一步提高。
本發(fā)明的目的在于研制一種智能化分電器測試設(shè)備，實現(xiàn)用計算機控制分電器測試的全過程。
本發(fā)明所研制的分電器測試儀是由計算機系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采樣組合邏輯網(wǎng)絡(luò)、匹配網(wǎng)絡(luò)、測試臺架和專用軟件包組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如附圖1所示。
其中，轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)和真空度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)都是程序控制的數(shù)字閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它們配合起來可以模擬各種不同型號汽車的實際運行環(huán)境。因為分電器的各種被測參數(shù)與汽車的運行環(huán)境有關(guān)，為確保分電器的質(zhì)量，測試是選擇最惡劣的環(huán)境條件下進行的。為克服機械運動的慣性，在本系統(tǒng)中使用了先行控制技術(shù)。
采樣組合邏輯網(wǎng)絡(luò)是由火花信號采樣，閉合角采樣、斷火率采樣邏輯及接口組成。其功能是將匹配網(wǎng)絡(luò)送來的火花信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，送往計算機進行處理。
匹配網(wǎng)絡(luò)是本發(fā)明為解決干擾問題所設(shè)計的特殊網(wǎng)絡(luò)，其工作原理如附圖3所示，其特征是取消放電針，用電阻R1、R2代替放電針釋放貯能，從而消除了放電針放電過程中所產(chǎn)生的強大干擾對計算機工作的影響。用C1、C2、C3、C4和R3、R4、R5、R6、R7、R8、D及整流電路3組成的匹配網(wǎng)絡(luò)取出火花信號，再送采樣組合邏輯網(wǎng)絡(luò)。
專用軟件包是用機器語言及編譯BASIC編寫的，由控制模塊、采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和管理模塊組成。各模塊都是自成系統(tǒng)獨立運行的。其中管理模塊負責(zé)系統(tǒng)標志的顯示，故障診斷，功能選擇?？刂浦颇K是根據(jù)分電器的型號發(fā)出各種控制參數(shù)并隨時檢測運行環(huán)境。采樣模塊將數(shù)據(jù)采回送往緩沖區(qū)。數(shù)據(jù)處理模塊取出數(shù)據(jù)，進行數(shù)字濾波、公式計算等處理后，用曲線和表格形式顯示或打印輸出。
與手動分電器測試臺相比，本發(fā)明具有如下突出優(yōu)點1、測試精度高達0.1度，而手動測試臺只能達到1度，提高了10倍。
2、測試速度快，每測一個分電器只需15秒，而手動測試臺至少需30秒。
3、智能化程度高，大大減輕了工人的勞動強度。測試工人將分電器裝夾好后，只需按一下測試鍵，整個測試過程全部由計算機控制自動完成，測試結(jié)果自動在屏幕上顯示或打印出輸出，還能自動診斷出各種故障。
4、操作簡單。加電后自動進入待測狀態(tài)，操作人員根據(jù)屏幕上的中文提示即可進行操作，無需專門培訓(xùn)。
5、功能齊全，智能化程度高。該測試裝置功能如下(1)、自動測量閉合角、分火角、火花晃動量、離心提前角、真空提前角、斷火率;
(2)、測試結(jié)果能自動用曲線和表格形式顯示出來;
(3)、如果需分析分電器參數(shù)時，能以曲線和表格形式打印出當前所測分電器的全部參數(shù);
(4)、對不合格的分電器自動發(fā)出聲光報警，以提醒測試工人注意，同時顯示或打印出不合格原因及參數(shù);
(5)、根據(jù)不同型號分電器的轉(zhuǎn)速要求，自動控制電機轉(zhuǎn)速;
(6)、能自動控制真空度;
(7)、能自動記錄測試工人的工作時間;
(8)、下班時能自動打印出統(tǒng)計報表，報表內(nèi)容包括測試工人的工作證號，上下班時間，本班所測分電器總數(shù)，合格總數(shù)，不合格總數(shù)及各種不合格原因等。


附圖1是分電器工作原理圖，當分電器主軸隨汽車主軸旋轉(zhuǎn)時，主軸上的凸輪3使開關(guān)K時通時斷，K接通時，蓄電池向點火線圈1原邊充電，當K斷開的瞬間，點火線圈的貯能產(chǎn)生高達一萬伏的脈沖電壓，通過分電器蓋上的分電盤4加到相應(yīng)放電針5上，使放電針產(chǎn)生電火花，點燃氣缸內(nèi)可燃氣體。2是充電電路的附加電阻，K1是電源開關(guān)。
附圖2是智能化分電器測試儀的總體結(jié)構(gòu)圖，計算機1發(fā)出控制信號給轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)2和真空度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)6，由2和6分別發(fā)出控制信號給主電機驅(qū)動電源3和真空泵驅(qū)動電源7，3給主電機5供電，7給真空泵9供電，主電機5帶動分電器主軸旋轉(zhuǎn)，真空泵抽真空。通過傳感器將轉(zhuǎn)速信號送回數(shù)字智能轉(zhuǎn)速表4，4將轉(zhuǎn)速用數(shù)字顯示出來，同時送回到計算機1和轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)2。真空度傳感器將真空度送回到數(shù)字真空表8，8將真空度顯示出來，同時又將真空度送回計算機1和真空度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)6。當轉(zhuǎn)速和真空度達到預(yù)定要求時，計算機1從I/O接口及中斷系統(tǒng)10取回由匹配網(wǎng)絡(luò)14，火花信號采樣邏輯11、閉合角采樣邏輯12、斷火率采樣邏輯13送來的火花信號，進行處理后輸出。
附圖3是匹配網(wǎng)絡(luò)原理圖，當K接通時，電源+V使點火線圈原邊充電，當K斷開瞬間，點火線圈1的貯能在次邊產(chǎn)生一高壓放電脈沖，通過分電器2加到電阻R1，R2上，由C1，C2，C3，C4和R3，R4，R5，組成的網(wǎng)絡(luò)取出脈沖，經(jīng)整電路3整流，經(jīng)R6、D削波及C5濾波，通過光電隔離電路4輸出，送火花信號組合邏輯網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計思想和附圖2所示的總體結(jié)構(gòu)研制成功的JX-1型智能化分電器測試儀，采用IBM-PC/XT作為本測試儀的計算機系統(tǒng)，CP-100打印機作為曲線和表格輸出打印機，由8031、2732、74LS245、74LS373等IC芯片組成采樣邏輯網(wǎng)絡(luò)，組裝在一塊專制的印刷電路板上。由程序控制的數(shù)字閉環(huán)PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)，DAC0804、μA741等IC芯片和功率放大電路組成電機驅(qū)動電源及電動機組成轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。調(diào)速范圍10～3000轉(zhuǎn)/分。由真空度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)和真空泵組成真空度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，真空度的范圍0～90千帕斯卡。測試臺架是由控制柜和分電器裝夾臺兩部分組成。該測試儀已達到設(shè)計要求。
權(quán)利要求
1.一種智能化分電器測試儀，本發(fā)明的特征是由轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，真空度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采樣組合邏輯網(wǎng)絡(luò)、匹配網(wǎng)絡(luò)、測試臺架、微型計算機系統(tǒng)和專用軟件包組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征是取消放電針，用電阻R1和R2代替分電器的放電針釋放貯能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征是匹配網(wǎng)絡(luò)是由C1、C2、C3、C4及R3、R4、R5、R6、R7、R8、D及整流電路組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征是轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)和真空度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)都是程序控制的數(shù)字閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它們配合起來可以模擬各種不同型號汽車的實際運行環(huán)境。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試儀，其特征是所采用的程序控制數(shù)字閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中使用了先行控制技術(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試儀，其特征是采樣組合邏輯網(wǎng)絡(luò)將所采集的火花信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量送往計算機進行處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征是專用軟件包是由控制模塊，采用模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和管理模塊組成，各模塊都是自成系統(tǒng)獨立運行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試儀，其特征是管理模塊負責(zé)系統(tǒng)標志的顯示，故障診斷，功能選擇，控制模塊是根據(jù)分電器的型號發(fā)出各種控制參數(shù)并隨時檢測運行環(huán)境。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試儀，其特征是數(shù)據(jù)處理模塊取出數(shù)據(jù)，進行數(shù)字濾波，計算機處理后，用曲線和表格形式顯示或打印檢測結(jié)果。
全文摘要
一種智能化分電器測試儀，采用計算機控制自動檢測分電器的全部點火參數(shù)。主要特征是取消放電針，用一匹配網(wǎng)絡(luò)從分電器上取出火花信號，送采樣組合邏輯網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，再經(jīng)數(shù)字濾波，計算機處理后輸出。本測試儀主要用于汽車分電器的參數(shù)測試。
文檔編號F02P17/00GK1063337SQ9110660
公開日1992年8月5日 申請日期1991年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月5日
發(fā)明者劉伯中, 劉景霞 申請人:湖南大學(xué)