Устройство для контроля работытранспортных средств

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик о>796880

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06 02 79 (21) 2720812/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 150181 Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 15. 01. 81 (51)М. Кл.З

G 07 С 5/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) ЮР 681.178 (088.9) (72) Авторы изобретения

П. М. Чеголин, В. И. Петько, В. Н. Дашук, А. Ф. Борисов, С. Н. Демиденко и lO. Н. Кузнецов (71) Заявитель Институт технической кибернетики AH Белорусской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ТРАНСПОРТНЫХ

СРЕДСТВ

Изобретени относится к измерительной технике и может быть использовано для экспресс-анализа процессов, протекающих в узлах и деталях транспортного средства во время дорожных или стендовых испытаний, а также в лабораторных условиях для обработки информации, зарегистрированной на магнитных носителях.

Известны бортовые устройства для контроля и регистрации показателей работы транспортных средств, позволяющие измерять дисперсию случайного процесса в пяти частотных полосах .и содержащие датчик, тензоусилитель, полосовой фильтр, усилитель, блок преобразования, элемент И, индикатор, блок формирования и преобразования сигналов времени f1).

Недостатками указанных устройств являются необходимость проведения дополнительных вычислений, невысокая точность и малое быстродействие.

Известно также устройство для контроля работы транспортных средств, содержащее датчик, выход которого через первый усилитель подключен ко входам полосовых фильтров, коммутатор, второй усилитель, генератор импульсов и блок индикации (2).

Работа с этим устройством проводится в три равных по длительности этапа: предварительный заезд, тарировка и измерение. На первом этапе устанавливают необходимые коэффициенты усиления тенэоусилителя и полосовых усилителей и регистрируют с помощью генератора импульсов время движения транспортного средства.„ на втором этапе при выбранных режимах работы тенэоусилителя и полосовых усилителей производят тарировку всего тракта, т.е. регистрацию известного сигнала в течение времени, равного времени предварительного заезда; на третьем этапе производят измерение и обработку. Таким образом, при работе с известным устройством две трети рабочего времени затрачивается на определение оптимальных режимов функционирования отдельных узлов устройства,.регистрацию времени заезда и нахождение тарировочных,коэффициентов, а только одна третв собственно на измерение. Кроме того,так как при измерении дисперсии частота следования импульсов на вы796880 ходе блока преобразования пропор1 циональна квадрату величины измеря- . емого сигнала, при большом динамическом диапазоне входного сигнала в блоке преобразования возникают значительные погрешности, связанные с трудностью достижения линейности передаточной характеристики данного блока во всем входном диапазоне. Другим источником погрешности является используемый в известном устройстве метод деления, позволяющий производить деление только нецело.

Цель изобретения — сокращение времени проведения испытаний и увеличение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля работы транспортных средств, содержащее датчик, выход которого через первый усилитель подключен ко входам полосовых фильтров, коммутатор, второй усилитель, генератор импульсов и блок индикации, введены аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, программный блок и блок управления, выходы полосовых фильтров подключены ко входам коммутатора, выход которого через второй усилитель соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первым входам микропроцессора и блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, первый выход блока управленя подключен через программный блок ко второму входу микропроцессора, выход которого соединен с блоком индикации, второй, третий и четвертый выходы блока управления подключены соответственно к управляющим входам коммутатора, второго усилителя и аналого-цифрового преобразователя.

Введение в устройство обратной связи между аналого-цифровым преобразователем и усилителем через блок управления позволяет автоматически выбрать режим работы устройства, что исключает необходимость проведения перед каждым измерением предварительного заезда и уменьшает погрешность измерений при большом динамическом диапазоне сигнала. Действительно, блок управления и синхронизации управляет изменением коэффициента усиления усилителя, в зависимости от величины сигнала на выходе аналого-цифрового преобразователя. Введенный блок управления учитывает в микропроцессорном блоке изменение коэффициентов усиления усилителя одновременно с обработкой и регистрацией, что исключает необходимость проведения тарировки перед каждым измерением. Микропроцессор с блоком микропрограмм обеспечивает требуемую точность вычислений иско55 ражением: Дискрет тс х пер где „ „ — максимальная частота спектра исследуемого сигнала; п - количество частотных каналов;

Näe9 - число отсчетов на период сигнала, необходимое для остаточно полного его отражения.,мых параметров, сравнимую с точностью аналого-цифрового преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля работы транспортного средства.

Оно содержит датчик 1, первый усилитель 2, полосовые фильтры 3, коммутатор 4, второй усилитель 5, аналого-цифровой преобразователь 6, микропроцессор 7, блок 8 индикации, генератор 9 импульсов, блок 10 управления, программный блок 11. Датчик 1 соединен с первым усилителем 2, выход которого подключен к полосовым фильтрам 3, связанным через коммутатор

15 4 со вторым усилителем 5, выход которого подан на аналого-цифровой преобразователь 6, выход аналого-цифрового преобразователя 6 соединен с информационным входом микропроцесЩ сора 7, к входу управления которого, подключен выход программного блока

11, а выход микропроцессора 7 заведен на блок 8 индикации. Генератор 9 импульсов соединен с блоком 10 управления, выходы которого связаны с коммутатором 4, вторым усилителем 5, аналого-цифровым преобразователем 6 и программным блоком 11.

Устройство работает следующим образом.

ЗО При проведении испытаний аналоговый сигнал с выхода датчика 1 поступает на вход первого усилителя 2, где происходит его предварительное усиление. Затем усиленный сигнал поступает на входы полосовых фильтров 2. По сигналам, приходящим из блока 10 управления, отфильтрованные составляющие поочередно подаются коммутатором 4 на вход второго

4g усилителя 5. На втором усилителе

5 блок 10 управления устанавливает наибольшнй коэффициент усиления, при котором напряжение на выходе второго усилителя 5 не превышает по

45 абсолютной величине наибольшего значения сигнала, преобразуемого аналого-цифровым преобразователем 6.

Коэффициент усиления второго усилителя 5 выбирается из чисел ряда 2п,где п — О, +- 1 + 2 и т.д. Частота рабо о ты аналого-цифрового преобразователя 6 соответствует частоте работы коммутатора 4, включенного для реализации принципа временного разделения каналов, и определяется вы796880

Цифровой код с выхода анало-цифро= вого преобразователя 6 поступает в микропроцессор 7 и блок 10 управления. Если цифровой код на выходе аналого-цифрового преобразователя;

6 превышает верхнюю пороговую величину, заданную в блоке 10 управления, что говорит о слишком большой величине сигнала на выходе второго усилителя 5, то блок 10 вырабатывает сигнал, по которому уменьшается величина коэффициента усиления во втором усилителе 5. Аналогичным образом производится увеличение коэффициента усиления при величине цифрового кода на выходе аналогоцифрового преобразователя 6, мень- 15 шей установленного нижнего порогового значения, заданного в блоке 10.

Таким образом, поддерживается оптимальный уровень сигнала на входе аналого-цифрового преобразователя ДО

6. Код текущего значения коэффициента усиления второго усилителя 5 из блока 10 управления поступает в программный блок 11, который пройзводит соответствующий сдвиг поступающего из аналого-цифрового преобразователя 6 числа в микропроцессор 7. В микропроцессоре 7 по командам программного блока 11 производится обработка поступающей информации. Блок 10 управления посылает в программный блок 11 сигналы, делающие номер частотного канала, которому принадлежит пришедшее в микропроцессор 7 число. Результаты обработки по каждому частотному каналу 35 заносятся во внутренние регистры общего назначения микропроцессора 7.

Вывод результатов измерений осуществляется поканально, производится подсчет сигнала из блока 10 управ- @» ления в программный блок 11, который управляет выводом информации из соответствующего регистра общего назначения микропроцессора 7 на блок индикации 8. Генератор импульсов 9 определяет время проведения измерения и, соответственно,, число дискретных отсчетов измеряемой величины, которое используется при усреднении, в процессе обработки результатов измерения.

При использовании устройства вре мя, необходимое для получения результата, сокращается примерно в 3 раза по сравнению с прототипом, так как исключается предварительный заезд, .а тарировка может проводиться лишь один раз за весь цикл измерений. В

2 раза сокращается расход моторесурсов транспортного средства,так как при работе с известным устройством требовалось совершать два заезда - предварительный и измерительный (тарировка производилась при неподвижном транспортном средстве), а работа с предлагаемым устройством требует лишь измерительного заезда.

Повышается точность преобразования, особенно при большом динамическом диапазоне входного сигнала.

Формула изобретения

Устройство для контроля работы транспортных средств, содержащее датчик, выход которого через первый усилитель подключен ко входам полосовых фильтров, коммутатор, второй усилитель, генератор импульсов и блок индикации, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены айалого-цифровой преобразователь, микропроцессор, про- граммный блок и блок управления, выходы полосовых фильтров подключены ко входам коммутатора, выход которого через второй усилитель соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первым входам микропроцессора и блока управления, второй вход которого соединен с выходом. генератора импульсов, первый выход блока управления подключен через программный блок ко второму входу микропроцессора, выход которого соединен с блоком индикации, второй третий И четвертый выходы блока управления подключены соответственно к управляющим входам коммутатора, второго усилителя и аналого-цифрового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2347609/24, кл. G 07 С 5/10, 26.01.77.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2716059/18-24, кл. G 07 С 5/08, 19 ° 01.79 (прототип) ф к

" "Ъ9688О

Составитель Н. Баганова

Редактор Ф. Муха Техред A. Ач Корректор Н.Григорук

Заказ 9773/68 Тираж 628 Подписное

HHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4