При регулировке контактной системы зажигания автомобильного двигателя необходимо измерять частоту вращения его коленчатого вала и угол замкнутого состояния контактов (ЗСК), характеризующий ширину зазора между контактами прерывателя. Описанные в журнале приборы для этой цели [1-3] результат измерения выводят на шкалу стрелочного микроамперметра. Сейчас у многих радиолюбителей появились цифровые мультиметры серий М830, М832, М890 и др. Несложная приставка к такому мультиметру позволит удобно и с большой точностью измерять частоту вращения до 2000 мин-1 и угол ЗСК в пределах 30...60 град.
Приставка легко подключается к мультиметру. После ее отключения прибор готов к использованию по прямому назначению.
Схема приставки изображена на рис. 1.
Устройство собрано всего на одной цифровой микросхеме DD1. Узел ее питания состоит из развязывающего диода VD1, зарядного конденсатора С1 и стабилизатора напряжения R3VD3 со сглаживающим конденсатором С4, подключенных к ограничителю напряжения R1VD2.
Питается приставка импульсами напряжения, снимаемыми с контактов прерывателя в процессе измерения того или иного параметра. В результате двуступенной стабилизации (R1VD2 и R3VD3) колебания напряжения питания микросхемы не превышают 3 % при изменении скважности импульсов с прерывателя от 4 до 1,25.
На элементах DD1.2, DD1.3 собран одновибратор, вырабатывающий импульсы длительностью около 8 мс. Импульсы напряжения, ограниченные стабилитроном VD2, поступают на формирователь коротких импульсов C2R4R5 (резистор R4 - токоограничительный), которые запускают одновибратор при каждом плюсовом перепаде входной импульсной последовательности (т. е. при размыкании контактов).
Сформированные одновибратором одинаковые по напряжению и длительности импульсы проходят через буферный элемент DD1.4, делитель напряжения на резисторах R7, R8 и переключатель режимов работы SA1 в показанном на схеме положении "N" на интегрирующую цепь R11C5. На конденсаторе С5 выделяется постоянное напряжение, пропорциональное частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Если переключатель SA1 перевести в нижнее по схеме положение ("а"), то цепь R11C5 окажется подключенной через делитель напряжения R9R10 к выходу инвертора DD1.1. Вход инвертора через токоограничительный резистор R2 подключен к тому же стабилитрону VD2. Каждое замыкание контактов вызывает появление импульса низкого уровня на входе инвертора. Так как угол ЗСК постоянен и не зависит от частоты следования импульсов, напряжение на конденсаторе С5 будет пропорционально углу ЗСК при любой частоте вращения коленчатого вала.
Напряжение на конденсаторе С5 измеряют цифровым мультиметром. подключаемым к разъему Х1.
Вместо К561ЛЕ5 в приставке можно использовать такую же по функции микросхему из серий К176, К564. Стабилитрон VD2 можно использовать любой на напряжение в пределах 9... 12 В, a VD3 - на напряжение 4,5...7 В (КС147А, КС168А). Диоды VD1 и VD4 - любые маломощные кремниевые. Конденсатор С5 желательно выбрать с минимальным током утечки.
Детали приставки размещены на плате размерами 40x35 мм. Выводы деталей пропущены в отверстия. Монтаж выполнен изолированным проводом. Плата укреплена в пластмассовом корпусе от сетевого блока питания активной телевизионной антенны. Переключатель режимов работы SA1 - микротумблер МТ-1 - смонтирован на крышке корпуса. К входу приставки надо припаять гибкие проводники с изолированными зажимами "крокодил" на концах.
Вид на монтаж приставки показан на рис. 2.
Если в распоряжении радиолюбителя имеется мультиметр из серии DT-890, у которого расстояние между центрами гнезд равно примерно 19 мм, то штыри, имеющиеся на корпусе блока питания, надо соединить с выходом приставки - они точно войдут в гнезда "СОМ" (общий) и "DCV" мультиметра.
При измерениях переключатель пределов мультиметра надо установить в положение "2000 mV".
Для налаживания приставки ее штыри включают в гнезда мультиметра, а на вход от генератора 3Ч подают синусоидальное напряжение 12... 15 В частотой 30 Гц или последовательность прямоугольных импульсов. Переключатель SA1 приставки устанавливают в положение "N", и подстроечным резистором R8 добиваются показаний "900" на шкале мультиметра, что соответствует 900 мин-1.
При увеличении частоты генератора до 50 Гц мультиметр должен показать "1500" ±20 мВ. Если необходимо, положение движка резистора R8 корректируют. Целесообразно проверить показания мультиметра и на других значениях частоты: на 20 Гц он должен показать "600", а на 40 Гц - "1200". Теперь приставку подключают к прерывателю четырехцилиндрового двигателя и убеждаются в ее правильной работе. Увеличение напряжения на 1 мВ на выходе приставки соответствует увеличению частоты вращения на 1 мин-1.
После этого переключатель SA1 приставки переводят в положение "а". На вход подают прямоугольные импульсы со скважностью 2 ("меандр"), и подстроечным резистором R10 добиваются показаний "45" на табло приставки (45 мВ). При подключении входа приставки к прерывателю работающего двигателя мультиметр покажет угол ЗСК. Увеличение на один градус угла ЗСК соответствует увеличению напряжения на 1 мВ.
Приставку можно наладить и без генератора сигналов, подавая на ее вход переменное напряжение 15...25 В частотой 50 Гц со вторичной обмотки понижающего сетевого трансформатора. В режиме "N" подстроечным резистором R8 приставки устанавливают на табло мультиметра показание "1500". В режиме "а" движок подстроечного резистора R10 вращают до появления на табло мультиметра показания "45".
Погрешность измерения параметров при тщательной калибровке приставки не превышает 3 %, что вполне достаточно для обеспечения нормальной работы двигателя внутреннего сгорания.
Следует иметь в виду, что время установления показаний мультиметра с приставкой равно примерно 3...4 с по причине сравнительно медленной зарядки конденсатора С5 приставки и некоторой инерционности работы указанных моделей мультиметров. Кстати, вместо мультиметра можно применить и обычный стрелочный авометр с большим входным сопротивлением - не менее 50 кОм/В.
Литература
Автор: И.Потачин, г.Фокино Брянской обл.