Приставка к цифровому мультиметру.Измеритель оборотов и угла впрыска двигателя
ПРИСТАВКА К ЦИФРОВОМУ МУЛЬТИМЕТРУ
Н. ГЕРЦЕН, г. Березники Пермской обл.
В статье описана простая приставка к мультиметру, позволяющая измерять частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя и угол замкнутого состояния контактов прерывателя.
Многие радиолюбители используют недорогие цифровые мультиметры М-830В, М-832 и им подобные. В журнале "Радио" уже были описаны различные приставки к этому прибору, позволяющие расширить его функциональные возможности. Я предлагаю описание еще одной приставки, которая поможет быстро оценить такие важные показатели работы системы зажигания двигателя автомобиля, как частота вращения коленчатого вала и угол разомкнутого (легко пересчитываемого в угол замкнутого) состояния контактов прерывателя.
В положении "N" переключателя SA1 прибор измеряет частоту следования импульсов на выводах первичной обмотки катушки зажигания. При каждом размыкании контактов прерывателя конденсатор С1 через резисторы R3, R5, диод VD3 и резистор R6 заряжается до напряжения стабилизации стабилитрона VD1, а при каждом их замыкании он разряжается через резисторы R5, R3, катушку L1, резистор R1, замкнутые контакты прерывателя и диод VD2.
Падение напряжения на резисторе R6 в каждом цикле зарядки конденсатора С1 заряжает конденсатор С2 до напряжения, пропорционального частоте размыкания (замыкания) контактов прерывателя.
Как известно, частота N вращения коленчатого вала в мин-1 и частота f размыкания контактов прерывателя в Гц связаны между собой зависимостью N = 120f/z, где z - число цилиндров двигателя.
Таким образом, показание прибора прямо пропорционально частоте размыкания контактов прерывателя, а значит, и частоте вращения коленчатого вала. Катушка L1 препятствует проникновению в прибор высокочастотных колебаний тока самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания, что повышает точность измерения.
В положении "ф" переключателя SA1 прибор измеряет угол разомкнутого состояния контактов прерывателя, т. е. угол поворота кулачка прерывателя от момента размыкания контактов до момента их последующего замыкания. В инструкции по регулировке прерывателя обычно задают угол замкнутого состояния контактов а (угол ЗСК). Угол (в градусах) разомкнутого состояния контактов ф и угол ЗСК а связаны простым выражением: а - ф = 360/z или для четырехцилиндрового двигателя - a = 90 - ф.
При размыкании и замыкании контактов прерывателя на вход прибора поступают прямоугольные импульсы с высоковольтными выбросами на плюсовых перепадах (в момент формирования искры). Стабилитрон VD1 ограничивает их амплитуду. Импульсный ток протекает через резисторы R2, R4, R6. Падение напряжения на резисторе R6 усредняет конденсатор С2. Это напряжение Uop, которое связано прямо пропорциональной и близкой к линейной зависимостью со значением угла ф прерывателя, поступает на цифровой вольтметр.
Детали приставки смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2. Плата изготовлена методом резания. Черным цветом на ней обозначены места, где фольга удалена.
Использование двух пар резисторов R2, R4 и R3, R5 продиктовано только соображениями удобства их точной подборки. Вместо постоянных резисторов R4, R5 могут быть использованы подстроечные, с номиналами на 10...20 % превышающими указанные на схеме. Конденсатор С1 - К73-9, С2 - К50-12. Переключатель SA1 - любой малогабаритный тумблер.
Катушка L1 использована готовая от звонка телефонного аппарата, снятая с магнитопровода, но ее можно намотать самостоятельно на картонном каркасе сечением примерно 12x8 мм с боковыми щеками размерами 21x21 мм, расстояние между щеками - 26 мм. Обмотка содержит 10 000 витков провода ПЭВ-2 0,08, ее сопротивление постоянному току - около 1700 Ом. Выводы катушки припаяны к проводникам платы со стороны печати.
Для налаживания приставки переключатель SA1 сначала устанавливают в положение "N". К выходу прибора подключают мультиметр, включенный вольтметром со шкалой "2000 mV". На вход приставки подают переменное напряжение 12...14 В частотой 50 Гц и подбирают резисторы R3 и R5 такими, чтобы мультиметр показал 1500 мВ.
После этого переключатель SA1 переводят в положение "ф". На вход приставки подают постоянное напряжение 12... 14 В и подбирают резисторы R2 и R4 до показания мультиметра 360/z мВ (для четырехцилиндрового двигателя - 90 мВ).
Таким образом, показание прибора при каждом измерении численно равно измеряемому значению. Так, например, если в положении "ф" переключателя прибор показывает 35 мВ, то это означает, что угол разомкнутого состояния контактов равен 35 град. Значит, угол ЗСК равен: а= 90-35=55 град.
Мультиметр без приставки позволит оценить степень загрязненности контактов прерывателя и исправность его конденсатора, исправность реле-регулятора, ток зарядки батареи аккумуляторов и др. Все это превращает мультиметр с описанной приставкой в универсальный малогабаритный цифровой прибор автолюбителя.
