专利摘要

本申请公开了一种发动机点火脉冲监测装置，包括：输入电路；限幅电路，连接所述输入电路；低通放大电路，连接所述限幅电路；施密特触发电路，连接所述低通放大电路；及电源电路。目前已有的绝大多数检测方法不能很方便地用于便携式转速测量设备。针对火花塞点火的一类 发动机，设计了一种利用电磁感应原理的脉冲检测装置，能在不和发动机电路直接连接或与任何机械部件接触的条件下，方便地检测出点火脉冲，最终输出一种带有转速信息的标准的方波信号。实际测试发现电路性能优良，工作稳定可靠。

权利要求

1.一种发动机点火脉冲监测装置，其特征在于，包括：

输入电路；

限幅电路，连接所述输入电路；

低通放大电路，连接所述限幅电路；

施密特触发电路，连接所述低通放大电路；及

电源电路。

2.根据权利要求1所述的发动机点火脉冲监测装置，其特征在于，所述输入电路包括：

第一端口；

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述第一端口；

第五电阻，所述第五电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第五电阻的第二端连接所述电源电路的负极；

第三电容，所述第三电容的第一端连接所述第一电阻的第二端及所述第五电阻第一端，所述第三电容的第二端连接所述限幅电路。

3.根据权利要求1所述的发动机点火脉冲监测装置，其特征在于，所述限幅电路包括：

第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述输入电路；

第一二极管，所述第一二极管的阴极连接所述第二电阻的第二端，所述第一二极管的阳极连接所述电源电路的负极；

第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述第一二极管的阴极，所述第二二极管的阴极连接所述第一二极管的阳极；

第三二极管，所述第三二极管阳极连接所述第一二极管的阴极，所述第三二极管的阴极连接所述电源电路的正极。

4.根据权利要求1所述的发动机点火脉冲监测装置，其特征在于，所述低通放大电路包括：

第五电容，第一端连接所述限幅电路；

第七电容，第一端连接所述第五电容的第二端；

第八电阻，第一端连接所述第五电容的第二端；

第六电阻，所述第六电阻的第一端连接所述第七电容的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述电源电路的正极；

三极管，集电极连接所述第七电容的第二端、所述第六电阻的第一端及所述第八电阻的第二端，发射极连接所述限幅电路、所述输入电路及所述电源电路的负极，基极连接所述第五电容的第二端；

第四电容，第一端连接所述三极管的集电极，第二端连接所述施密特触发电路。

5.根据权利要求1所述的发动机点火脉冲监测装置，其特征在于，所述施密特触发电路包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述低通放大电路；

第九电阻，所述第九电阻的第一端连接所述第三电阻的第二端，所述第九电阻的第二端连接所述电源电路的正极；

芯片，第二及第六针脚连接所述第九电阻的第一端及所述第三电阻的第二端，第三针脚连接第二端口，第四及第八针脚连接所述电源电路的正极，第一针脚连接所述电源电路的负极；

第六电容，第一端连接所述芯片的第五针脚，第二端连接所述电源电路的负极；

第十一电阻，所述第十一电阻为变阻器，所述变阻器的第一端连接所述电源电路的负极，第二端连接所述电源电路的正极，第三端连接所述第六电容的第一端。

6.根据权利要求1所述的发动机点火脉冲监测装置，其特征在于，所述电源电路包括：

第三端口，所述第三端口的正极连接所述限幅电路、所述低通放大电路及所述施密特触发电路，所述第三端口的负极连接所述输入电路、所述限幅电路、所述低通放大电路及所述施密特触发电路；

第一电容，第一端连接所述第三端口的正极，第二端连接所述第三端口的负极；

第二电容，第一端连接所述第三端口的正极，第二端连接所述第三端口的负极。

7.根据权利要求1所述的发动机点火脉冲监测装置，其特征在于，所述发动机点火脉冲监测装置还包括：

示波器，连接所述施密特触发电路。

8.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的发动机点火脉冲监测装置。

说明书

技术领域

本申请涉及发动机领域，具体涉及一种发动机点火脉冲监测装置及发动机。

背景技术

在发动机维修领域，有时候由于车辆自带的发动机转速表损坏或其他原因，不能准确得到发动机转速。需要一种能间接并且准确测量发动机转速的装置，使用时最好能不与发动机电路直接连接或与任何机械部件接触，就能得到所需的发动机转速信息。

传统的发动机转速检测传感器分直接测量和间接测量两大类。直接测量多基于磁电、光电、霍尔、磁阻等原理，间接测量通常采用测加速度、位移等方式。然而，目前已有的绝大多数检测方法不能很方便地用于便携式转速测量设备。

实用新型内容

为了全部或者部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种发动机点火脉冲监测装置，包括：输入电路；限幅电路，连接所述输入电路；低通放大电路，连接所述限幅电路；施密特触发电路，连接所述低通放大电路；及电源电路。

可选地，所述输入电路包括：第一端口；第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述第一端口；第五电阻，所述第五电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第五电阻的第二端连接所述电源电路的负极；第三电容，所述第三电容的第一端连接所述第一电阻的第二端及所述第五电阻第一端，所述第三电容的第二端连接所述限幅电路。

可选地，所述限幅电路包括：第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述输入电路；第一二极管，所述第一二极管的阴极连接所述第二电阻的第二端，所述第一二极管的阳极连接所述电源电路的负极；第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述第一二极管的阴极，所述第二二极管的阴极连接所述第一二极管的阳极；第三二极管，所述第三二极管阳极连接所述第一二极管的阴极，所述第三二极管的阴极连接所述电源电路的正极。

可选地，所述低通放大电路包括：第五电容，第一端连接所述限幅电路；第七电容，第一端连接所述第五电容的第二端；第八电阻，第一端连接所述第五电容的第二端；第六电阻，所述第六电阻的第一端连接所述第七电容的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述电源电路的正极；三极管，集电极连接所述第七电容的第二端、所述第六电阻的第一端及所述第八电阻的第二端，发射极连接所述限幅电路、所述输入电路及所述电源电路的负极，基极连接所述第五电容的第二端；第四电容，第一端连接所述三极管的集电极，第二端连接所述施密特触发电路。

可选地，所述施密特触发电路包括：第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述低通放大电路；第九电阻，所述第九电阻的第一端连接所述第三电阻的第二端，所述第九电阻的第二端连接所述电源电路的正极；芯片，第二及第六针脚连接所述第九电阻的第一端及所述第三电阻的第二端，第三针脚连接第二端口，第四及第八针脚连接所述电源电路的正极，第一针脚连接所述电源电路的负极；第六电容，第一端连接所述芯片的第五针脚，第二端连接所述电源电路的负极；第十一电阻，所述第十一电阻为变阻器，所述变阻器的第一端连接所述电源电路的负极，第二端连接所述电源电路的正极，第三端连接所述第六电容的第一端。

可选地，所述电源电路包括：第三端口，所述第三端口的正极连接所述限幅电路、所述低通放大电路及所述施密特触发电路，所述第三端口的负极连接所述输入电路，所述限幅电路、所述低通放大电路及所述施密特触发电路；第一电容，第一端连接所述第三端口的正极，第二端连接所述第三端口的负极；第二电容，第一端连接所述第三端口的正极，第二端连接所述第三端口的负极。

可选地，所述发动机点火脉冲监测装置还包括：示波器，连接所述施密特触发电路。

本实用新型还提供一种发动机，包括上述任意一项所述的发动机点火脉冲监测装置。

与现有技术相比，本实用新型针对火花塞点火的一类发动机，提供的基于电磁感应原理的脉冲检测装置，能在不和发动机直接接触的条件下，方便准确地检测出点火脉冲频率。由于发动机的转速可以由点火脉冲换算得到，因此输出的标准方波信号包含转速信息。转速检测方法简单可靠，实用性强，成本低，能在不与发动机零部件有任何电气或机械连接的情况下，就能方便地采集到转速信息。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的发动机点火脉冲检测装置的原理电路图；

图2是根据本申请一个实施例的实际应用示意图；

图3是根据本申请一个实施例的信号流向框图。

具体实施方式

本申请技术方案的原理是：发动机工作时，火花塞的高压电缆会在周围空间一定空间范围内向外辐射脉冲磁场，由于点火脉冲产生的交变电磁场和发动机转速具有正相关的关系，因此本装置可以利用电磁感应原理捕获该交变磁场，并转换成方波信号输出。由得到的方波信号可以很容易地测出发动机转速。

请参照图1-图3，在本申请一实施例中，发动机点火脉冲监测装置包括：输入电路1；限幅电路2，连接所述输入电路；低通放大电路3，连接所述限幅电路；施密特触发电路4，连接所述低通放大电路；及电源电路5。

在本申请一实施例中，所述输入电路包括：第一端口；第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述第一端口；第五电阻，所述第五电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第五电阻的第二端连接所述电源电路的负极；第三电容，所述第三电容的第一端连接所述第一电阻的第二端及所述第五电阻第一端，所述第三电容的第二端连接所述限幅电路。

在本申请一实施例中，所述限幅电路包括：第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述输入电路；第一二极管，所述第一二极管的阴极连接所述第二电阻的第二端，所述第一二极管的阳极连接所述电源电路的负极；第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述第一二极管的阴极，所述第二二极管的阴极连接所述第一二极管的阳极；第三二极管，所述第三二极管阳极连接所述第一二极管的阴极，所述第三二极管的阴极连接所述电源电路的正极。

在本申请一实施例中，所述低通放大电路包括：第五电容，第一端连接所述限幅电路；第七电容，第一端连接所述第五电容的第二端；第八电阻，第一端连接所述第五电容的第二端；第六电阻，所述第六电阻的第一端连接所述第七电容的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述电源电路的正极；三极管，集电极连接所述第七电容的第二端、所述第六电阻的第一端及所述第八电阻的第二端，发射极连接所述限幅电路、所述输入电路及所述电源电路的负极，基极连接所述第五电容的第二端；第四电容，第一端连接所述三极管的集电极，第二端连接所述施密特触发电路。

在本申请一实施例中，所述施密特触发电路包括：第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述低通放大电路；第九电阻，所述第九电阻的第一端连接所述第三电阻的第二端，所述第九电阻的第二端连接所述电源电路的正极；芯片，第二及第六针脚连接所述第九电阻的第一端及所述第三电阻的第二端，第三针脚连接第二端口，第四及第八针脚连接所述电源电路的正极，第一针脚连接所述电源电路的负极；第六电容，第一端连接所述芯片的第五针脚，第二端连接所述电源电路的负极；第十一电阻，所述第十一电阻为变阻器，所述变阻器的第一端连接所述电源电路的负极，第二端连接所述电源电路的正极，第三端连接所述第六电容的第一端。

在本申请一实施例中，所述电源电路包括：第三端口，所述第三端口的正极连接所述限幅电路、所述低通放大电路及所述施密特触发电路，所述第三端口的负极连接所述输入电路，所述限幅电路、所述低通放大电路及所述施密特触发电路；第一电容，第一端连接所述第三端口的正极，第二端连接所述第三端口的负极；第二电容，第一端连接所述第三端口的正极，第二端连接所述第三端口的负极。

在本申请一实施例中，所述发动机点火脉冲监测装置还包括：示波器，连接所述施密特触发电路。本申请还要求保护了一种发动机，包括上述任意一项所述的发动机点火脉冲监测装置。

以下详述本申请技术方案的具体工作原理：

检测电路由输入电路、限幅电路、低通放大电路、施密特触发电路和电源电路等部分组成。完整的原理图如图1所示。

其工作原理是：J1连接一段感应天线，天线另一端绝缘缠绕在发动机火花塞的高压电缆上，发动机的火花塞工作时，J1感应到微弱的电流，经过R1、C3、R2后，被D1、D2、D3组成的限幅电路限定在0.6V以内，再通过C5、C7、R8、Q1、R6组成的低通放大电路将感应到的信号放大，放大后的信号再经C4耦合后通过R3送到由U1、C6、R9、R11构成的施密特触发电路，施密特触发电路把信号从不规则变换为规则的方波信号，最后由U1的第3脚输出方波信号到J2口。J2口输出的方波信号可用来接示波器观测转速，也可在后级连接数字电路做进一步处理，比如可以接单片机的中断引脚等。

信号输入电路由J1、R1、R5、C3构成。J1为感应区，实际使用时，电路J1被设计成一块1平方厘米左右的铜箔，用于外接感应天线，感应天线无需与铜箔进行电气连接。R1为限流电阻，R5为输入电阻。C3为耦合电容，其作用是阻断直流信号，将有用的交流信号耦合到下一级。

限幅电路由R2、D1、D2、D3组成。R2为限流电阻，D1、D2构成二极管双向限幅电路，由于二极管正向导通时其两端存在0.6V左右的电压降，导通后其两端电压也维持在0.6V左右。当高于0.6V的交流信号加到限幅电路上时，D1和D2会处于交替导通状态，并将两端的电压钳制在正负0.6V左右，超过0.6V的电压由R2承载。D3为反向泄放二极管，防止限幅电路出故障时，信号电压高于电源电压引起电路损坏。

低通放大电路由C4、C5、C7、R8、Q1、R6构成，主要功能有两个：其一是将限幅电路送来的小于等于0.6V的信号放大到一定幅度；其二是将送来的信号进行低通滤波，高于一定频率的信号将不能被放大。C4、C5为耦合电容，用于隔离前后两级电路，防止互相干扰。C7和R8的取值决定放大器的截止频率，R8又为Q1提供基极偏置电流，R6的取值和Q1的β值决定电路的放大倍数。

施密特触发电路由由U1、C6、R9、R11构成，U1是通用555定时器芯片，C6为退耦电容，R11用于调节触发器翻转的阈值电压。R9为上拉偏置电阻，其作用是在无信号输入的情况下，使U1的第3引脚输出保持在低电平状态。

电源电路由J3、C1、C2组成，J3为电源端口，输入电压范围为DC 5～12V。C1和C2为退耦电容，用于滤除电源中的高低频干扰信号，保证整机工作的稳定性。

应用实例：实际应用示意图如图2所示，天线一端与发动机火花塞的高压线绝缘缠绕3～5圈，另一端紧贴本装置的J1端的铜箔，给本装置提供一个5～12V的直流稳压电源，本装置即开始工作。当启动发动机后，感应天线将感应到的电信号送入本装置的信号输入引脚，在输出端用示波器即可观测到方波信号。该方波信号的每个高电平代表火花塞点火一次。如果此时的发动机是四冲程发动机，则点火一次代表发动机转两圈，也就是输出方波信号的一个高电平代表发动机转两圈；同理，如果为两冲程发动机，则点火一次代表转一圈，输出的一个高电平代表转一圈。

在5V供电情况下，本装置的输出端接单片机的中断引脚，可以很方便地开发一些嵌入式设备，拓展其他方面的应用。

在本申请一实施例中，所述信号输入电路，感应区由1平方厘米左右的铜箔制成，R1一端与感应区相连，另一端与R5、C3相连，R5另一端接电源负极，C3另一端与限幅电路相连。

在本申请一实施例中，所述限幅电路其特征在于D1与D2反向并联，D3的阳极与D1的阴极、D2的阳极相连，R2的一端连接信号输入电路，另一端与D1的阴极相连。

在本申请一实施例中，所述低通放大电路其特征在于C5的一端接D2的正极，另一端接Q1的基极，Q1为NPN型晶体三极管。C7与R8并联，R8一端接Q1的集电极，另一端接Q1的基极。R6一端接电源正极，另一端接Q1的集电极。Q1的发射极接电源负极。C4一端接Q1的集电极，另一端接R3。

在本申请一实施例中，所述施密特触发电路其特征在于U1为通用555定时器，U1的第2、6脚连接后与R3的一端、R9的一端连接，R9的另一端接电源正极。U1的第1脚接电源负极，第4、8脚接电源正极。R11为3脚电位器，其滑动端与C6的一端相连后又与U1的第5脚相连，固定端的两个引脚一端与电源正极相连，另一端与负极相连。C6的另一端与电源负极相连。U1的第三脚为信号输出引脚。

在本申请一实施例中，所述电源电路其特征在于供电电压为DC 5～12V，C1为电解电容，C2为瓷片电容。C1与C2并联，一端接电源正极，另一端接电源负极。

上述所有电路中的元器件参数包括但不仅限于图1中所标注的数值。

目前已有的绝大多数检测方法不能很方便地用于便携式转速测量设备。针对火花塞点火的一类发动机，设计了一种利用电磁感应原理的脉冲检测装置，能在不和发动机电路直接连接或与任何机械部件接触的条件下，方便地检测出点火脉冲，最终输出一种带有转速信息的标准的方波信号。实际测试发现电路性能优良，工作稳定可靠。

本电路结构简单，构思巧妙，可以很方便地采集发动机转速信息，其输出的方波信号兼容性好，可以直接接示波器或其他仪器观测波形，得出转速数据。也可以应用在嵌入式设备开发领域，将本装置作为信号处理功能模块使用，如在此基础上进行二次开发，能大大降低相关产品开发人员的工作量，减少产品研发周期，加快项目进度。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

一种发动机点火脉冲监测装置及发动机专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。