Винахід відноситься до області автомобільного сервісу. До микроконтроллеру приєднаний індикатор тиску. Вихід аналого-цифрового перетворювача приєднаний до мікроконтролеру, а вхід - до датчика тиску. Джерело живлення з системою управління відключенням приладу приєднаний до кнопки активації і до вищеперелічених блокам пристрою. Манометр додатково містить приєднаний до датчика тиску пороговий елемент, підключений до мікроконтролеру і до пороговому елементу пристрій управління черговим режимом і приєднаний до пристрою управління черговим режимом генератор імпульсів, що запускають. Згаданий пристрій управління дозволяє при перевищенні заданого порогового тиску виробляти запуск вузлів вимірювання тиску, видачу його значення на індикатор і подальше відключення вимірювальних і управляючих схем приладу. Манометр характеризується малим енергоспоживанням і може експлуатуватися в умовах частого вимірювання, забезпечуючи отримання достовірної статистичної інформації. 1 з.п. ф-ли, 3 мул.
Винахід відноситься до області автомобільного сервісу і може бути використано для візyaлізaціі показання тиску в пневматичних шинах транспортних засобів, а також і в інших галузях техніки при вимірюванні (сигналізації) тиску в різних пневматичних або гідравлічних системах.
Відомий "Кишеньковий манометр для вимірювання тиску в пневматичної шини" моделі MS-41B фірми DACOMP Electronic GMBH, см. Сторінку в Інтернеті за адресою: www. dacom. de [1]. Даний манометр портативний працює наступним чином. Перед кожним вимірюванням тиску для включення і калібрування даного вимірювального приладу користувач натискає кнопку на цьому приладі, тим самим включаючи його в роботу, потім автоматично проводиться калібрування датчика тиску приладу. Після калібрування приладу лунає звуковий сигнал і користувач приступає до вимірювання тиску в пневматичної шини шляхом з'єднання головки вимірювального приладу з вентилем пневматичної шини (колеса). Користувач зобов'язаний протягом певного часу (5-7 секунд) виміряти тиск в шині (а далі вимірювальний прилад відключається автоматично). Даний вимірювач не призначений для професійної роботи в умовах частого вимірювання, а саме в разі виконання вимірювань більш ніж 200 раз в день (зміну). Іншим недоліком даного вимірника є те, що користувачеві доводиться кожен раз до проведення вимірювання тиску натискати кнопку включення приладу. При цьому втрачається чимало робочого часу на очікування періоду калібрування, а також додаткової роботи користувача на натискання кнопки, що безумовно знижує продуктивність праці. Наступним недоліком даного вимірювального приладу є неможливість отримання достовірної статистичної інформації про хід технологічних процесів накачування пневматичних шин, розподілу кількості подкачек за зміну, добу, тиждень і т.п., а також неможливість обміну: інформацією між вимірником тиску і вищим пристроєм. Власнику цього вимірювального приладу неможливо отримувати об'єктивну інформацію про ступінь експлуатації (завантаження) даного приладу протягом якогось певного періоду часу - зміни, доби, тижня і т.п. Метою при розробці пропонованого способу вимірювання тиску в пневматичної шини транспортного засобу і портативного порогового електронного манометра для здійснення цього способу є: 1) створення способу вимірювань тиску повітря, за якого споживання енергії вимірювальним приладом буде мінімальним і вимірювання тиску буде здійснюватися автоматично вже при безпосередньому приєднанні головки даного вимірювального манометра до вентиля пневматичної шини, як це відбувається в звичайних аналогових мано метрах; 2) створення манометра, який проводить підрахунок кількості подкачек пневматичних шин за зміну, добу, тиждень і т.п., а також проводить запис технологічного процесу накачування шин в певні поля незалежній пам'яті; 3) створення такого манометра, який міг би працювати в складі інформаційних систем, обмінюватися даними (інформацією) з вищим пристроєм по бездротовому інтерфейсу зв'язку, а також отримувати калібровану інформацію і реконфигурировать власне програмне забезпечення. Зазначена мета реалізується наступним чином. Пропонований вимірювальний прилад постійно знаходиться в черговому режимі і відстежує подачу тиску до датчика приладу з заданим порогом тиску. При перевищенні заданого порогу тиску проводиться автоматично активація даного приладу і вимірювання тиску і видача його значення на індикатор тиску. Користувачеві досить лише приєднати головку вимірювального приладу до вентиля пневматичної шини і на індикаторі тиску приладу відобразиться автоматично його значення. Тобто користувачу необхідно провести мінімум маніпуляцій. Пропонований манометр поряд з індикатором тиску, аналого-цифровим перетворювачем, датчиком тиску, кнопкою активації вимірювального приладу, джерелом живлення і системою управління відключенням приладу, додатково містить пороговий елемент, пристрій управління черговим режимом, мікроконтролер і генератор імпульсів, що запускають. Пропонований манометр може містити також годинник-таймер реального часу, флеш-пам'ять і бездротовий порт обміну інформацією з вищестоящими пристроями. Даний манометр може робити підрахунок кількості подкачек пневматичних шин за зміну, добу, тиждень і т.п., а також проводити запис ходу технологічного процесу накачування шин в певні поля незалежній пам'яті. Таким чином, даний манометр може працювати в складі інформаційних систем, обмінюватися інформацією з вищим пристроєм по бездротовому інтерфейсу зв'язку, а також отримувати калібровану інформацію і реконфигурировать власне програмне забезпечення. Близького аналога пропонованим способом вимірювання тиску в пневматичної шини транспортного засобу в доступній науково-технічної і патентної інформації не виявлено. Як віддаленого аналога пропонованого портативного пороговому манометру для зміни тиску в пневматичної шини транспортного засобу можна прийняти кишеньковий манометр з науково-технічної інформації за джерелом інформації [1]. Перелік креслень На фіг.1 зображена функціональна схема пропонованого манометра. На фіг.2 зображено більш детальна схема з'єднання датчика тиску з пороговим елементом і пристроєм управління черговим режимом. На фіг. 3 зображена діаграма функціонування манометра за схемою на Фіг.2. Пропонований манометр складається з наступних блоків і вузлів. Основою всього приладу є мікроконтролер 1, який виробляє початкову ініціалізацію всіх приєднаних до нього пристроїв (фіг.1 і 2), а також проводить вимірювання аналогової величини напруги (пропорційно: прикладеному значенням тиску до датчика), отриманого з датчика тиску. Батарея харчування 2 виробляє харчування всіх вузлів і схем манометра. При цьому безпосередньо до батареї живлення 2 підключені годинник-таймер реального часу 3, RS-тригер 4 управління живленням з кнопкою 5 початковій активами приладу і вибору діапазонів вимірювання тиску у включеному стані приладу, з "підтягує" резистором 5а. До батареї живлення 2 підключений також ключ загального відключення 6, призначений для відключення від батареї живлення 2 мікроконтролера 1 та інших вимірювальних блоків і схем приладу, за умови тривалого невикористання приладу (доба і більше) по команді мікроконтролера 1 (вхід R RS-триггера 4 , на фіг.1). Пропонований манометр може бути активізований в певний запрограмований період часу годинником-таймером 3 реального часу (вхід S RS-триггера 4, фіг.1). Підвищує стабілізатор напруги 7, керований мікроконтролером 1, призначений для стабілізації напруги живлення, що подається до датчика тиску 8 і пороговому елементу 9 через ключ 10 включення датчика тиску і порогового елемента. Пристрій управління черговим режимом (УУДР) 11, що приводиться в дію генератором імпульсів годин-таймера 3 реального часу подає короткі імпульси струму (замикаючи ключ 10) на датчик тиску 8 і пороговий елемент 9, і в разі перевищення заданого порогу тиску виробляє висновок мікроконтролера 1 з "сплячого" режиму, після чого мікроконтролер 1 зчитує показання тиску з датчика тиску 8, виробляє його перекодування і видачу перекодувати значення на індикатор тиску 12. до микроконтроллеру 1 через інтерфейс I2С приєднана флеш-пам'ять 13, призначена для зберігання інформації про значення кількості подкачек пневматичних шин за зміну, добу, тиждень і т.п., а також записи інформації про хід технологічного процесу в певні поля незалежній пам'яті. До микроконтроллеру 1 приєднаний бездротовий інтерфейс зв'язку 14, призначений для обміну даними (інформацією) з вищим пристроєм. На фіг. 2 зображена докладна схема з'єднання датчика тиску 8 з пороговим елементом 9 пристроєм управління черговим режимом 11. До датчику тиску 8 через ключі 15 і 16 приєднаний конденсатор 17, призначений дли накопичення заряду і перенесення його зустрічно напрузі зсуву, що подається через ключі 18 і 19 до компаратору напруги 20. Поріг тиску включення (активації) пропонованого електронного манометра встановлюється (задається) резисторами 21, 22, 23. Отримане шляхом порівняння значення порога тиску подається на вхід D-тригера 24 і в перио д валідності сигналу на вхід з D-тригера 24 подається стробирующий сигнал від пристрою управління черговим режимом 11. У разі перевищення заданого порогу тиску в заданий період часу на вхід
мікроконтролера 1 надходить сигнал, і мікроконтролер виходить з "сплячого" режиму. Після цього мікроконтролер 1 дає команду що підвищує стабілізатора напруги 7, а останній виробляє стабілізацію напруги на заданому рівні, після чого датчик тиску 8 гарантує задані метрологічні характеристики. Мікроконтролер 1 оцифровує "правильну" аналогову величину напруги і видає її на індикатор тиску 12. Після цього мікроконтролер 1 дає команду пристрою управління черговим режимом 11 на перехід в "сплячий" режим. Після чого манометр очікує приходу наступного імпульсу, що запускає від годин-таймера 3 реального часу, після отримання якого буде проведена наступна спроба вимірювання тиску в автомобільній шині. На фіг. 3 зображені п'ять діаграм функціонування схеми манометра по фіг.2. При цьому зображені два періоду вимірювання тиску: - період очікування при тисків нижче заданого порогу тиску; - і період функціонування при заданому порозі тиску (при подачі вимірюваного тиску). А зображені п'ять діаграм відображають: 1-я діаграма - залежність тиску на вході датчика тиску від часу; 2-я діаграма - залежність напруги живлення датчика тиску і порогового елемента від часу; 3-тя діаграма - залежність виходу компаратора (напруги) від часу; 4-я діаграма - залежність входу стробування з D-триггера 4 від часу;
5-я діаграма - залежність виходу
D-триггера 4 від часу. Принцип роботи пропонованого манометра грунтується на тому, що Рвикл <P,
де Рвикл - потужність споживання приладом в вимкненому стані;
Рмония - потужність споживання приладом в режимі відстеження порога тиску;
Pізм - потужність споживання приладом в режимі вимірювання тиску. При цьому на практиці було встановлено, що при професійному використанні пропонованого приладу (манометра) отримані наступні співвідношення:
а в деяких випадках навіть більше - до 100000 разів. При першій установці в корпус манометра батареї живлення 2 - манометр не починається в роботу. Для запуску користувачеві необхідно натиснути на кнопку 5 активації приладу і ключ 6 замкнеться і дасть харчування микроконтроллеру 1. А мікроконтролер зробить ініціалізацію всіх пристроїв, що входять до складу манометра і увійде в "сплячий" режим; споживання потужності в цьому режимі мікроконтролерів і іншими вузлами буде мінімальним. Генератор імпульсів годин-таймера 3 реального часу генерує імпульси, які подаються на вхід УУДР 11 (1-2 Гц). По приходу цього імпульсу УУДР 11 активізується і видає циклограму відповідно до фіг.3. При цьому в кожній фазі циклограми проводиться подача імпульсу струму на датчик тиску 8 і пороговий елемент 9 (від 50 до 1000 мкс). Це необхідно для отримання "оціночної" інформації про величину вхідного тиску повітря в датчик тиску 8. Дана інформація є метрологічно неточною, але дозволяє судити про подію подачі тиску в датчик тиску 8. Граничний елемент 9, виконаний на ключах 15, 16, 18 і 19 , конденсаторі 17. резисторах 21, 22, 23 і компараторе 20 дозволяє відстежити подачу тиску на вхід датчика тиску з заданим порогом тиску (від 0,2 кг / см2). Можливо побудова порогового елемента 9 і за іншими схемами. Залежно від величини тиску на виході компаратора тиску 20 встановлюється логічний рівень "1" і "0". "1" відповідає тиску нижче заданого порогу тиску, а "0" відповідно вище завзятого порога тиску. У разі якщо тиск не було подано на датчик тиску 8, то на вхід
переривання мікроконтролера не надходить інформація про переривання. УУДР 11, відключивши пороговий елемент 9 і датчик тиску 8, знову чекає приходу наступного імпульсу з генератора імпульсів годин -Таймер 3 реального часу. За рахунок того, що датчик тиску 8 і пороговий елемент 9 включаються лише на дуже короткий проміжок часу, споживання енергії манометром є виключно мінімальним. У разі подачі тиску датчик тиску 8 компаратор 20 видає логічний "0", який, вступаючи на вхід 
мікроконтролера 1 виводить його з "сплячого" режиму, останній дає команду що підвищує стабілізатора натягу 7, після чого датчик тиску 8 гарантує задані метрологічні характеристики. "Правильне" напруга, що знімається з виходу датчика тиску 8, оцифровується внутрішнім АЦП мікроконтролера 1, перетвориться в потрібну форму і виводиться на індикатор тиску 12. Попутно проводиться запис цієї інформації в певні поля флеш-пам'яті 13. Микроконтроллер 1 "засинає" і чекає приходу наступного циклу виміру розподілу. У разі якщо в період очікування подачі тиску в манометр була (довгостроково) натиснута кнопка активації 5, мікроконтролер 1 теж виходить з "сплячого" стану і перевіряє стан комунікаційного каналу зв'язку через бездротовий інтерфейс зв'язку 14. А в разі вимоги встановлення зв'язку через даний канал зв'язку мікроконтролер запускає спеціальну програму, яка дозволяє обмінюватися даними (інформацією) манометра з вищим пристроєм, наприклад, по бездротовому інтерфейсу зв'язку 14 з персональним комп'ютером (ПК), а також по учать калібровану інформацію і реконфигурировать власне програмне забезпечення. У разі якщо не було вимоги вищого пристрою на встановлення зв'язку з манометром, то мікроконтролер 1 переходить в "сплячий" режим. Вимірювання тиску при запущеній комунікаційній програмі не здійснюється. У разі короткочасного натискання кнопки 5 мікроконтролер виробляє зміна в параметрах калібрування сигналу з датчика тиску і видає на дисплей індикатора тиску 12 значення в кг / см2, PSI, KPA. Перебір наступного значення тиску проводиться при черговому короткочасному натисканні кнопки 5. У разі невикористання манометра більше однієї доби, мікроконтролер 1 дає команду RS-тригеру 4 на відключення живлення схем управління черговим режимом і споживання харчування всім приладом мінімізується. Для виходу з цього режиму харчування досить натиснути кнопку 5 включення живлення. Таким чином, пропонований манометр має оптимальне енергоспоживання, що не знижує продуктивності праці при частому використанні. А термін заміни батарей харчування становить один раз на два роки і рідше. Пропонований манометр виготовлений і випробуваний за пропонованим способом вимірювання тиску з позитивним результатом в жовтні 2001 року в м.Києві.
формула винаходу
МАЛЮНКИ
Малюнок 1 , Малюнок 2 , Малюнок 3