IT8267876A1

IT8267876A1 - Dispositivo tachimetrico con controllo elettronico

Info

Publication number: IT8267876A1
Application number: ITTO1982A067876A
Authority: IT
Original assignee: Borletti Spa
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1984-01-09
Also published as: IT1156062B; FR2530030A1; ES8405524A1; GB2123962A; DE3324568C2; FR2530030B3; IT8267876A0; GB8316707D0; DE3324568A1; ES523924A0; GB2123962B

Description

D E S C R I Z I O N E

dell?invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo tachimetrico con controllo elettronico" di FRATELLI BORLETTX S'.p.A.,

di nazionalit? italiana,

a 20145 MILANO., via Washington 70

Inventore: Giorgio MAGGIA

Depositata ?il ?9 LUG. 1962 Domanda nc*v ' 67876?/82

?i, RIASSUNTO

t

Di spositivo -tachimetri co (1) per misurare la velo

cit? di un/veicolo e del tipo comprendente un primo

te generatore (2) di-impulsi atto a generare un segnale- elettrico la cui frequenza ? proporzionale al va lore. della velocit?- del veicolo,, un motore elettrico (11), un second?r.generatore (25) di impulsi la cui frequenza dipende dalla velocit? di rotazione dell?aJL bero. del motore^ (TI ) citato, uno strumento (18) indi, catore di- velocit?- comandato dal motore (11), e mezzi di elaborazione; (4) che confrontano i segnali generati. dai generatori di impulsi ed alimentano di con

legante seguenza il -motore' ( ? 1 ) . Il dispositivo (1) co mpren-j*^

a? de in particolare dei mezzi di programmazione (26) li che forniscono' ai mezzi di elaborazione (4 )un insieme ?a segnali elettrici sostanzialmente di tipo logico, la

cui combinazione ? proporzionale al rapporto desiderato tra la velocit? del veicolo e la velocit? di rotazione dell' albero (12) del motore (11 ) citato".

Figura r.

La presente invenzione ? relativa ad un dispositivo tachimetri co ed. in particolare ad un dispositi vo tachimetrico con- controllo elettronico atto ad essere-, montato surun veicolo al fine di indicare la velocit? a cui viaggia il veicolo stesso".

I dispositivi tachimetrici noti ai quali si ispira il dispositivo in oggetto sono del tipo comprendente, nella loro versione pi? semplice, un generatore-di^ impulsi- elettrici accoppiato, in uso, con una presa -di moto angolarmente accoppiata con le ruo 4 te del veicolo,, ed uno strumento indicatore colleg to a tale .generatore^ Il valore della velocit? angolare a cui ruota la presa di moto ? convertito dal generatore in un corrispondente valore di frequenza degli, impulsi elettrici -che esso genera; tale valore di frequenza, ? poi convertito in indicazione di velo cit? oraria-del veicolo tramite il citato strumento indicatore^

E? noto che tali, dispositivi tachimetrici, una volta realizzati, possono essere montati su veicoli che presentano caratteristiche tra loro anche molto differenti. Ad esempio, potrebbero risultare differen ti i diametri delle rispettive ruote per cui, a pari t? di velocit? angolare della presa di moto, lo stru mento indicatore dovrebbe indicare due differenti va lori di velocit? oraria, oppure, per uno stesso veicolo,, potrebbe essere- indifferentemente richiesta

1 'indicazione: di velocit? in chilometri all'ora oppure in .m glia- aliterai . ?

Alla fine di ridurre al minimo i costi, i dispositivi tachimetrici noti presentano il generatore e te ?

lo strumento indicatore con caratteristiche standardizzate e sono adattati di volta in volta alle cara;t T t eristiche del veicolo sul quale essi devono essere

*5 montati introducendo degli ingranaggi di correzione in posizione intermedia tra la presa di moto ed il generatore di impulsi. lina tale modifica richiede in nanzitutto un a_ -disponibilit? di spazio non sempre ritrovabile con f acilit? ed inoltre non ? mai del tutto -soddisf acente,- specie quando ? necessario ef fettuare l' adattamento da chilometri all'ora a miglia, all Ora'. In quest 'ultimo caso, infatti, il co efficiente di conversione (moltiplicatore o divisore) ? difficilmente ottenibile con precisione mediante semplice rapporto tra i denti di due o pi? ingranaggi.

Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo tachimetrico che superi gli inconvenienti presentati dai dispositivi noti e sopra specificati^

Il suddetto scopo ? raggiunto con la presente invenzione in quanto essa ? relativa ad un dispositivo tachimetrica per misurare la velocit? di un veicolo e del tipo comprendente un primo generatore di impulsi elettrici-^atto ad 'essere accoppiato con una presa di moto del detto- veicolo ed a _ generare un segnale elettrico impulsivo la cui frequenza ? proporzionale te al valore assunto dalla velocit? del detto veicolo, un motore-elettrico,, un. secondo generatore d'impulsi la cui . frequenza dipende dalla velocit? di rotazione -dell' albero - del. detto motore elettrico, uno strumento indicatore di velocit? comandato dal detto motore ele_t trico-, -e mezzi di elaborazione che confrontano i segnali generati dar detti primo e secondo generatore di impulsi e che generano un segnale elettrico utilizzato per alimentare- il -detto motore; il detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di programmazione che forniscono ai detti mezzi di elaborazione un insieme di segnali elettrici sostan zialmente di tipo logico, la cui combinazione ? proporzionale al rapporto desiderato tra la velocit? del detto veicolo e la velocit? di rotazione d?li* albero del detto motore". .

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta, a titolo ct?. esempio non limitativo, una ..forma preferita di realizzazione con riferimento al disegno allegato, nel quale:

la .figura 1 ? una vista schematica e semplificata della parte- meccanica ed elettronica del dispositivo in oggetto;, e

la figura 2 ? uno schema a blocchi pi? dettagliato della parte:-. elettronica della figura i.

Con particolare- riferimento alla figura 1 , ? indi te i cato nel .suo complesso con 1 un dispositivo tachimetrico realizzato secondo i dettami della presente invenzione e comprendente sostanzialmente un generatore 2 di impulsi -comandato tramite una presa di moto 3 ed alimentante, tramite un- circuito di elaborazione 4, uno strumento indicatore 5 di tipo noto". In uso, la presa di moto- 3 -?. accoppiata con una ruota 6 di un veicolo del quale si desidera rilevare la velocit? oraria.

i tUffic Il generatore: di impulsi 2 ? di tipo noto e com-1 prende se stanzialmente una ruota 7, oonvenienteme: realizzata in materiale ferromagnetico e presentarti C?? delle appendici radiali 8, ed un circuito sensore 9, convenientemente un oscillatore di tipo bloccato^.

In uso, al passaggio di ciascuna appendice radiale

8 di fronte all? oscillatore bloccato 9, quest'ultimo emette un impulso elettrico,: la cui frequenza r:L sulta pertanto proporzionale al valore della veloci t? angolare della presa di moto 3 e quindi, tramite la ruota 6, al valore della velocit? di avanzamento del veicolo'?

Lo strumento indicatore 5 ? anch'.?sso d? tipo noto e comprende sostanzialmente un motore 11 alimentato dal circuito m elaborazione 4 e presentante un albero 12 angolarmente accoppiato ad una estremit? te ?

con un magnete permanente 1 3 di tipo circolare a quattro poli , ed all'estremit? opposta con una vite 1

03 senza -fine 14?. Quest 'ultima ingrana con una ruota I elicoidale 1 5 che ? a sua volta accoppiata con un. albero 16 azionante un gruppo di tamburi totalizzatori indicati nel? complesso con 17;. Lo strumento indicatore 5 comprende inoltre un equipaggio mobile 18 do tato -di un albero 19 girevole intorno al proprio

asse contro Inazione di una molla antagonista 20fun indice che scorre su un quadrante 22 ed un disco 23 collegato all ?albero 19 dalla parte opposta all'indi ce 21'. In. particolare, il disco 23 ? montato affacciato al magnete permanente 1 3 ed ? atto ad essere sede di correnti parassite (correnti di Foucault) quando il magnete 13 ? posto in rotazione dall' albero 12

del motore H. Tale magnete 13 aziona anche, tramite il flusso generato da i propri poli, un trasdutto re magneto -elettrico 25 che svolge sostanzialmente la funzione di generatore di impulsi5* Le uscite di

tale -trasduttore -25 sono rispettivamente collegate con un .ingresso di' -segnale del circuito di elaborazion.e 4 e con uu-morsetto di collegamento^ 27 .

Il circuito di elaborazione 4 presenta anche una pluralit? di -ingressi di programmazione atti a ricete vere segnali da una unit? diprogrammazione indicata ? nel siio complesso con 26 e meglio descritta con ri-

? ferimento alla, figura 2 , Q3 Secondo -la- presente invenzione e con particolare riferimento -alla . figura 2, il circuito elaboratore 4 comprende una unit? di elaborazione 30 del tipo a mi? ero processore, e un convertitore digit ale -analogico

31 collegato -alle uscite dell'unit? 30, che alimenta il motore, 11 tramite un amplificatore 32 presentante in uscita uno stadio 33 del tipo ad inseguitore di emettitore,, Pi? in dettaglio , l?unit? 30 presenta un ingresse di Orologio 34 al quale perviene un segnale da. un circuito oscillatore 35, due ingressi di segnale 36, 37 a cui pervengono i segnali generati dai generatori di impulsi 2 e 25 rispettivamente attraver so filtri 38 e 39 ed una pluralit? di ingressi di programmazione 40, ciascuno dei quali ? collegato

con un primo morsetto di un selettore costituente l'unit? di programmazione 26?. Un secondo morsetto

di tale selettore ? collegato a massa, inoltre sono indicati con 41 alcuni ponticelli di cortocircuito effettuati -nel citato selettore tra alcuni dei morsetti citati al fine di collegare a massa il corrispondente ingresso 40 dell'unit? 30'.

Il convertitore digit ale -^analogico 31 ? del tipo

te resistivo a rate- pesata e presenta in particolare

un primo gruppo di . resistor! 41 aventi un terminale % collegato conruna rispettiva uscita dell'unit? 30

ed un opposto terminale collegato nei punti di giunzione di un seccrado gruppo di resistori-serie ciascu no dei quali ? indicato con 44. Uno dei resistor! 44 di estremit? ha un. terminale collegato a massa, mentre l'opposto .resistor e 44 ha un terminale che ? collegato con 1* ingresso invertente (-) di un amplificatore operazionale- 45 costituente l' elemento attivo dell? amplificatore 32. Quest'ultimo comprende inoltre un resistore di reazione 46 e, nello stadio 33

ad inseguitore -di emettitore, un resistore 47 di polarizzazione ed un transistore 48'. -L ' amplificatore operazionale 45 ha infine un ingresso non inverten?

te (+) die ? collegato con il cursore di un potenziometro 49, il quale ha un terminale collegato a

massa ed un opposto terminale collegato con una usci

ta 50 dell'unit? 3Q a cui ? presente un segnale di

tensione continua stabilizzata; Sono infine indicati

con 51 e 52. due .morsetti collegati con gli ingressi

dei filtri 38 e 35 e. che consentono di trasmettere opportuni.- 'segnali all* ingresso di tali filtri;

Il funzionamento del dispositivo 1 ?, in linea

di principio, di tipo noto'; Infatti, con riferimento

alla figura 1 la rotazione della ruota 6 determina t .i1?

?s ? da parte dei generatore di impulsi 2 la trasmissione k? di un segnale.^ Ripulsivo ?i circuito elaboratore 4r

il quale alimenta il motore 11 facendo in modo che ? si abbia una corrispondenza tra il segnale fornito

dal generatore 2. e quello fornito dal generatore di

impulsi 25 in -.seguito alla, rotazione dell' albero 12

del motore 1 1 . La parte innovativa del dispositivo 1 risiede nel particolare funzionamento del circuito

di elaborazione 4 che viene ora descritto con inferi- ? Rogan mento alla figura 2?

In particolare, al termine della fase costruttiva,

e, in ogni. .caso, .in qualsiasi tiramento durante il funzionamento , ? possibile verificare il corretto cortiportamento dell'unit? di elaborazione 30 per quanto riguarda il corretto funzionamento delle uscite rivolte verso il convertitore digitale-analogico 31 h.

Tale controllo viene effettuato mettendo in cortocir culto tutti i morsetti dell'unit? di programmazione

26 e inviando opportuni segnali di tipo logico agli ingressi 36 e 37 tramite i morsetti 51 e 52^ H? in -dettaglio,, quando acLentr ambi gli ingressi 36 e 37 ? presente un segnale -a livello zero logico tutte le uscite dell'unit? 30 -dovranno risultare a livello

zero logico in modo che il segnale di uscita del con vertitore- digitale-analogico 31 sia zero". Tale segnale di uscita deve, essere invece massimo quando te agli ingressi- 36 e 37 ? presente contemporaneamente un- segnale a livello logico "1 ? ; infine,, il segnale di uscita- del -convertitore 31 deve essere ad esempio *5 due_ terzi ed un terzo- del valore massimo sopra citato nel caso in cui rispettivamente agli ingressi 36 e 37 sia presente un segnale a livello logico "1" e "0" et ri s pet tivamente> " 0 " e " 1 In questo modo ? po s sib i -le verificare l' esatto comportamento sia delle uscite della unit? 30, sia il corretto funzionamento del con vertitore digitale-analogico 31'.

Conclusa l? fase di autocontrollo da parte dell'uni t? 30 viene tolto il cortocircuito verso massa di tutti gli ingressi 40 e vengono predisposti i ponticelli 41 come ad esempio indicato in figura 2 secondo una prefissata configurazione corrispondente al particolare sviluppo della circonferenza della ruota 6 dell' autoveicolo di cui si desidera misurare la velo cit?;. Nell? esempio illustrato in figura 2 sono possi^ bili 63 .differenti combinazioni, essendo infatti sei i gruppi- di -morsetti -e dovendosi escludere la combina zione in cui tutte le coppie di morsetti sono collegate a massa, tale combinazione ? infatti utilizzata per effettuare L? autocontrollo sopra descritto?;

Rilevando pertanto il numero e la posizione degli 'ingressi 40 ' collegati va massa, l?unit? 30 ' ? 'in grado te di-correlare esattamente gli impulsi provenienti dal generatore 2 con gli impulsi provenienti dal generatore 25, in modo da- stabilire l'esatto valore di ten Q5 sione che deve essere presente all'uscita del conver 6? ? titore digitale-analogico 31 e quindi, in ultimo, il rapporto desiderato tra velocit? del veicolo e velocit? di rotazione- delllalb ero 12 del motore elettrico 11; Infatti, a quest 'ultima velocit? risulta an-.che proporzionale il valore della corrente indotta nel disco 23 e quindi la rotazione dell' indice 21 sul -quadrante 22. Dato che il segnale prelevabile all 'usci ta del convertitore digitale-analogico 31 presenta ' -ivri.?. .

??'-?

un andamento con variazioni a gradini a ciascuno dei quali corrisponde una variazione corrispondente di velocit?, si ? fatto in modo che tale variazione mini ma sia piuttosto contenuta (in particolare di valore inferiore a un chilometro all'ora)'. Quando la velocit? a :cui 'procede il veicolo ? intermedia tra due valori a cui corrispondono due differenti livelli adiacenti di tensione di alimentazione del motore 11, l'unit? 30- emette^ alt er nat i v amente il primo e il secondo' di tali- -valori ad una frequenza preferibilmente di 1 Hz, .di modo che l'equipaggio mobile 18 provveda con. la propria inerzia all'integrazione

'?jfZ

tra"' due tali valori.

? Dall * e s a me r d ella- caratteristiche del dispositivo 'S 03 1 realizzato secondo i dettami della presente invenzione ? possibile, verificare come esso consenta di raggiungere -gli . scopi sopra specificati. Infatti, ta--le dispositivo-si. presta ad essere montato senza modifiche su qualsiasi tipo di veicolo, in quanto ? possibile scegliere tra un elevatissimo numero di combinazioni (63) dello sviluppo della circonferen za della: ruota semplicemente combinando in modo opportuno i sei. possibili ponticelli 41 di cortocircuito nell'unit? di programmazione 26'.' Il dispositivo 1 risulta pertanto facilmente adattabile ed estre R i v e n d i c a z i o n i

V.- Dispositivo,tachimetrico (1) per misurare la^velo cita di un veicolo e del tipo comprendente un-primo generatore (2) di impulsi elettrici atto ad essere accoppiato-con una presa di moto (3) del detto veicolo ed a generare un segnale elettrico impulsivo la cui frequenza ? proporzionale al valore assunto dalla velocit? del detto veicolo, un motore elettrico (1?), un secondo generatore d?impulsi (25) la cui frequenza dipende dalla velocit? di rotazione dell' albero (12) del detto motore elettrico (11 ) , uno strumento (18) indicatore di velocit? comandato dal detto motore elettrico (11 ) , e mezzi di elaborazione (4) che confrontano i segnali generati da detti

primo e secondo generatore di impulsi (2,25) e che generano un segnale elettrico utilizzato per alimen tare il detto motore; il detto dispositivo (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di programmazione (26) che forniscono ai detti mezzi di elaborazione (4) un insieme di segnali elettrici sostanzialmente, di tipo logico, la cui combinazione ? proporzionale al:rapporto desiderato tra la velocit? del detto veicolo,e la velocit? di rotazione dellralbero (12)--del detto motore (11)i

2:.- Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratteri zzato dal fatto che i detti mezzi di elaborazione comprendono una unit? (30) di elaborazione a

>8 microprocessore e-che la detta unit? di programma <A zione (26) .comprende una pluralit? di coppie di mor *5 setti ognuna delle:quali ? collegata da un lato con un rispettivo.?-ingresso (40) della detta unit? (30) ed un.altro dei quali ? collegato con un terminale posto .ad'un potenziale di riferimento; ciascuno dei due -morsetti,costituenti la detta coppia essendo ajt ti ad essere -collegati tra loro in cortocircuito tramite opportuni ponticelli (41).

3.- Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che in una prima prefissata

Claims

configurazione di collegamento elettrico tra le

dette coppie di morsetti della detta unit? di programmazione (26) , la detta unit? di elaborazione

(30) genera- alle proprie uscite dei segnali elettri

ci dipendenti da una prefissata combinazione di segnali presenti ad ingressi (36, 37) ai quali sono col legati i detti primo e secondo generatore d'impulsi (2,25) .

4. ? Dispo.sitivo. secondo una qualsiasi delle rivendicazioni, precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi^di- elaborazione (4) comprendono un convertitore -digitale-analogico (31 ) i cui ingressi sono collegati con. corrispondenti uscite della detta

unit? di ^elaborazione (30) ;

? .

5 ? -Dispositivo secondo la rivendicazione 4f caratterizzato dal. .fatto- che il detto convertitore di G SX& ^SnuaA 4/rlara gitale-analogico (.31 ) ? di tipo resistivo a rete pesata.

61 ? Dispositivo tachimetrico per misurare la velocit? d? un veicolo sostanzialmente come descritto

con riferimento, al disegno allegato;

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