Koch und Overbeck 4030

Danas je nabavljen kombinirani mjerni uređaj za autoelektriku njemačke tvrtke Koch und Overbeck s oznakom modela 4030. Tvrtka Koch und Overbeck osnovana je 1969. godine, a 1983. godine spojena je sa tvrtkom Interconti. Tri godine kasnije preuzima ih treća tvrtka te se ime Koch und Overbeck briše iz naziva. Proizvodni program svih ovih tvrtki uključuje težišno različite elektroničke uređaje, sklopove i komponente za automobilsku industriju (zvučnici, ato-radio, razni mjerači i pokazivači i sl.).

Na poklopcu uređaja sa zadnje strane otisnuto je JAPAN, a to upućuje na moguće poslovanje sa tvrtkom YAZAKI koja je u to vrijeme imala svoje podružnice u Njemačkoj. Naime njemačka tvrtka Koch und Overbeck i japanska tvrtka Yazaki u vremenu zajedničkog postojanja imali su isti proizvodni program te se često na njihovim proizvodima za automobilsku industriju iz tog razdoblja isprepliću njemački logo i japansko porijeklo.  Za pretpostaviti je da naš uređaj potječe iz ranih 1980-ih godina.

Mjerni uređaj za autoelektričare 4030 dakle objedinjuje mjerač broja okretaja motora, ommetar, mjerač kuta paljenja i ispitivač visokonaponskog indukcijskog svitka – bobine. Sve ove instrumente detaljno smo opisali u objavi YAZAKI set za autoelektriku pa ovdje nećemo ponavljati opise načina spajanja, vrsti mjerenja i principe rada instrumenta koji se koriste u autoelektrici, odnosno testiranju rada sustava električnog napajanja i paljenja kod benzinskih motora. Ono što je kod ovog uređaja zgodno primijetiti to je da u jednom kućištu objedinjuje četiri mjerna instrumenta, dok je u Yazaki setu instrument za svaku vrstu mjerenja izveden kao zaseban uređaj. U originalnom kompletu motor testera Koch und Overbeck model 4030 nalazi se i stroboskopska lampa za podešavanje točke paljenja motora (te barometar za kontrolu tlaka zraka u gumama) čime je onda ovaj komplet po mogućnostima mjerenja u potpunosti jednak Yazaki setu.

Elektronika ovog mjerača bazira se na integriranom krugu MC14049 koji objedinjuje šest invertera za napone od 3V do 18V. Inverteri u našem slučaju vrlo vjerojatno rade kao svojevrsni Schmitt okidači sa zadaćom da oblikuju čiste pravokutne impulse iz ulaznog napona uzetog sa prekidačkih platina u sustavu električnog paljenja.

Naime, napon uzet izravno sa platinskog prekidača idealno bi trebao imati dva čista stanja poput pravokutnog napona (ima napona ili nema napona), no mehanički platinski prekidači nisu savršeni i prilikom ukapčanja često neće oštro u jednom trenutku uključiti napon nego može doći do nekog kratkotrajnog mehaničkog “podrhtavanja” ili poskakivanja kontakata prije nego se isti napokon čvrsto trajno spoje. Ovo su naravno vrlo brze i kratkotrajne promjene, no ipak uzrokuju deformacije željene izlazne pravokutne karakteristike. S obzirom da su ciklusi ukapčanja/iskapčanja vrlo brzi (ima ih puno u jedinici vremena) onda ovakve pojave (višestruki prekidi) prilikom svakog ciklusa svakako utječu na ukupnu srednju vrijednost napona koju mjerimo kad mjerimo broj okretaja ili kut paljenja.

Integrirani krug MC14049 ne sadrži prave Schmitt okidače već obične invertere te se krug za eliminaciju opisanog efekta poskakivanja platinskih kontakata (debouncer) vrlo vjerojatno bazira na RC mreži kombiniranoj sa inverterom. RC mreža na ulazu u inverter stvara određenu vremensku konstantu za odgodu promjene stanja na izlazu invertera. S obzirom da su promjene stanja uzrokovana podrhtavanjem kontakata puno brže (veće frekvencije) nego promjene stanja koje uzrokuje normalni rad platinskih prekidača lako je dizajnirati RC krug koji zbog vlastite “tromosti” neće reagirati na (vrlo) brze promjene napona.

Znamo da se kod mjerenja broja okretaja svaki prekidački impuls sa platina mora pretvoriti u pravokutni impuls jednake duljine trajanja, a kod mjerenja kuta paljenja svaki prekidački impuls sa platina mora se pretvoriti u pravokutni signal čija je duljina trajanja jednaka duljini vremena u kojem su kontakti prekidača otvoreni (ili zatvoreni). Frekvencija, odnosno omjer vremena prisutnosti napona prema izostanku istog u pravokutnom naponu (Duty cycle) na mjernom instrumentu se pretvara u pokazivanje srednje vrijednosti ukupnog napona. Tako kod mjerenja broje okretaja na veličinu srednje vrijednosti napona utječe isključivo broj (frekvencija) impulsa jer su svi impulsi jednake duljine, a kod mjerenja kuta paljenja na srednju vrijednost napona utječe duljina trajanja pozitivnog dijela pravokutnog napona.

Jednom se (možda) ponovno vratimo ovom jednostavnom sklopu pa iscrtamo njegovu električnu shemu iz koje ćemo najbolje vidjeti kako su praktično implementirani svi navedeni zahtjevi.

Ovime smo predstavili još jedan instrument namijenjen automehaničarima i autoelektričarima. Osim spomenutog YAZAKI set za autoelektriku, instrument iste namjene opisali smo i u objavi C4328 – RUSKI MJERNI INSTRUMENT ZA AUTO-ELEKTRIČARE. Jednom kad nam se skupi dovoljan broj ovakvih instrumenta moći ćemo napraviti njihov usporedni test, a do tada neka strpljivo čekaju svoj red na izložbenoj polici vintage auto-elektronike 🙂