Устройство для контроля напряжения химических источников тока малой емкости

Устройство для контроля напряжения химических источников тока малой емкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И"-

Оп ИСА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

650,.

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено07. 02.77 (21) 2449638/24с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.03.7 9.Бюллетень М

Дата опубликования описания25.03.

М 10/48

Государственный квинтет сссР по делам нзооретеннй н открытий

2 1. 355.

8. 8) В. С. Гутников, А. В. Клементьев, С. Г. Шипупин, Б. С. Иванов и В. П. Бельский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА МАЛОЙ

ЕМКОСТИ

Настоящее устройство для контроля напряжения химических источников тока (ХИТ) относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля и управления ХИТ мйлой емкости в процессе их производства, испытаний и эксплуатации.

Известны устройства контроля, определяющие момент выхода напряжения контролируемого ХИТ за допустимые пределы (1)

В этом случае целесообразно произвести отключение нагрузки с целью исключения возможности выхода его из строя. Для реализации такого алгоритма работы устройства контроля в цепь нагрузки обычно вводят электрический контакт, управляемый с выхода устройства контроля.

Важным обстоятельством, с которым приходится считаться при контроле ХИТ малой емкости, является малый ток потребления устройства контроля от контролируемого химического элемента. Получение большого входного сопротивления путем усложения входных каскадов, либо использование униполярных транзисторов, снижает точностные характеристики устройства контроля, увеличивает температурный дрейф порога срабатывания, усложняет схемотехнику н снижает и адеж ность.

Отмеченные недостатки, описанных в вы5 шеупомянутой литературе устройств контроля напряжения, не позволяют без дополнительного их усложнения использовать для целей контроля ХИТ малой емкости.

Наиболее близким к данному изобретению является устройство для контроля ак10 кумуляторной батареи (2), содержащее операционный усилитель, инвертируюгций и неинвертирующий входы которого присоединены к контролируемой батарее и к делителю опорного напряжения соответственно, а вы15 ход через выпрямитель, фильтр и мсилитель соединен с блоком сигнализации. Обладая рядом таких положительных качеств, как, например, высокая чувствительность и возможность регулирования ширины зоны срабатывания. устройство в то же время имеет ряд недостатков. В частности, устройство является сложным схематически, уровень сравниваемых напряжений при таком включении дифференциального усилителя составляет несколько вольт, ток потребления от

1 чФ а». сг .1 г.;: „.

653650 контролируемого ХИТ определяется входным током усилителя и составляет величину порядка 0,1 — 2мА.

Кроме того, отсутствует возможность регулирования тока, потребляемого от ХИТ в режиме его контроля, который в зависимости от режима HcIlhlTBIIHH может изменяться в широких пределах, и который должен отключаться при срабатывании устройства контроля.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что выход операционного усилителя соединен с его инвертирующим входом через двух- 15 полюсник, составленный из последователь— но включенных диода и регулируемого резистора.

Схема устройства изобра>кена на чертеже. Она содержит: контролируемый ХИТ 1; резисторный делитель напряжения 2; нуль

20 орган 3, выполненный на основе операционного усилителя (OY); блок сигнализации 4.

К контролируемому ХИТ 1 и к резисторному делитегпо напряжения 2 подключен своими входами нуль-орган (НО) 3 таким об- 25 разом, что инвертирующий вход ОУ соединен с положительной обкладкой ХИТ, а неинвертирующий — с резисторным делителем

Кг, К . К нижнему плечу делителя напряжения К,, К, через кнопку Кн присоединен резистор К, который при замыкании Кв цгун- З0 тирует резистор Кз . Выход НО соединен с устройством сигнализации.

Работа устройства контроля напряжения

ХИТ осуществляется следующим образом.

Предположим, что в исходном положении

НО включен между положительной обкладкой ХИТ и резистивным делителем напряжения таким образом, что напряжения на его входах относительно земли положительные и U6) Ua. При таком сочетании входных сигналов ОУ находится в состоянии насыщения.

Поэтому цепь, состоящая из двухполюсника, составленного из последовательно включенных резистора К4 и диода Д, отключена. при этом диод Д д находится в проводящем состоянии. Ток, потребляемый от контроли- 4 руемого ХИТ, может быть отрегулирован переменым резистором К», на уровне, соответствующим номинальной нагрузке, току саморазряда элемента и т. д.

В зависимости от величины подключенной к ХИТ нагрузки, напряжение на его зажимах будет изменяться во времени. Спи>кение напряжения на контролируемом ХИТ ниже уровня, заданного делителем напряжения R, Кд, приведет к изменению напряжения на выходе ОУ. Положительный потенциал с выхода ОУ откроет диод Дг, так, что верхнее плечо делителя напряжения К,, Б окажется зашунтировапным резистором К,, вследствие чего положительный потенциал, определяемый делителем напряжения Кг, К, (Ua) увеличится, и схема лавинообразно перейдет в новое устойчивое состояние, при котором на выходе НО установится положительное напряжение, соответствукгщее уровню ограничения ОУ. При этом диод Ла закроется и отключит от контролируемого ХИТ цепь нагрузки (Q ).

Положительный перепад напряжения, появляющийся на выходе ОУ в момент срабатывания устройства контроля, включает блок сигнализации.

Возврат устройства KolITp0ëÿ напряжения в исходное рабочее состояние происходит при замыкании контакта К,„путем шунтирования нижнего плеча делителя напряжения Кг, Кз.

Форлщ.га иаобретенггя

Устройство для контроля напряжения химических источников тока малой емкости, содержащее операционный усилитель, инвсртирующий и неинвертирующий входы которого присоединены соотвстствен lo к контролируемому источнику тока и к делителю опорного напряжения, а выход — к блоку сигнализации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, выход операционного усилителя соединен с его инвертирующим входом через даухполюсник, составленный из последовательно вклю ченных диода и регулируемого резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вайлов А. М. и др. Автоматизация контроля и обслуживания аккумуляторных батарей — »Связь», N., 1975, С. 25 — 47.

2. Авторское свидетельство СССР № 504265, кл. Н 01 М 10/42, 1976.

3 ГНИИПИ Заказ 1296/37

Тираж 922 Подписное

Филиал ППП «Патент», Ужгород, ул. Проект н а и. 4