デジタルバッテリー容量と内部抵抗メーター。スキーム、説明

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デジタルバッテリー容量と内部抵抗計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案されたデバイスは、Ni-Cd および Ni-MH 電池の容量と内部抵抗を測定するように設計されています。バッテリー電圧が過度に低いことや、放電が終了した瞬間を音で知らせます。

バッテリーの容量の測定は、定常電流での放電、放電時間を測定し、これらの値を乗算することに基づいています。内部抵抗を測定する場合、本装置は無負荷状態での電池電圧を測定し、次に1Aの電流による負荷状態で電池電圧を測定し、これらのデータに基づいて電池の内部抵抗を計算します。

デジタル電池容量と内部抵抗計
図。 1

デバイス図を図に示します。 1. その基盤は ATmedav マイクロコントローラー (DD1) です。単線インターフェースを備えたキーボードは、1 つのボタン SB6 ～ SB1 で構成されます。測定されたバッテリーパラメータの情報は、2 桁の LED インジケータ HG1 に表示されます。接続されたバッテリを放電するには、電圧制御電流源 (VTUN) がオペアンプ DA9、トランジスタ VT10、抵抗 R19、R21、R23 ～ R7、R9、およびコンデンサ CXNUMX、CXNUMX で使用されます。

接続されたバッテリーの電圧が 1 V 未満の場合、デバイスのキーボードはロックされ、BF1 カプセルは 600 Hz の周波数で 1 つの断続的なサウンドパルスを発します。バッテリー電圧が 1 V を超える場合、BF3000 カプセルは、バッテリーが接続されているときと、設定電圧までの放電が完了したときに、XNUMX Hz の周波数で XNUMX つの断続的な音パルスを発します。

デジタル電池容量と内部抵抗計
図。 2

デジタル電池容量と内部抵抗計
図。 3

デジタル電池容量と内部抵抗計
図。 4

バッテリーを接続した後、ボタン SB3 と SB4 を押して放電する電圧を設定します。短押し時の設定ステップは0,1Vです。ボタンを押し続けると、最初の0,1段階の値は1V、次に1Vとなります。その後、SB2、SB2ボタンを押すことで、放電電流が設定されます。これらのボタンを押し続ける時間が 1 秒未満の場合、図 2 の写真に示すように、現在値は変化せず、現在値が表示されます。 50 (シンボルは下の位置にあります)。 SB150 および SB3 ボタンを XNUMX 秒以上押し続けると、電流値が可変ステップで変化します (最初は XNUMX mA、次に XNUMX mA)。この場合、図の写真に示すように、記号「і」が上部に表示されます。 XNUMX.

放電電流の最大値は 2,55 A です。放電電流がゼロより大きい値に達すると (バッテリー電圧が設定されたしきい値以上になると)、音声信号が消え、HL1 LED が点灯します。 0,25 Hz の周波数で点滅し始めます。 SB5 ボタンを押すと、負荷のない状態での電圧が測定されて保存され、負荷がかかると内部抵抗がオーム単位で計算され、写真に示すように、インジケーターの下位桁に記号 g が表示されます。図の4.

SB6 ボタンを押すと、HG1 インジケーターの最上位桁に現在のバッテリー電圧が表示されます。ボタンが押されていない場合、HG1 インジケーターの上位の桁はバッテリーを放電する必要がある電圧を示し、下位の桁は XX.XX アンペアアワーの形式で容量を示します。数十ボルトおよびアンペアアワーのわずかなゼロは、ソフトウェアによってキャンセルされます。

デジタル電池容量と内部抵抗計
図。 5

ほとんどの部品は、片面箔がコーティングされたグラスファイバー製のプリント基板に取り付けられています。その図を図に示します。 5 薄い長方形は、プリント回路導体の側面に取り付けられた表面実装コンポーネント R7、R8、および C5 を示しています。

間隔全体にわたって ITUN 電流の直線性を保証するには、可能な限り低いゼロオフセット電圧を持つオペアンプ DA2 と、低いしきい値電圧を持つトランジスタ VT1 を使用する必要があります。著者のコピーでは、オペアンプ DA2 のゼロバイアス電圧は約 4 mV、トランジスタ VT1 のしきい値電圧は 1,85 A、ドレイン電流 1 A で、ITUN 電流の非直線性は 10% を超えませんでした。 ITUN 電流の最小値は 2 mA 以下です。トランジスタ VT1 はヒートシンクなしで取り付けられています。冷却するには、コンピューターのプロセッサーからのファンが使用されます。ファンとデバイスは、出力電圧 9 ～ 12 V、負荷電流 0,5 A 以上の不安定なネットワークアダプターから電力を供給されます。

セットアップは、抵抗 R6 と R9 を選択することで構成されます。抵抗 R6 を選択すると、HG1 インジケータの最上位桁の読み取り値が標準の電圧計を使用して決定されます。次に、ボタン SB1 と SB2 を押すと、放電電流の必要な値が HG1 インジケータに表示されます。標準の電流計で ITUN 電流を測定し、抵抗 R9 を選択して、測定された電流を HG1 インジケータの読み取り値と等しく設定します。。

PS マイクロコントローラークロックジェネレーターの自己励起がない場合、そのピン 9 と 10 は同じ容量 12...22 pF のコンデンサーを介して共通線に接続する必要があります。

マイクロコントローラプログラムは、ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/03/accmeter.zip からダウンロードできます。

著者: M.オゾリン

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