Імпульсна діагностика акумуляторів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Імпульсна діагностика акумуляторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи

Коментарі до статті

При тривалому зберіганні та неправильній експлуатації на пластинах акумуляторів з'являються великі нерозчинні кристали сульфату свинцю. Більшість сучасних зарядних пристроїв виконані за простою схемою, до якої входить трансформатор та випрямляч. Їх використання розраховане на зняття робочої сульфітації з поверхні пластин акумулятора, але застарілу великокристалічну сульфітацію вони прибрати не в змозі.

Кристали сульфату свинцю мають великий опір, що перешкоджає проходженню зарядного та розрядного струму. Напруга на акумуляторі під час заряджання зростає, струм заряду падає, а рясне виділення суміші кисню та водню може призвести до вибуху. Розроблені імпульсні зарядні пристрої [1-3] здатні під час зарядки перевести сульфат свинцю в аморфний свинець з подальшим осадженням на поверхню очищених від кристалізації пластин.

Перед зарядкою та відновленням акумулятора необхідно провести діагностику його технічного стану, перш за все, визначити внутрішній опір (ступінь сульфітації). Найпростішим приладом діагностики є вилка навантаження, що складається з низькоомного розрядного резистора і вольтметра. Струм розряду, проходячи через резистор, знижує напругу на акумуляторі. По напрузі холостого ходу Е і напрузі під навантаженням U. знаючи струм розряду Iр, визначають внутрішній опір акумулятора RBH:

Rвн=(EU)/Iр

Складність діагностики акумулятора в тому, що потрібні додаткові прилади та проведення арифметичних розрахунків. Фірмові діагностичні прилади з автоматичним визначенням параметрів акумуляторів (напруги під навантаженням, внутрішнього опору, ємності) мають великі габарити через застосування потужного розрядного опору та релейної схеми підключення навантаження.

Пропонований електронний прилад дозволяє проводити прямий відлік внутрішнього опору акумулятора з визначенням сульфітації ступеня пластин.

Діагностика акумулятора при імпульсному струмі розряду дозволяє зменшити габарити приладу (практично на порядок), полегшити тепловий режим розрядного ланцюга та прискорити діагностику з хвилин до секунд. Прямокутна форма розрядного струму найбільш близька формою до пускового струму стартерних пристроїв автомобілів.

У приладі немає мережного живлення, що дозволяє проводити вимірювання ступеня сульфітації акумулятора безпосередньо на автомобілі. До складу електронної схеми приладу (рис.1) входять:

генератор прямокутних імпульсів на аналоговому таймері DA1;
ключовий транзистор VT2;
підсилювач імпульсів сульфітації VU1.

(Натисніть для збільшення)

характеристики пристрою

Напруга акумулятора......12 В
Ємність, Ач......12-120
Час виміру, з......5
Імпульсний струм виміру, А......10
Діагностований ступінь сульфатації, %......30...100
Маса пристрою, г......240
Робоча температура повітря......±27°С

Режим роботи генератора стабілізовано негативним зворотним зв'язком з навантаження ключового підсилювача на вхід 5 таймера та схемою компенсації зміни зовнішньої температури з датчиком R1. Живлення пристрою стабілізовано електронним стабілізатором DA2.

Генератор прямокутних імпульсів на таймері DA1 дозволяє за мінімальної кількості додаткових радіодеталей формувати прямокутні імпульси з частотою і шпаруватістю, що змінюються в широких межах. До складу мікросхеми входять два компаратори, входи яких підключені до висновків 6 та 2 DA1. з рівнями перемикання 2/3 Uп та 1/3 Uп відповідно. Внутрішній тригер таймера дозволяє змінювати стан виходу (висновку 3) DA1 залежно від рівня напруги на зарядному конденсаторі С1.

При подачі живлення конденсатор С1 заряджається рівня 2/3 Uп протягом часу, залежить від номіналів R1 і С1. При досягненні цієї напруги внутрішній тригер перемикається, на виході з'являється 3 низький рівень, включається внутрішній розрядний транзистор, підключений до висновку 7 DA1. Конденсатор С1 розряджається через резистори R2 і R3 після досягнення рівня 1/3 Uп відбувається повторне перемикання тригера, на виході 3 з'являється високий рівень, внутрішній транзистор закривається, і починається повторний заряд С1, тобто. цикл повторюється. Резистором R2 встановлюється час розряду конденсатора С1. Зі збільшенням опору R2 час розряду збільшується, а потужність навантаження R9 зменшується. У зарядному ланцюзі конденсатора С1 встановлений терморезистор R1. який при зниженій температурі збільшує час заряду С1 і тривалість імпульсу струму розрядного ланцюга акумулятора. Частота генератора знижується, що призводить до підвищення напруги на мікроамперметрі РА1.

З 3 виходу DA1 прямокутні імпульси через обмежувальний резистор R6 надходять на базу підсилювача потужності на транзисторі VT2. Відкритий черговим імпульсом транзистор VT2 розряджає акумулятор GB1 на короткий час на резистор R9.

Вхід 5 DA1 використовується для стабілізації розрядного струму навантаження. При підвищенні напруги на навантаженні R9 воно через резистор R8 і обмежувальний R7 надходить на базу транзистора VT1. Зниження напруги на вході 5 DA1 при відкритому транзисторі VT1 дозволяє автоматично підвищити частоту вихідних імпульсів таймера, що призводить до зменшення напруги навантаження. У такий спосіб здійснюється стабілізація струму. Конденсатор C3 усуває імпульсні перешкоди на базі VT1, резистор R4 обмежує струм замикання входу 5 DA1 при відкритому VT1.

Імпульсна напруга з акумулятора GB1 через резистор R10 та розділовий конденсатор С4 надходить на вхід підсилювача на оптопарі (оптроні) VU1. Резистором R11 встановлюється режим посилення оптопари постійного струму. Навантаженням оптопідсилювача є резистор R13, сигнал якого через розділовий конденсатор С5 надходить на випрямляч з подвоєнням напруги на діодах VD2, VD3. Після випрямлення він впливає показання мікроамперметра РА1. Резистором R14 здійснюється встановлення максимальних показань приладу РА1.

При робочій сульфітації внутрішній опір акумулятора не перевищує паспортне значення і імпульсна напруга на клемах акумулятора незначно по амплітуді. При великокристалічній сульфітації, коли внутрішній опір акумулятора перевищує робоче десятки разів. імпульси розрядного струму створюють на клемах акумулятора імпульси напруги, амплітуда яких лінійно залежить від рівня сульфітації. З підвищенням амплітуди імпульсів збільшується відхилення стрілки мікроамперметра, вказуючи на зростання сульфітації, зниження ємності акумулятора та його стартового струму. Показання мікроамперметра відповідають максимальній сульфітації у відсотках.

Основні елементи пристрою розміщені на односторонній платі розмірами 102x31 мм. креслення якої показано на рис.2. Пристрій виконаний у корпусі БП-1. Регулятор R8 (тип Аб) та мікроамперметр РА1 встановлені на передній панелі приладу.

Імпульсна діагностика акумуляторів

Виходячи із значення напруги під навантаженням, резистором R14 встановлюється відповідне значення сульфітації у відсотках на шкалі приладу РА1 при середньому положенні двигунів резисторів R2, R8 та R11. Показання приладу коригуються резистором R11 відповідно до даних, наведених у таблиці.

Напруга акумулятора під навантаженням,	Більше 11,8	Менш 11,6	Менш 10,8	Менш 10,2
Сульфітація, %	Робоча	40%	60%	100%

Середнє положення двигуна резистора R8 (тип акумулятора) відповідає приблизно ємності акумулятора 60 А-год. нижнє - 120 А-год, верхнє - 12 А-год. Можлива невідповідність типу акумулятора та положення двигуна R8 через розкид елементів схеми коригується резистором R2 (регулює тривалість паузи між імпульсами), що вносить поправку в величину імпульсного струму розряду акумулятора.

Відлік показань сульфітації акумулятора виконується після короткочасного підключення роз'єму XT і мінусової шини до акумулятора приладу РА1 Попередньо резистор R8 встановлюють у положення, що відповідає типу акумулятора, що перевіряється. Пульсуюче світло контрольного світлодіода HL1 вказує на правильну полярність підключення акумулятора під час тестування і справну роботу генератора прямокутних імпульсів на DA1.

література

В.Коновалов. Вимірювач RBH АБ. – Радіомір, 2004. №8, С.14.
В.Коновалов, А.Разгільдєєв. Відновлення акумуляторів. – Радіомір, 2005. №3, С.7.
В.Коновалов. Зарядний пристрій для Ni-Cd акумуляторів. - Радіо. 2006. №3. С.53.
Випробовувач автомобільних акумуляторних батарей. - Радіо. 2007 №6, С.49.
І.П.Шелестов. Радіоаматорам корисні схеми. Кн.5. – 2003.
В.В.Мукосєєв, І.Н.Сідоров. Маркування та позначення радіоелементів – 2001.

Автор: В.Коновалов, м.Іркутськ

Дивіться інші статті розділу Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Магнітометр сонячного вітру 01.03.2022

Спільна китайсько-європейська космічна місія Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) успішно провела розширені випробування свого магнітометра корисного навантаження у Європі.

Випробування показують, що функції та продуктивність підсистеми магнітометра, інтегрованої з модулем корисного навантаження, відповідають вимогам місії та що дослідники з Китаю та Європи досягли угоди щодо специфікацій розробки, технічного процесу, методів випробувань та стандартів оцінки.

Магнітометр є комплексом високоточної апаратури реєстрації просторово-векторного магнітного поля. Він використовується для виявлення тривимірного вектора космічного магнітного поля та отримання даних виявлення про величину та напрямок магнітного поля сонячного вітру.

За даними Китайської академії наук (КАН), магнітометр прибув до Європейського центру космічних досліджень та технологій (ESTEC) Європейського космічного агентства (ЄКА) минулого місяця для проведення теплових вакуумних випробувань.

Місія SMILE – це всебічне співробітництво між КAН та Європейським космічним агентством (ЄКА). Магнітометр місії розроблено Державною ключовою лабораторією космічної погоди Національного центру космічних наук КАН.

Місія розраховує відправити супутники до космосу до кінця 2024 року.

Інші цікаві новини:

▪ Дисплей IPS з контрастністю понад 1000000:1

▪ Газований океан Енцеладу

▪ Відеоспостереження у метро впізнає злочинця

▪ Планшетні сканери професійного рівня Epson Perfection

▪ Штучні стейки, аналогічні справжнім

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Кольорові установки. Добірка статей

▪ стаття Комерційне право. Шпаргалка

▪ стаття Що знаходиться в американському окрузі, телефонний код якого – 321? Детальна відповідь

▪ стаття Роботи з піротехнічним інструментом. Типова інструкція з охорони праці