Измерительная техника
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Цифровой измеритель ёмкости и внутреннего сопротивления аккумуляторовРаспечатать: Цифровой измеритель ёмкости и внутреннего сопротивления аккумуляторов

Цифровой измеритель ёмкости и внутреннего сопротивления аккумуляторов



Предлагаемое устройство предназначено для измерения ёмкости и внутреннего сопротивления Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Предусмотрена звуковая индикация чрезмерно низкого напряжения аккумулятора, а также момента окончания его разряда.

Измерение ёмкости аккумулятора основано на его разрядке стабильным током, измерением времени разрядки и перемножением этих значений. При измерении внутреннего сопротивления прибор измеряет напряжение аккумулятора без нагрузки, затем под нагрузкой током 1 А и на основе этих данных вычисляет внутреннее сопротивление аккумулятора.

Рис. 1



Схема прибора показана на рис. 1. Его основа - микроконтроллер АТмедав (DD1). Клавиатура с однопроводным интерфейсом состоит из шести кнопок SB1-SB6. Информация об измеренных параметрах аккумулятора выводится на девятиразрядный светодиодный индикатор HG1. Для разрядки подключаемого аккумулятора использован источник тока, управляемый напряжением (ИТУН) на ОУ DA2, транзисторе VT1, резисторах R9, R10, R19-R21, R23 и конденсаторах С7, С9.

Если напряжение подключённого аккумулятора ниже 1 В, клавиатура прибора заблокирована, а капсюль BF1 излучает три прерывистых звуковых импульса на частоте 600 Гц. Если напряжение аккумулятора выше 1 В, капсюль BF1 излучает два прерывистых звуковых импульса на частоте 3000 Гц при подключении аккумулятора, а также по окончании его разрядки до установленного напряжения

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4



После подключения аккумулятора устанавливают напряжение, до которого его нужно разрядить нажатием на кнопки SB3 и SB4. Шаг установки при кратковременном нажатии - 0,1 В. При удержании кнопки первые десять значений шага - 0,1 В, затем - 1 В. Далее нажатием на кнопки SB1 и SB2 устанавливают ток разрядки. Если эти кнопки удерживать менее пяти секунд, значение тока не изменяется и отображается его текущее значение, как показано на фото рис. 2 (символ і в нижней позиции). Если же кнопки SB1 и SB2 удерживать более пяти секунд, значение тока будет изменяться с переменным шагом: вначале 50 мА, затем 150 мА. При этом символ і будет отображаться в верхней позиции, как показано на фото рис. 3.

Максимальное значение разрядного тока - 2,55 А Как только ток разряда примет значение больше нуля (при напряжении аккумулятора больше установленного порога или равном ему), звуковой сигнал исчезнет а светодиод HL1 начнёт мигать с частотой 0,25 Гц. При нажатии на кнопку SB5 измеряется и запоминается напряжение без нагрузки, затем под нагрузкой, вычисляется внутреннее сопротивление в омах, которое выводится в младшие разряды индикатора с символом г, как показано на фото рис. 4.

При нажатии на кнопку SB6 в старших разрядах индикатора HG1 отображается текущее напряжение аккумулятора. Когда ни одна кнопка не нажата, в старших разрядах индикатора HG1 показано напряжение, до которого необходимо разрядить аккумулятор, а в младших - ёмкость в формате XX,XX ампер-часов. Незначащие нули десятков вольт и ампер-часов погашены программно.

Рис. 5



Большая часть деталей смонтирована на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 5 Тонкими прямоугольниками показаны компоненты поверхностного монтажа R7, R8 и С5, установленные со стороны печатных проводников.

Для обеспечения линейности тока ИТУН во всём интервале необходимо применять ОУ DA2 с возможно меньшим напряжением смещения нуля и транзистор VT1 с небольшим пороговым напряжением. В экземпляре автора напряжение смещения нуля ОУ DA2 около 4 мВ и транзистор VT1 с напряжением порога 1,85 В при токе стока 1 А, нелинейность тока ИТУН не превышала 10 %. Минимальное значение тока ИТУН - не более 2 мА. Транзистор VT1 установлен без теплоотвода. Для его охлаждения применён вентилятор от компьютерного процессора. Вентилятор и прибор получают питание от нестабили-зированного сетевого адаптера с выходным напряжением 9.. 12 В и током нагрузки не менее 0,5 А.

Налаживание заключается в подборе резисторов R6 и R9. Подбором резистора R6 устанавливают по образцовому вольтметру показания старших разрядов индикатора HG1. Далее нажатием на кнопки SB1 и SB2 выводят на индикаторе HG1 требуемое значение тока разрядки, измеряют ток ИТУН образцовым амперметром и подбором резистора R9 устанавливают измеренный ток равным показаниям индикатора HG1.

P.S. В случае отсутствия самовозбуждения тактового генератора микроконтроллера его выводы 9 и 10 следует соединить с общим проводом через конденсаторы одинаковой ёмкости 12...22 пФ.

Программы микроконтроллера можно скачать здесь.

Автор: М. Озолин, с. Красный Яр Томской обл.


Дата публикации: 07.06.2012

Мнения читателей
  • Озолин М. А / 11.05.2015 - 10:26
    Сопротивление R8 должно быть 1, а не 10 кОм! ОШИБКА РЕДАКТОРОВ ЖУРНАЛА РАДИО И ТОГО, КТО НЕ ГЛЯДЯ ВЫЛОЖИЛ СТАТЬЮ СЮДА. Я им на эту ошибку указывал, сразу после выхода статьи и исправление было опубликовано в разделе "наша консультация". Ссылка на рабочую схему http://maxoz.ru/newAk/newAk.gif
  • Озолин М. А / 11.05.2015 - 10:13
    Господа Борис и Александр К.Г, проверяйте исправность деталей, либо ищите ошибки в монтаже! Прошивка рабочая и многократно проверена!
  • Александр Г.К. / 23.04.2015 - 10:02
    Согласен с Борисом - схема НЕ работает! После "танцев с бубном", так и не запустилась. Единственно,что определяется - это напряжение выше-ниже 1 в. (три или два "бипа").Господин М. Озолин не отзывайтесь(!) - *.HEX просить не буду. Плохой бизнес....
  • Сергей / 18.09.2013 - 07:36
    Как выставить фьюзы для прошивки контроллера?
  • Борис / 28.05.2013 - 06:59
    Схема не работает, при нажатии все кнопки отображает одни и те же цифры в двух младших разрядах. Господин М. Озолин отзовитесь?
  • Виталий / 16.11.2012 - 03:55
    В (ИТУН)- для получения хорошей линейности, ОУ LM357N лучше заменить на MCP601.
  • Александр / 22.10.2012 - 17:10
    А аккумуляторы Li-ion и Li-pol этим измерителем можно проверять?

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics