Четырехуровневый индикатор напряжения аккумулятора автомобиля Советский патент 1985 года по МПК H01M10/48 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля напряжения аккумулятора автомобиля, а также других объектов, йараметры которых преобразуются в электрические напрйжения.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

На фиг. 1 приведена фун-кциональная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства на логических элементах типа 2И-НЕ.

Устройство содержит делители 1-3 напряжения, подключенные к контролируемому аккумулятору 4, средние выводы которых соединены соответственно через логический элемент 5 типа НЕ с входом первого управляемого генератора 6,. с первым входом логического элемента 7 типа 2И-НЕ и с входом управляемого генератора 8. Выходы генераторов 8 и 6 соединены соответственно с вторым входом логического элемента 7 2И-НЕ и с первым входом

логического элемента 9 типа 2И-НЕ, другой вход которого подключен к выходу элемента 7 2 И-НЕ, а выход соединен со светодиодом 10.

Генераторы б и 8 настроены таким образом, что при поступлении на управляющие входы логической единицы запускаются и начинают выдавать на выходах прерывистые сигналы с частотой, например, 1 и 4 Гц соответственно, а при поступлении на входы логического нуля затормаживаются и выдают на выходе логическую единицу.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что делители 1-3 напряжения настроены таким образом, что на их средних выводах потенциалы превышают входное пороговое напряжение переключения логических элементов 5, 7 и генератора 8 при превышении напряжения аккумулятора 10, 8; 12 и 14,5 В соответственно. Тогда работа устройства может быть описана следующей таблицей:

ЧЕТЫРЕХУРОВНЕВЫЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА АВТОМОБИЛЯ, содержащий три делителя контролируемого напряжения, управляемый генератор, два логических элемента И-НЕ, логический элемент НЕ: вход которого соединен с первым делителем контролируемого напряжения, и элемент сигнализации, подключенный к выходу первого логического элемента И-НЕ, входы которого соединены соответственно с выходами управляемого генератора и второго логи ческого элемента И-НЕ, один из входов которого соединен с вторым делителем контролируемого напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контрЬля, в индикатор введен второй управi ляемый генератор, вход которого соединен с третьим делителем контролируемого на(Л пряжения, выход - с вторым входом второго логического элемента И-НЕ, а вход первого управляемого генератора соединен с выходом логического элемента НЕ. оо ос СХ)

Если напряжение аккумулятора меньше 10,8, то на средних выводах делителей 1-3 напряжения - сигналы логического нуля. Сигналом с выхода делителя 1 через элемент 5 типа НЕ запускается генератор 6, настроенный на частоту 1 Гц, а логическим нулем с делителя 2 ньшабатывается на выходе элемента 7 2Н-НЕ сигнал логической единицы, разрешающий прохождение сигнала с выхода генератора 6 через элемент 9 2И-НЕ на светодиод 10. При атом светодиод выдает прерывистый световой сигнал с пониженной частотой следования 1 Гц. Это свидетельствует о том, что кон тролируемое напряжение аккумулятора при отключенном двигателе ниже нормы.

Когда контролируемое напряжение находится в пределах зоны 10,8-12В, то на среднем выводе делителя 1 - сигнал ло1Прерывисто 1 Гц

1Гц

1Включен 1 1 1

1Выключен

4ГцПрерывисто 4Гц

гической единицы, а 2 и 3 - логического нуля. При этом генератор 6 заторможен и на его выходе логическая единица. На обеих входах элемента 9 2И-НЕ логические единицы. Вентиль 9 открывается и включает светодиод 10, что сигнализирует о том, что контролируемое напряжение аккумулятора при работающем двигателе ниже допустимого уровня.

Если напряжение в пределах зоны 12-14,5 В, то на средних выводах делителей 1 и 2 - сигналы логической единицы, а 3 - логического нуля. На обеих входах элемента 7 2И-НЕ логические единицы, а на выходе - логический нуль. При этом выходным сигналом логического нуля с выхода элемента 7 2И-НЕ запирается вентиль 9 и светодиод 10 выключен, что свидетельствует о нормальном уровне напряжения аккумулятора.

Когда напряжение больше 14,5В, то на средних выводах всех делителей 1-3 - сигналы логической единицы. Логической единицей с выхода делителя 3 запускается генератор 8, настроенный на частоту 4 Гц. Выходной сигнал генератора 8 через открытые вентили 7 и 9 поступает на светодиод 10. При этом светодиод выдает прерывистый световой сигнал с повышенной частотой следования 4 Гц. Это свидетельствует о том, что контролируемое напряжение аккумулятора автомобиля превышает допустимый уровень.

Изменяя настройку резисторов делителей 1-3 можно устанавливать требуемые пороги контролируемых напряжений.

Таким образом, предложенный четырехуровневый индикатор позволяет различать при помощи одного светодиода четыре различных уровня напряжения аккумулятора автомобиля за счет использования при индикации сигналов: «Прерывисто с пониженной частотой свидетельствует о том, что напряжение аккумулятора при отключенном двигателе ниже нормы; «Включено сигнализирует о том, что напряжение аккумулятора при работающем двигателе ниже допустимого уровня, а при отключенном двигателе - в норме; «Выключено является свидетельством нормального уровня напряжения аккумулятора; «Прерывисто с повышенной частотой сигнализирует о том, что контролируемое напряжение аккумулятора автомобиля превышает допустимый уровень. При этом световой сигнал «Прерывисто с пониженной частотой при отключенном двигателе свидетельствует об ухудшении технического состояния только аккумулятора, сигнал «Включено при включенном двигателе сигнализирует о неисправности генератора или регулятора напряжения, а «Прерывисто с повышенной частотой - только регулятора напряжения, что позволяет более точно локализовать место неисправности в электрооборудовании и тем самым повышает достоверность контроля напряжения аккумулятора автомобиля.

Предложенное техническое решение может быть использовано и в схемах контроля

2 различных параметров как автомобиля, так и других объектов, преобразуемых в электрические напряжения, в частности для контроля питающих напряжений различной радиоэлектронной аппаратуры.

В устройстве могут быть использованы,

0 например, микросхемы серий К 511 и К 561, имеющие диапазон питающих напряжений 10,8-22 и 3-15 В соответственно. При этом питание самого четырехуровневого индикатора может осуществляться от контроли5 руемого аккумулятора.

В индикаторе логические элементы используются в качестве компараторов напряжения. Зона чувствительности таких компараторов не превышает 20 мВ. При включенном аккумуляторе напряжение борт0 сети автомобиля имеет пульсации 100-300мВ, поэтому использование логических элементов в качестве компараторов не снижает точности контроля напряжения аккумулятора автомобиля.

-Л