БИБЛИОТ-г;. Советский патент 1973 года по МПК H01M10/48 

1

Известны устройства контроля т гальванически связанных химических источников постояиного тока по п уставкам выходных напряжений, содержащие генератор калиброванных по амплитуде импульсов олроса с т канальным трансформаторным выходом, т схем сравнения, выполнениых на базе нелинейного полупроводникового элемента и конденсатора, шунтирующего контролируемый источиик тока, усилитель-преобразователь с входным трансформатором, т первичных обмоток которого в ключены на выход каждой схемы сравнения и п пороговых исполнительных узлов, подключенных к .выходу усилителяпреобразователя.

Однако подобные устройства не обеспечивают достаточной точности контроля источников тока и требуют тщательной настройки элементов схемы.

Предлагаемое устройство с целью устра1гения этих недостатков снабжено синхронизируемыми от генератора импульсов опроса (п-1) источниками импульсов, сдвинутых по фазе и амллитуды которых соответствуют (п-1) заданным уставкам контроля, каждая схема сравнения выполнена на базе кремниевого транзистора, эмиттер которого соединен с соответствующим полюсом контролируемого химического источника тока, коллектор - с противо-ноложным полюсом этого источника

тока через две включенные последовательно обмотки указанных трансформаторов, а база его подключена к общей точке этих обмоток через резистор, при этом усилитель-преобразователь выполнен в виде усилителя импульсов в п подключенных к его выходу усилителей-накопителей, на вход которых включены выходы соответствующих источников импульсов опроса, а на выходы - исполнительные

узлы.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 дана зависимость выходных сигналов усилителей-на копителей от напряжения U на контролируемом источнике при заданых амплитудах импульсов.

Устройство включает в себя источник импульсов опроса / с калиброванной амплитудой, соответствующей определенной уставке, элемент временной задержки 2, усилитель импульсов 3, обеспечивающий преобразование последовательности импульсов в уровень постоянного напряжения, усилители-наконители 4 со стробируемым входом, пороговые исполнительные выходные устройства 5, проходной -конденсатор 6, резистор 7, кантролируе.мый химический нсточник тока 8, кремниевый транзистор 9, трансформатор импульсов опроса JO, входной трансформатор усилителя импульсов //, первичную обмотку 12 трансформатора //, первичную обмотку 13 тралеформатора 10, вторичную обмотку 14 трансформатора 10, вторичную обмотку /5 трансформатора 11.

,В .предлагаемом устройстве контроля напряжений гальванически связанных химических источников ностоян)юго тока по 11 уставкам имеется т источников / имнульсов опроса (в том числе один генератор), амллитуда имтгульсов каждого из 1соторых соответствует определенному зада:Нному уровню напряжения (уставке) контролируемых источников постоянного тока. Источники имлульсов опроса работают на общий трансформатор 10, а между собой последовательно синхронизированы со сдвигом по фазе при помощи элементов временной задержки 2. При этом нервый ИСТОЧНИК импульсов опроса может быть выполнен в виде генератора импульсов с самовозбуждением, а остальные - в виде импульсных усилителей-формирователей с траисформаторпыми выходами.

Общий трансформатор импульсов опроса и.меет т вторичных обмоток (по числу контролируемых источников тока), которые подключены к каждой схеме сравнения, вьшолненной на базе проходного конденсатора 6 и кремниевого транзистора 9. При этом эмиттер транзистора соединен с отрицательным полюсом контролируемого источника непосредственно, а коллектор с положительным полюсом через последовательно соединенные обмотки - вторичную 14 трансформатора 10 и первичную 12 трансформатора 11. База транзистора через резистор 7 соединена с общей точкой указанных обмоток.

Вторичная обмотка 15 трансформатора // соединена со входом импульсного усилителя 3. Импульсный усилитель 3 обеспечивает усиление и формирование но амплитуде и длительности импульсных сигналов, являющихся результатом срав1нения, амплитуда которых выше порога чувствительности усилителя.

С выхода усилителя 3 импульсы постунают на импульсные входы всех усилителей-накопителей 4, которые обеспечивают селекцию входных импульсов путем стробирования указанных входов выходными импульсами соответствующих источников / импульсов опроса. В схему усилителя-накопителя 4 входной импульс попадает лдашь в случае совпадения выходпого импульса усилителя 3 и соответству ощего источника импульсов опроса 1. Усилитель-накопитель 4 обеспечивает селектирование импульсных сигналов сравнения и преобразование их последовательности в уровень напряжения. При этом выходное пороговое иснолнительное устройство 5, включенное своим входом на выход усилителя-накопителя 4, срабатывает при следующем условии:

6/з,

где La - контролируемое напряжение;

LI -контролируемая уставка;

и-.-л - напряжение отсечки входной цепи

транзистора 9 схе.мы сравнения; ijonp.i- амплитуда импульса i-того источника импульсов спроса.

Из фиг. 2 видно, что каждой уставке напряжению соответствует своя характеристика «вход - выход, имеющая начальный участок, близкий к вертикальному. При этом точка пересечения каждой характеристики с осью абсцисс соответствует следующему равенству:

ех + опр/

Иалииче начального участка характеристики, близкого к вертикальному, позволяет идентифицировать выходйые пороговые исполнительные устройства. Кроме того, дрейф норога срабатывания последних при наличии вертикального участка практически не сказывается на точности контроля.

-Величина t/вх транзистора может быть изменена за счет изменения величины подстроечного сопротивления 7 в базе транзистора 9.

Зависимость {Увх от температуры требует термокомпенсации.

Наиболее целесообразно термокомпенсировать схему сравнения путем введения соответствующей температурной зависимости амплитуды имп льсов опроса.

В предлагаемом устройстве наклон характеристики «вход - выход не зависит от амплитуды импульсов опроса. Амплитуда импульсов опроса определяет лищь точку пересечения хара-ктеристики с осью абсцисс. Эта особенность схемы устройства позволяет обеспечивать одинаково высокую точность контроля по всем /г уставкам. Следует также отм.етить, что наклон характеристики «вход - выход не зависит от температуры.

Предмет изобретения

Устройство контроля т гальванически связанных химических источников постоянного тока по п уставкам выходных напряжений, содержащее генератор калиброванных по амплитуде импульсов опроса с т канальным трансформаторным выходом, т схем сравнения, выполненных на базе нелинейного нолунроводникового элемента и конденсатора, щунтирующего контролируемый источник тока, усилитель-преобразователь с выходным трансформатором, т первичных обмоток которого включены на выход каждой схемы сравнения и п пороговых исполнительных узлов, подключенных к выходу усилителя преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности контроля и упрощения нроцесса настройки устройства, оно с)абжено синхронизируемыми от генератора имнульсов опроса (п-I) источниками импульсов, сдвинутых по фазе, и амплитуды которых соответствуют (п-1) заданным уставкам контроля, каждая схема сравнения выполнена на базе кремниевого транзистора, эмиттер которого соединен с соответствующим полюсом контролируемого химического источника тока,

коллектор - с противоположным полюсом этого источника тока через две, включенные последовательно-о.бмотки указанных трансформаторов, а база его подключена к общей точке этих обмотОК через резистор, при этом усилитель - преобразователь выполнен в виде усилителя импульсов и п подключенных к его выходу усилителей-накопителей, на вход которых подключены выходы соответствующих источников импульсов опроса, а на выходы - указанные пороговые исполнительные УЗЛЫ.

-0

inp( юр I

V,-IB)

eap-ii -i Фие. 2