Устройство для контроля напряжения химических источников тока малой емкости Советский патент 1979 года по МПК H01M10/48 

Настоящее устройство для контроля напряжения химических источников тока (ХИТ) относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля и управления ХИТ милой емкости в процессе их производства, испытаний и эксплуатации.

Известны устройства контроля, определяющие момент выхода напряжения контролируемого ХИТ за допустимые пределы 1J

В этом случае целесообразно произвести отключение нагрузки с целью исключения возможности выхода его из строя. Для реализации такого алгоритма работы устройства контроля в цепь нагрузки обычно вводят электрический контакт, управляемый с выхода устройства контроля.

Важны.м обстоятельством, с которым приходится считаться при контроле ХИТ малой емкости, является малый ток потребления устройства контроля от контролируемого химического элемента. Получение большого входного сопротивления путем усложения входных каскадов, либо использование униполярных транзисторов, снижает точностные характеристики устройства контроля, увеличивает температурный дрейф порога срабатывания, усложняет с.хемотехпнку и снижает надежность.

Отмеченные недостатки, описанных в вышеупомянутой литературе устройств контроля напряжения, не позволяют без дополнительного их усложнения 1спользовать для целей контроля ХИТ малой емкости.

Наиболее близким к данному изобретению является устройство для контроля аккумуляторной батареи 2, содержащее операционный усилитель, инвертирующий и неинвертирующий входы которого присоединены к контролируемой батарее и к делителю опорного напряжения соответственно, а выход через выпрямитель, фильтр и усилитель соединен с блоком сигнализации. Обладая рядом таких положительных качеств, как, например, высокая чувствительность и воз.можность регулирования ширины зоны срабатывания, устройство в то же время имеет

ряд недостатков. В частности, устройство является сложным схематически, уровень сравниваемых напряжений при таком включении дифференциального усилителя составляет несколько вольт, ток потребления от ..4 ,.,;;.: vn;f. -:.:; г::;:.: :гг::- --- г- - -- #« контролируемого ХИТ определяется входным током усилителя и составляет величину порядка OJ-2м А. Кроме того, отсутствует возможность регулирования тока, потребляемого от ХИТ в режиме его контроля, который в зависимости от режима испытаний может изменяться в широких пределах, и который должен отключаться при срабатывании устройства контроля. Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что выход операционного усилителя соединен с его инвертирующим входом через двухполюсник, составленный из последователь но включенных диода и регулируемого резистора. Схема устройства изображена на чертеже. Она содержит: контролируемый ХИТ 1; резисторный делитель напряжения 2; нуль орган 3, выполненный на основе операционного усилителя (ОУ); блок сигнализации 4. К контролируемому ХИТ 1 и к резисторному делите.по напряжения 2 подключен СВОИМИ входами нуль-орган (НО) 3 таким образом, что инвертирующий вход ОУ соединен с положительной обкладкой ХИТ, а неинвертирующий - с резисторны.м делителем RJ , R. К нижнему плечу делителя напряжения RI , Rs через кнопку Кн присоединен резистор RS , который при замыкании К тунтирует резистор 1 . Выход НО соединен с устройством сигнализации. Работа устройства контроля напряжения ХИТ осуществляется следующим образом. Предположим, что в исходном положении НО включен между положительной обкладкой ХИТ и резистивным делителем напряжения таким образом, что напряжения на его входах относительно земли положительные и . При таком сочетании входных сигналов ОУ находится в состоянии насыц ения. Поэтому цепь, состоящая из двухполюсника, составленного из последовательно включенных резистора Rt и диода Д) , отключена, при этом диод Да находится в проводящем состоянии. Ток, потребляемый от контролируемого ХИТ, может быть отрегулирован переменым резистором Rs , на уровне, соотП Пветствуюп1им номинальной нагрузке, саморазряда элемента и т. д. В зависимости от величины подключенной к ХИТ нагрузки, напряжение на его зажимах будет изменяться во времени. Снижение напряжения на контролируемом ХИТ ниже уровня, заданного делителем нанряжения RI , F , приведет к изменению напряжения на выходе ОУ. Положительный потенциал с выхода ОУ откроет диод Д, , так, что верхнее плечо делителя напряжения Ri , KZ окажется зашунтированным резистором К, вследствие чего положительный потенциал, определяемый делителем напряжения Rt , Ra (Ua) увеличится, и схема лавинообразно перейдет в новое устойчивое состояние, при котором на выходе НО установится положительное напряжение, соответствующее уровню ограничения ОУ. При этом диод Иг закроется и отключит от контролируемого ХИТ цепь нагрузки (Rs ). Положительный перепад напряжения, появляющийся на выходе ОУ в момент срабатывания устройства контроля, включает блок сигнализации. Возврат устройства контроля нанряжения в исходное рабочее состояние происходит при замыкании контакта К, путем ц унтированйя нижнего плеча делителя напряжения R , RZ . Формула изобретения Устройство для контроля напряжения химических источников тока малой емкости, содержащее операционный усилитель, инвертирующий и неинвертируюп ий входы которого присоединены соответственно к контролируемому источнику тока и к делителю опорного напряжения, а выход - к блоку сигнализации, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, выход операционного усилителя соединен с его инвертирующим входом через даухполюсник, составленный из последовательно вклю.ченных диода и регулируемого резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вайлов А. М. и др. Автоматизация контроля и обслуживания аккумуляторных батарей - Связь, М., 1975, С. 25-47. 2.Авторское свидетельство СССР № 504265, кл. Н 01 М 10/42, 1976.