Устройство для регистрации параметров химических источников тока Советский патент 1981 года по МПК H01M10/48 

1

Изобретение относится к электротехнической промышленности, и может, быть использовано на заводах отрасли при проведении формировки, тренировки и испытаниях химических источни- ков тока на емкость.

По основному авт. св. № 765915 известно, устройство для регистрации параметров химических источников тока, содержащее блок управления, генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, коммутатор измерительных цепей, преобразователь напряжение - код, блок памяти, состоящий из оперативно-запоминающих устройств, электроуправляемую печатающую машину, двоично-десятичный счетчик, параллельный регистр, распределитель печати, блок сравнения, преобразователь время - код, устройства задержки, формирователи импульсов, устройство Запрет, схемы И и ИЛИ.

Устройство с высокой точностью во времени позволяет производить регистрацию номеров химических источников тока и значения их напряжений или ЭДС в определенное время в возрастающей последовательности номеров источников тока, а также

регистрацию номеров и времени, при котором химические источники тока достигают заданного значения напряжения, в возрастающей последовательности номеров источников тока.

Достижение указанных режимов работы устройства регистрации обеспечивается тем, что перед регистрацией контролируемых параметров химичес10ких источников тока в определенный момент времени или перед регистрацией значений времени, при которых источники тока достигают заданного значения напряжения, производится

15 запись этих значений в оперативнозапоминающие устройства (ОЗУ) блЬка памяти на высокой частоте опроса химических источников тока, причем для параметров каждого источника то20ка определены свои ячейки памяти.

После записи параметров всех источников тока автоматически производится считывание из ОЗУ параметров синхроимпульсами печатающей машины

25 и регистрация их на бумажном носителе в возрастающей последовательности номеров химических источников тока 1.

Недостатком известного устройства является отсутствие в нем воз30можности вести регистрацию .основного параметра химических источников.тока количество электричества, принятого ими в режиме заряда, и количество электричества, , отданного источниками тока в режиме разряда, которое определяется выражением Q t, где Q - количество электричества; I - ток заряда (разряда), А t - время заряда (разряда), ч. Количество электрической энергии принятой химическими источниками ток в Процессе заряда, или отданной энергии источниками тока в процессе заряда, или отданной энергии источниками тока в процессе разряда определяется или по показаниям счетчиков ампер-часов, или умножением тока заряда (разряда) на-время заряда (разряда) источников тока, что приводит к субъективным ошибкам и снижает объективность контроля полуг ченной и отданной энергии химическими источниками тока в процессе зар да (разряда). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повьшение объективности и точ ности контроля параметров химических источников тока. Поставленная цель достигается ,что в устройство для регистраци параметров химических источников тока дополнительно введены блок умножения кодов, узел преобразования, преобразователь ток - код, тринадца тая, четырнадцатая, пятнадцатая и шестнадцатая схемы И, причем первый вход блока умножения кодов соединен с выходом узла преобразования, вход которого подключен к выходу тринадц той схемы И, первый вход тринадцато схемы И соединен с первым входом де сятой схемы И, а второй вход тринад цатой схемы Несвязанный с первым вх дом четырнадцатойсхемы И, подключе к выходу пятнадцатой схемы И, первы вход которой соединен с первым вход шестнадцатой схемы И и подключен к выходу седьмой схемы И, выход шестнадцатой схемы И подключен ко второ му входу десятой схемы И, второйвх блока умножения кодов соединен.с вы ходом четырнадцатой схемы И, второй вход которой подключен к выходу пре образователя ток - код, выход блока умножения кодов связан со входом шестой схемы ИЛИ, а вторые входы пятнадцатой, шестнадцатой схем И и преобразователя время - код подключены к блоку управления. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит блок 1 управ ления-, генератор 2 тактовых импульсов, схему ИЛИ 3, двоичный счетчик 4, схемы„И 5, коммутатор б измерительных цепей со своими входами . ,г7у),. преобразователь 8 напряХение - ,код, схемы И 9, схему „ИЛИ Ю, оперативно-запоминающие устройства 11 ,...11 у, блока 12 памяти, схему И 13, схему ИЛИ 14, устройство15 задержки с инверсией, схему ИЛИ 16, устройство 17 задержки, формирователь 18 импульсов, И 19 и 20, схему ИЛИ 21, формирователи 22 импульсов, электроуправляемую печатаюшую машину 23, формирователь 24 импульсов, схему И 25, устройство 26 Запрет, схему ИЛИ 27, двоичнодесятичный счетчик 28, регистр 29 параллельный, схему И 30, устройство 31 задержки, распределитель 32 печати, схемы И 33, блок 34 сравнения, схемы И 35 - 39, преобразователь 40 время - код, схемы И 41 и 42, , узел 43 преобразования, блок.44 умножения кодов, преобразователь 45 ток - код, схемуИ 46. Работа устройства осуществляется в трех режимах: регистрация .номе-. ров химических источников токаи значений их напряжений или ЭДС в определенное время в возрастающей -последовательности номеров источников тока; регистрация номеров и времени, при котором химические источники тока достигают заданного значения напряжения, в возрастающей последовательности номеров источников тока; регистрация номеров и количества электричества, принятого химическими источниками тока в процессе заряда или отданного количества эл-ектричества в процессе разряда в возрастающей последовательности- номеров источников тока. Устройство рабЬтает следующим образом. В первом режиме сигнал с блока 1 управления запускает генератор 2 тактовых импульсов, первый импульс которого через схему ИЛИ 3 поступает на вход двоичного счетчика 4 и на вход схемы И 5, на второй вход которой поступает сигнал разрешения с блока 1 управления. Сигнал с выхода схемы И 5.запускает коммутатор 6 измерительных цепей входы которого 7 , . .., 7у1 подключены к измерительным цепям химических источников тока. Коммутатор 6 включает первый канал и подключает на вход преобразователя 8 напряжение код измерительные цепи первого источника тока. С выхода двоичного счетчика 4 сигнал поступает на входы схем И 9, число которых равно ч-ислу разрядов двоичного счетчика 4. На вторые входы схем И 9 через схему ИЛИ 10 поступает сигнал разрешения с блока 1 управления, С выхода схем И 9 сигналы кода выбирают первую ячейку памяти в оперативно-запоминающих устройствах .(ОЗУ) 11 ...11), блока 12 памяти, которые по цепям управления соединены параллельно. Число ОЗУ 11 ...llyi равно числу дво ичных разрядов, которым и представлена входная информация. Одновременно импульс с генератор 2 тактовых импульсов поступает на вход схемы И 13, второй вход которо разрешен блоком 1 управления. С выхода схемы И 13 сигнал через схему ИЛИ 14 и устройство 15 задержки с инверсией поступает на входы Выбо кристалла всех оперативно-запоминающих устройств 1Ц. ..11у). С выхода схемы И 5 сигнал через схему ИЛИ 16, через устройство 17 з держки и формирователь 18 импульсов поступает на входы разрешения запис всех оперативно-запоминающих устрой (ОЗУ) 11 . ..llyj., Сигнал с выхода устройства 17 задержки поступает на схему И 19, второй вход которой разрешен блоком 1 управления. С выхода схемы И 19 сигнал поступает на первые входы схем И 20, на вторые входы которых поступает двоичный код с выхода преобразователя 8 напряжение - код. С выхода схем И 20 сигнал через схемы ИЛИ 21 и формирователи 22 импульсов поступают в первые ячейки памяти оперативно-запоминающих устройств (ОЗУ) 11 , ... . ,llj блока 12 памяти. . Вторым тактовым импульсом генера тор 2 запускает коммутатор 6 измери тельных цепей, который включает вто рой канал, и на вход преобразователя 8 напряжение - код подключаются измерительные цепи второго источник тока, а выбор вторых ячеек памяти в оперативно-запоминающих устройствах (ОЗУ) ll,...ll-j и запись в них информации, поступающей с преобразо вателя 8 напряжение - код, происходит аналогично описанному выше в отношении первого и-сточника тока. И так далее. После записи в блок 12 памяти величины-напряжения в двоичном коде п-го источника тока сигнал с выхода двоичного счетчика 4 поступает в блок 1 управления, который запрещает работу генератора 2 тактовых импульсов и схемы И 5. Одновременно сигнал с блока 1 управления разрешает работу печатающей машине 23, синхроимпульс которой через формирователь 24 импульсов поступает на вход схемы и 25, второй вход которой разрешен схемой 26 Запрет, поступает через схему ИЛИ 27 на вход двоичнодесятичного счетчика 28 и через схему ИЛИ 3 на вход двоич.ного счетчика 4. С выхода двоичного счетчика 4 через схемы И 9, вторые входы которых размещены блоком 1 управления, сигналы кода Первых ячеек памяти поступают в оперативно-запоминающие -устройства (ОЗУ) 11,..,11, блока 12 памяти. Одновременно сигнал свыхода схемы ИЛИ 3 поступает,на вход схемы И 13, на второй вход которой поступает сигнал разрешения с блока 1 управления. С выхода схемы И 13 . сигнал через схему ИЛИ 14 и устройство 15 задержки с инверсией постуВыбор кристалла пает на входы оперативно-запоминающих устройств (ОЗУ) 11,..., 11 у, блока 12 памяти, и двоичный код о величине напряжения первого химического источника тока записывается в параллельный регистр 29, разрешение на запись в который поступает с выхода схемы И 30, один из входов которой подключен к выходу схемы ИЛИ 14, а второй вход схемы И 30 разрешен сигналом с блока 1 управления. Импульс с формирователя 24 импульсов через устройство 31 задержки поступает в распределитель 32 печати и включает его первый канал, сигнал с которого поступает в устройство 26 Запрет и запрещается работа схемы И 25. Следующими друг за другом синхроимпульсами печатающей машины 23 через формирователь 24 импульсов и устройство 31 задержки, распределитель 32 печати сначала производит поразрядное считывание сигналов на печатающую машину 23 со схем И 33 и потом с параллельного регистра 29, при этом печатается первый номер источника тока и его напряжение. Последним каналом распределитель 32 печати подает сигнал в устройство 26 Запрет, которое разрешает работу схемы И 25, а распределитель печати переходит в исходное состояние. Очередной синхроимпульс печатающей машины 23 через формирователь 24 импульсов поступает на вход схемы И 25, с выхода которой второй импульс поступает на входы двоичного счетчика 4 и двоично-десятичного счетчика 28 и все повторяется аналогично описанному выше - печатается номер и величина напряжения 2-го источника тока и т.д. После регистрации номера и величины напряжения последнего химического источника тока сигнал с дво ично-десятичного счетчика 28 поступает в блок 1 управления, который запрещает работу печатающей машине 23. При работе устройства регистрации во втором режиме печатаются номера химических ист очников тока и время достижения ими заданного значения напряжения в возрастающей последова тельности номеров. Сигнал с блока 1 управления запускает генератор 2 тактовых импульсов, первый импульс которого через схему ИЛИ 3 поступает на вход двоичного счетчика 4 и на вход схемы И 5, второй вход которой разрешен сигн лом с блока 1 управления,. С выхода схемы И 5 сигнал поступает на запуск коммутатора измерительных цепе который включает свой первый канал и подключает измерительные цепи первого источника тока для сравнения с заданным напряжением в блоке 34 сравнения с уставками опорного напря женин. В зависимости от представления заданного значения напряжения на цифровом или аналоговом виде, блок 34 сравнения подключается или на вы,ход преобразователя 8 напряжение код или на выход коммутатора измерительных цепей. Если напряжение химического источ ника тока не достигло заданного значения, то блок 34 сравнения не ерабатывает. Вторым импульсом, который поступает на вход двоичного счетчика 4, генератор 2 тактовых импульсов вклю чает второй канал коммутатора 6 и измерительные цепи второго .источник тока подключаются к блоку 34 сравнения. Если сравнение напряжений не происходит, очередной импульс ге нератора 2 поступает в двоичный сче чик 4 и в коммутаторе б включается следующий канал, подключая к блоку 34 сравнения измерительные цепи сле дующего источника тока. . Таким образом, коммутатор измери тельных цепей обегает, производ поочередно подключая их к блоку 34 сравнения, а в двоичный счетчик 4 записывается код ячеек памяти блока 12 памяти. Двоичный счетчик 4 производит счет до значения, равного числу хи-г мических источников тока, потом начинается следующий цикл опр,оса источников тока. Если при подключении измерительных цепей какого-нибудь источника тока к блоку 34 сравнения, он срабатывает, то сигнал с блока 34 сравнения поступает через схему ИЛИ 27 в двоично-десятичный счетчик 28, а через схему ИЛИ 10 дает разрешение схемам И 9 и .ячеек памяти посту пает в блок 12 памяти, соответствую щий данному источнику тока. Одновременно сигнал с блока 34 сравнения поступает на схемы И 35 и 36. С выхода схемы.И.35 сигнал чере схему ИЛИ 14 и устройство 15 задерж ки с инверсией поступает на вход Выбор кристалла блока 12 памяти а чер.ез схему ИЛИ 16, устройство 17 задержки и формирователь 18 импульсов сигнёш с выхода схемы И 35 поступает на разрешения записи в блок 12 памяти. С выхода устройства 17 задержки сигнал поступает на вход схемы И 36, второй вход которой разрешен сигналом с блока 34 сравнения. С выхода схемы И 36 сигнал поступает на вход схем И 37 и,, блоку 1 управления разрешен второй вход только схемы И 37. Поэтому сигнал с выхода схемы И 37 поступает на вход схем И 39, на втор.ые входы которых поступает значение времени в двоично-десятичном коде. С выхода схем И 39 величина времени в двоично-десятичном коде через схемы ИЛИ 21 и формирователи 22 импульсов записывается в разрешенные ячейки памяти блока 12 памяти, соответствующие коду двоичного счетчика 4. Аналогично происходит запись в блок 12 памяти времени, при котором достигают заданного значения напряжения другие источники тока. Когда все источники тока достигают заданного значения напряжени-я, сигнал с двоично-десятичного счетчика 28 поступает в блок 1 управления, который запрещает работу генератора 2 тактовых импульсов и разрешает работу печатающей машине 23. Считывания номеров химических источников тока с двоично-десятичного счетчика 28 и величин времени, при котором они достигли заданного значения напряжения,с блока 12 памяти, а также регистрация этих значений с помощью печатающей машины 23 аналогично считыванию и регистрации напряжений источников тока в определенные моменты времени, описанному выше, с той лишь разницей, что сигнал Выбор кристалла блока 12 памяти поступает на вход схемы ИЛИ 14 с выхода схемы И 41, вход которой разрешен блоком 1 управления. При работе устройства в третьем режиме происходит регистрация, .номеров и количества электричества, принятого химическими источниками тока, в .процессе заряда, или отданного количества электричества в процессе разряда, в возрастающей последовательности номеров источников тока. При включении режима заряда или разряда сигнал с блока 1 управления запускает преобразователь время код, который находится в нулевом состоянии. В остальном работа схемы аналогична описанной выше в отношении первого и второго режима. Дополнительным в работе устройства является то, что сигнал с блока 1 управления запрещает работу схеме И 37 и разрешает работу схеме И 38, Поэтому при срабатывании блока 34 сравнения сигнал с выхода схемы И 36 через схему И 38 поступает на вход.схемы И 42, на вторые входы которых поступает двоично-десятичный код с преобразователи 40 время - код. С выхода схемы И 42 сигналы поступают в узел 43 преобразования, в котором минуты поступившие от преобразователя 40 время - код двоично десятичным кодом преобразуются в доли часа, выраженные в двоично-десятичном коде. С выхода узла 43 ареобразования значение времени в часах с его долями в двоично-десяти ном коде поступает на вход блока 44 умножения кодов, на другой вход которого поступает значение тока заряда (разряда) в двоично-десятичном коде от преобразователя 45 ток - код через схемы И 4б,вторые входы которых разрешены сигналом с выхода схемы И 38. В блоке .44 умножения происходит умножение двоичнодесятичных кодов времени и тока, в ьэезультате чего получается значение отданного или принятого количества электричества химическим источником гока в двоично-десятичном коде. С выхода блока 44 умножения двоичноцесятичный код количества электрич:ества поступает через схемы ИЛИ 21 и формирователи 22 импульсов в ячей ки памяти блока 12 памяти, соответ::твующие данному химическому источнику тока. Аналогично происходит запись количества электричества,, 1РИНЯТОГО (отданного) в процессе за ряда (разряда) остальными химически ми источниками тока. После записи оличества электричества всех источ 1ИКОВ тока в блок 12 памяти сигнал :: двоично-десятичного счетчика 28 юступает в блок 1 управления и раз эешает работу печатающей машине 23. Считывание информации из блока 12 тамяти и регистрация ее с помощью течатающей машины 23 аналогично опи санному выше относительно работы стройства в первом и втором режима 1осле регистрации номеров и значени :оличества электричества принятого отданного) химическими источниками :ока сигнал с блока 1 управления брасывает преобразователь время :од в нулевое состояние. Автоматическая регистрация номеюв источников тока и значений приятого (отданного) ими количества электричества, делают устройство более совершенным, повышается объек тивность контроля параметров химичес- них источников тока, исключаются субъективные ошибки при определении количества электричества, принятого (отданного) химическими источниками тока в процессе заряда (разряда), процесс испытаний химических источников тока на емкость становится более автоматическим. Формула изобретения Устройство для регистрации параметров химических источников тока . по авт. св. № 765915, отличающееся тем, что, с.целью расширения функциональных возможностей и повышения объективности и точности контроля параметров, в него дополнительно введены блок умножения ко- дов, узел преобразования, преобразователь ток - код,. тринадцатая, четырнадцатая, пятнадцатая и шестнадцатая схемы И, причем первый вход блока умножения кодов соединен с выходом узла преобразования, вход которого подключен к выходу тринадцатой схемы И, первый вход тринадцатой схемы И, а второй вход тринадцатой . схемы И, связанный с первым входом четырнадцатой схемы .И, подключен к выходу пятнадцатой схемы И, первый вход которого соединен с первым вхоДОМ шестнадцатой схемы И и подключен к выходу седьмой схемы И, выход шестнадцатой схемы И-подключен ко второму входу десятой схемы И, второй вход блока умножения кодов соединен с выходом четырнадцатой схемы И, второй вход которой подключен к выходу преобразователя ток - код, выход блока умножения кодов связан со входом шестой схемы ИЛИ, а вторые входы шестнадцатой и пятнадцатой схем И и преобразователя время - код подключены к блоку управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №765915, кл. Н 01 М 10/48, 1978.