Batteriekapazitätsmesser. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Während des Betriebs von Batterien wird empfohlen, ihre elektrische Kapazität, gemessen in Amperestunden (Ah), regelmäßig zu überwachen. Um diesen Parameter zu bestimmen, ist es notwendig, eine voll geladene Batterie mit einem stabilen Strom zu entladen und die Zeit aufzuzeichnen, nach der ihre Spannung auf einen vorbestimmten Wert abfällt. Um den Zustand der Batterie besser beurteilen zu können, ist es notwendig, ihre Kapazität bei verschiedenen Werten des Entladestroms zu kennen.

Fig. 1

Hierfür ist die vorgeschlagene Vorrichtung bestimmt. Um das Design zu vereinfachen, wurde eine elektronisch-mechanische Haushaltsuhr verwendet, die von einer einzelnen galvanischen Zelle mit einer Spannung von 1,5 V gespeist wird, um die Entladezeit zu zählen (sie muss entfernt werden, bevor die Uhr im Gerät verwendet wird). Die Zählerschaltung ist in Abb. 1 dargestellt. 2. Auf dem DA1-Chip sind ein Batterieentladestromstabilisator und ein Taktversorgungsspannungsstabilisator montiert. Der Entladestrom wird durch den Schalter SA50 ausgewählt. In seiner ersten Position ("2 mA") ist der DA6-Stabilisator mit einem Widerstand R250 belastet, der permanent mit seinem Ausgang verbunden ist. In den Positionen "500 mA" und "7 mA" sind die Widerstände R8 bzw. R1 parallel dazu geschaltet. Die HL3-LED zeigt den Entlademodus an, der Strom durch sie wird durch den Feldeffekttransistor VT1 stabilisiert. Als Komparator wird der Parallelspannungsregler DA1 verwendet. Mit dem Transistor VT2 steuert er einen leistungsstarken Feldeffekt-Schalttransistor VTXNUMX.

Vor Beginn der Messung wird eine elektronisch-mechanische Uhr an das Gerät angeschlossen, deren Zeiger auf 12 h 00 min (bedingter 0-Countdown der Entladezeit) voreingestellt sind. Dann wird mit dem Schalter SA1 der Entladestrom ausgewählt und mit einem variablen Widerstand R4 die Spannung im Bereich von 3 ... 12 V eingestellt, auf die die Batterie entladen werden soll. Drücken Sie nach dem Anschließen die Taste SB1 „Start“. Da die Spannung der geladenen Batterie größer als der eingestellte Wert ist, überschreitet die Spannung am Steuereingang des Stabilisators DA1 2,5 V und sein Ausgangsstrom steigt an. Infolgedessen öffnet der Transistor VT1, gefolgt von VT2, und nach dem Absenken des SB1-Knopfs wird der Entladevorgang fortgesetzt, wie durch die HL1-LED angezeigt. Gleichzeitig beginnt die Uhr mit dem Herunterzählen der Entladezeit.

Wenn sich die Batterie entlädt, nimmt die Spannung ab, und wenn sie unter den eingestellten Wert fällt, nimmt der Strom durch den DA1-Stabilisator stark ab, sodass die Transistoren VT1, VT2 schließen. Die Entladung stoppt, die HL1-LED erlischt, die Versorgungsspannung zur Uhr hört auf zu fließen und sie stoppt. Die Batteriekapazität wird berechnet, indem der Entladestrom mit der von der Uhr aufgezeichneten Zeit multipliziert wird.

Fig. 2

Alle Teile des Messgeräts, mit Ausnahme des Schalters SA1, des Knopfs SB1 und des variablen Widerstands R4, sind auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie montiert, deren Zeichnung in Abb. 2. Die Platine ist für die Installation der Festwiderstände P1-4, C2-33, eines Keramikkondensators K10-17 (C1) und der Oxid-TK-Serie von Jamicon (der Rest), TL431CLP-Mikroschaltungen im TO-92-Gehäuse ausgelegt. Die Anschlüsse des Stabilisators LM317T (DA2) werden auf die Seite der Leiterbahnen gelötet und anschließend mit einer Schraube und einer Mutter auf einem Kühlkörper mit einer Fläche von mindestens 100 cm2 befestigt (Abb. 3).

Um Kurzschlüsse zu vermeiden, wird zwischen ihm und der Platine eine Isolierdichtung aus dünnem Kunststoff platziert, die mit Epoxidkleber auf Platine und Kühlkörper geklebt wird. Das zusammengebaute und im Betrieb getestete Gerät wird in ein Kunststoffgehäuse mit geeigneten Abmessungen gelegt, an dessen Wand der SA1-Schalter (z selbstrückkehrender, zum Beispiel PKn1) und ein variabler Widerstand sind montiert R1 (SPZ-2M). Gegenüber der HL3 LED wird ein Loch in die Wand gebohrt.

Fig. 3

Anstelle des Transistors KT361B kann im Gerät anstelle von KPZOZB eine beliebige Serie KT208, KT209, KT361, KT3107 verwendet werden - ein Transistor dieser Serie mit den Indizes A, B und G. Wir können die LED AL307BM durch eine beliebige mit a ersetzen Vorwärtsspannung von 1,8 ... 2,5 V und ausreichend Helligkeit des Glimmens bei einem Strom von 2 ... 3 mA.

Die Ermittlung beginnt mit der Messung des Entladestroms in verschiedenen Stellungen des Schalters SA1. Dazu wird das Gerät über ein Milliamperemeter mit einer Messgrenze von 0,5 A an eine regelbare Stromquelle mit einer Ausgangsspannung von ca. 5 V und einem Laststrom von mindestens 500 mA angeschlossen. Die genauen Werte des Entladestroms werden durch eine Auswahl der Widerstände R6-R8 (beginnend mit dem ersten) eingestellt.

Der variable Widerstand R4 ist mit einer Skala versehen, die wie folgt abgestuft ist. Indem Sie das Gerät und ein Voltmeter mit der entsprechenden Messgrenze an den Ausgang einer einstellbaren Stromquelle anschließen und den Schieber des Widerstands R4 in die untere Position (gemäß Diagramm) bewegen, schalten Sie die Quelle ein und stellen Sie die Spannung an ihrem Ausgang ein auf die es zulässig ist, diese Batterie während des Betriebs zu entladen. Dann drücken sie kurz die Taste SB1 und lassen durch langsames Drehen des Schiebers die HL1-LED erlöschen, woraufhin eine entsprechende Markierung auf der Skala erfolgt. In ähnlicher Weise auf die Skala und Markierungen setzen, die den Werten der Entladespannung anderer Batterien entsprechen.

Autor: I. Nechaev, Moskau; Veröffentlichung: radioradar.net

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