NO791438L

NO791438L - DEVICE FOR AA MEASUREMENT AND REGISTER NUMBER OF AMPER HOURS IN AN ELECTRICAL CIRCUIT

Info

Publication number: NO791438L
Application number: NO791438A
Authority: NO
Inventors: Karl-Gustaf Lindholm
Original assignee: Aga Ab
Priority date: 1978-05-02
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1979-11-05
Also published as: GB2020436B; SE411962B; DK181479A; FI67762C; FI67762B; GB2020436A; SE7804981L; FI791416A

Description

Anordning for å måle og registrere antallDevice for measuring and recording quantities

amperetimer i en elektrisk krets.ampere-hours in an electrical circuit.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for oppmåling og registrering av antallet amperetimer som passerer i en elektrisk krets, idet det i kretsen er innkoblet en målemotstand gjennom hvilken belastningsstrømmen passerer. The present invention relates to a device for measuring and recording the number of ampere-hours that pass in an electrical circuit, as a measuring resistor is connected in the circuit through which the load current passes.

Når batterier anvendes som energikilde er det ønskelig å få " kjennskap til hvor mye av energiinnholdet som er blitt brukt. Det kan derved være av interesse å få vite såvel antallet amperetimer som er blitt iladet, som antallet amperetimer som er blitt tatt ut av et batteri. Derved kan man få opplysning om batteriets ladningstilstand. Foreliggende oppfinnelse omfatter en anordning som gir informasjon om dette. Denne anordning er innrettet for å brukes i hver anvendelse der man ønsker å vite mengden produsert eller forbrukt elektrisk energi. When batteries are used as an energy source, it is desirable to know how much of the energy content has been used. It may therefore be of interest to know both the number of ampere-hours that have been charged and the number of ampere-hours that have been taken out of a battery .Thereby information can be obtained about the battery's state of charge. The present invention includes a device that provides information about this. This device is designed to be used in every application where it is desired to know the amount of electrical energy produced or consumed.

Oppfinnelsen kjennetegnes derved hovedsakelig ved at over denThe invention is thereby mainly characterized by the fact that above it

i belastningskretsen innkoblede målemotstand er tilkoblet en strømgenererende anordning, hvis utgang er tilkoblet en målekondensator, hvilken inngår i en avfølingsanordning, som også omfatter en omkoblingsanordning, hvilken er tilkoblet målekondensatoren og til en tellerenhet, idet den strømgenererende anordningen avgir til målekondensatoren en strøm, som er proporsjonal med strømmen i belastningskretsen og som er uavhengig av spenningen over målekondensatoren og idet i avfølingsanordningen hver gang målekondensatorspenningen oppnår en bestemt verdi utlades kondensatoren meget raskt og signal avgis til tellerenheten, idet hver registrering i tellerenheten representerer et bestemt antall amperetimer. Den strømgenererende anordningen omfatter fortrinnsvis en motstand i serie med en operasjonsforsterker, hvilken er tilbakekoblet via en transistor. Den av-følende anordningens omkoblingsanordning omfatter ..en vippekrets the measuring resistor connected in the load circuit is connected to a current-generating device, the output of which is connected to a measuring capacitor, which is part of a sensing device, which also includes a switching device, which is connected to the measuring capacitor and to a counter unit, the current-generating device emitting a current to the measuring capacitor, which is proportional to the current in the load circuit and which is independent of the voltage across the measuring capacitor and since in the sensing device every time the measuring capacitor voltage reaches a certain value, the capacitor is discharged very quickly and a signal is sent to the counter unit, as each registration in the counter unit represents a specific number of ampere-hours. The current generating device preferably comprises a resistor in series with an operational amplifier, which is fed back via a transistor. The sensing device's switching device comprises ..a toggle circuit

med meget høy inngangsimpedans, slik som eksempelvis en CMOS-port eller en programmerbar unijunction-transistor. with very high input impedance, such as a CMOS gate or a programmable unijunction transistor.

Oppfinnelsen skal nærmere beskrives i tilslutning til vedlagte tegninger, der Fig. 1 viser den prinsipielle oppbygningen av måleanordningen, og Fig. 2 viser den mere detaljerte utformningen av samme anordning. The invention shall be described in more detail in connection with the attached drawings, where Fig. 1 shows the basic structure of the measuring device, and Fig. 2 shows the more detailed design of the same device.

I fig. 1 vises et batteri 1 og en last 2 koblet til dette.In fig. 1 shows a battery 1 and a load 2 connected to it.

I kretsen er innkoblet en motstand 3 og over denne er tilkoblet en strømgenerator 4. Strømmen fra denne får lade en målekondensator i en avfølingsanordning 5, hvilken i sin tur er koblet -til et tellerverk 6. Strømgeneratoren avgir en strøm, som er . proporsjonal mot strømmen gjennom motstanden 3, dvs."strømmen i belastningskretsen. Den avgitte strømmen er videre uavhengig av spenningen over en målekondensator til hvilken strømmen mates. A resistor 3 is connected in the circuit and a current generator 4 is connected across it. The current from this is allowed to charge a measuring capacitor in a sensing device 5, which in turn is connected to a counter 6. The current generator emits a current, which is . proportional to the current through the resistor 3, i.e. the current in the load circuit. The emitted current is further independent of the voltage across a measuring capacitor to which the current is fed.

Kondensatorspenningen bestemmes som kjent av ladningsstrøm og ladningstid, idet kondensatorspenningen blir proporsjonal med produktet av ladningsstrøm og ladningstid, dvs. ampéretimetallet. Når kondensatorspenningen har steget til en bestemt verdi på-virkes et elektrisk vippeorgan som meget raskt utlader kondensatoren, hvoretter ladningen av kondensatoren på ny starter. Tiden mellom hver utladning tilsvarer altså et bestemt antall amperetimer. Ved hver utladning avgis et signal til et tellerverk 6, som registrerer antallet utladninger og dermed antallet amperetimer. Tellerverket kan f.eks. være av elektromekanisk utførelse, hvilket medfører at verket kan avleses også i hvile. As is known, the capacitor voltage is determined by charging current and charging time, the capacitor voltage being proportional to the product of charging current and charging time, i.e. the ampere-hour number. When the capacitor voltage has risen to a certain value, an electric tilting device is activated which very quickly discharges the capacitor, after which the charging of the capacitor starts again. The time between each discharge thus corresponds to a specific number of ampere-hours. With each discharge, a signal is sent to a counter 6, which registers the number of discharges and thus the number of ampere-hours. The counter can, for example, be of electromechanical design, which means that the work can also be read while at rest.

Når vippeorganet er innkoblet over målekondensatoren er det viktig at vippeorganet har meget høy inngangsimpedans. When the rocker is connected across the measuring capacitor, it is important that the rocker has a very high input impedance.

Fig. 2 viser en mere detaljert utformning av måleanordningen. Strømgeneratoren 4 omfatter her en operasjonsforsterker 8, hvilken i serie med en motstand 7 er koblet til motstanden 3. Opera-sjonsforsterkeren er tilbakekoblet via en transistor 9. Denne er koblet til målekondensatoren 11 i avfølingsanordningen. Til kondensatoren 11 er tilkoblet den ene inngangen på en vippekrets Fig. 2 shows a more detailed design of the measuring device. The current generator 4 here comprises an operational amplifier 8, which is connected in series with a resistor 7 to the resistor 3. The operational amplifier is connected back via a transistor 9. This is connected to the measuring capacitor 11 in the sensing device. One input of a flip-flop circuit is connected to the capacitor 11

'I 'IN

!10 hvis utgang er tilkoblet tellerenheten 6. Mellom vippe-. kretsens utgang og kondensatoren 11 er også innkoblet en transistor 12 i serie med en motstand 15. Vippekretsens andre inngang er via en motstand 13 forenet med batteriets minuspol over vippens andre inngang og utgangen er tilkoblet en kondensa-tor 14. Vippekretsen kan utgjøres av en CMOS-krets eller programmerbar unijunction-transistor. Tellerenheten kan være av elektromekanisk eller elektronisk utførelse eller en kombina-sjon av disse.' Når spenningen over kondensatoren.il har oppnådd en bestemt verdi åpner porten 10, hvorved transistoren 12 blir ledende og signal utgår til tellerenheten 6. Signal behøver ikke utgå hver gang kondensatorens spenning når den bestemte verdi, men signal til tellerenheten kan naturligvis utsendes først etter et bestemt antall utladninger. !10 whose output is connected to the counter unit 6. Between flip-. the output of the circuit and the capacitor 11 is also connected to a transistor 12 in series with a resistor 15. The flip-flop circuit's second input is via a resistor 13 connected to the minus pole of the battery above the flip-flop's second input and the output is connected to a capacitor 14. The flip-flop circuit can be made up of a CMOS circuit or programmable unijunction transistor. The counter unit can be of electromechanical or electronic design or a combination of these.' When the voltage across the capacitor has reached a certain value, the gate 10 opens, whereby the transistor 12 becomes conductive and a signal is output to the counter unit 6. A signal need not be output every time the capacitor's voltage reaches the specified value, but a signal to the counter unit can of course only be sent after a specified number of discharges.

Måleanordningen er selvsagt ikke begrenset til den utførelses-form som er beskrevet i det foregående, men variasjoner i for-skjellige henseender kan tenkes innenfor oppfinnelsens ramme. The measuring device is of course not limited to the embodiment described above, but variations in various respects are conceivable within the scope of the invention.

Claims

1. Device for measuring and recording the number of ampere-hours that pass through an electrical circuit, the circuit being connected to a measuring resistor through which the load current passes, characterized by . that a current-generating device (4) is connected above the measuring resistor (3), the output of which is connected to a measuring capacitor (11), which is part of a sensing device, which also includes a switching device (10), which is connected to the measuring capacitor (11) and to a counter unit (6), in that the current generating device (4) emits to the measuring capacitor a charging current, which is proportional to the current in the load circuit and which is independent of the voltage across the measuring capacitor and in that the sensing device (5) is discharged every time the measuring capacitor voltage reaches a certain value the capacitor quickly and a signal is sent to the counter unit (6), as each registration in the counter unit represents a specific number of ampere-hours.

2. Device according to patent claim 1, characterized in that the current generating device comprises a resistor (7) connected to the measuring resistor (3) in series with an operational amplifier (8), which is fed back via a transistor (9). '

3. Device according to patent claim 1, characterized in that the sensing device comprises a flip-flop circuit (10), such as, for example, a CMOS port or a programmable uni junction transistor connected to the measuring capacitor (11) and a transistor (12) connected to the measuring capacitor and flip-flop circuit, as the input impedance of the flip-flop circuit (10) is so high that the current to the flip-flop circuit (10) is much smaller than the charging current of the measuring capacitor (11).