SU1098052A1

SU1098052A1 - Device for measuring internal resistance of electrochemical source of electric energy

Info

Publication number: SU1098052A1
Application number: SU833574928A
Authority: SU
Inventors: Андрей Вениаминович Велин; Владимир Игоревич Константинов; Ольга Владимировна Константинова; Анатолий Николаевич Кулик; Леонид Алексеевич Озеров; Алексей Васильевич Ямщиков; Юрий Борисович Штессель
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1983-04-06
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1984-06-15

Abstract

УСТ-РОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА, содержащее измерительный блок, задающий генератор синусоидального сигнала, управл емую измерительную нагрузку, измерительный шунт и усилитель отклонени , отличающеес тем, что, с целью повышени , точности измерени полного сопротивлени в эксплуатационных режимах с переменной нагрузкой, в него дополнительно введен усилитель переменного тока, вход которого электрически св зан с выходом измерительного шунта, а выход с одним входом усилител отклонени , причем другой вход усилител отклонени электрически св зан с выходо м задающего генератора, а выход усилител отклонени электрически св зан ) с входом измерительной нагрузки.MOUNTING DEVICE FOR MEASURING INTERNAL RESISTANCE OF ELECTROCHEMICAL SOURCE CURRENT, containing a measuring unit, a driver of a sinusoidal signal, a controlled measuring load, a measuring shunt and a deflection amplifier, characterized in that, in order to increase the accuracy of the measurement, the body of the remedy can be measured, in order to improve the accuracy of the measure, the body of the remedy, in which the body is at a time, in general, the body of the body should be measured, in the case, the body of the body should be out of focus, and in the case, the body of the body should be measured. , an additional AC amplifier is added to it, the input of which is electrically connected with the output of the measuring shunt, and the output with one amplifier input the deviation amplifier, the other input of the deviation amplifier is electrically connected with the output of the master oscillator, and the output of the deviation amplifier is electrically connected with the input of the measuring load.

Description

Изобретение относитс к электротехнической промышленности и может быть использовано в системах контро л и управлени состо нигем электрохимических источников тока (ХИТ) в процессе эксплуатации, а также дЛ измерени полного внутреннего сопротивлени ХИТ и его составл ющих. Известно устройство дл измерени внутреннего сопротивлени ХИТ, содер жащее генератор, св занный с коммутирующим элементом, измерительную нагрузку на транзисторе, подключенную к ХИТ, измерительный шунт, измерительный блок, три операционных усилител с конденсаторами на неинвертирующих входах и трансформатор с двум первичными встречно включенными обмотками, при этом шунт подключен к одному, а измерительна нагрузка к другому конденсатору двух операционных усилителей, выходы котОрых электрически св заны с первичными обмотками трансформатора и пере менными резисторами, соединенными с инвертирующим входом соответствующего усилител , а вторична обмотка трансформатора подключена к конденсатору третьего усилител , выход ко:торого -через выпр митель соединен с измерительныг- блоком и через перемен ный резистор с его инвертирующим входом СИ. Недостатком известного устройства вл етс невысока точность, больша длительность и сложность процесса измерени внутреннего сопротивлени ХИТ. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл измерени внутреннего сопротивлени ХИТ, содержащее измерительную нагрузку, управл ющий вход которой электрически св зан с выходом задающего синусоидального генератора , а силовые выводы с выводами ХИТ, измерительный шунт и измеритель ный блок, также св занный с выводами ХИТ, регул тор выходного сигнала за дающего генератора, причем вход регул тора подключен к выходу измерительного шунта в цепи ХИТ при этом регул тор содержит последовательно соединенные амплитудный детектор на. выходе, усилитель отклонени сигнала детектора от его установленного значени и аналоговый перемножитель на-выходе, один вход которого подкл чей к выходу генератора, а выход к управл ющему входу измерительной нагрузки 2, Недостатком устройства вл етс наличие погрешности измерени полно го сопротивлени и его составл ющих обусловленное принципиальной невозможностью регулировани формы переменной составл ющей тока в цепи ба тареи. Цель изобретени - повышение точности измереши полного сопротивлени в эксплуатационных режимах с переменной нагрузкой. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени внутреннего сопротивлени ХИТ, содержащее измерительный блок, задающий генератор синусоидального сигнала, управл емую измерительную нагрузку, измерительный шунт и усилитель отклонени , дополнительно введен усилитель переменного тока, вход которого электрически св зан с выходом измерительного шунта, а выход - с одним входом усилител отклонени , причем другой вход усилител отклонени электрически св зан с выходом задающего генератора , а выход усилител отклонени электрически св зан с входом измерительной нагрузки. На чертеже изображена схема устройства дл измерени внутреннего сопротивлени ХИТ, Контролируемый ХИТ 1 имеет силовые выводы 2 и 3,к которьп через измерительный шунт 4 устройства подключена рабоча нагрузка 5. Устройство содержит также измерительный блок б, усилитель переменного тока 7, усилитель отклонени 8, вы вл ющий и уси1ливающий отклонение выходного сигнала усилител переменного тока. 7 от сигнала задающего генерат ора 9. К выходу усилител отклонени 8 подключен управл ющий вход измерительной нагрузки 10, котора состоит из транзистора 11 и резистора 12, вкхшченного в цепь эмиттера. Соединенные последовательно усилитель переменного тока 7 и усилитель отклонени 8 составл ют регул тор 13 управл ющего сигнала измерительной нагрузки 10. Измерительна нагрузка св зана с выводами 2 и 3 ХИТ 1 через шунт 4. Устройство работает следующим образ ом « К ХИТ 1 подключают рабочую нагрузку 5 через шунт 4 устройства. Нагрузка 5 в общем случае имеет переменный характер, который с-войственен дл эксплуатационного режима работы ХИТ 1. Генератор 9 формирует задающий синусоидальный сигнал, который через усилитель отклонени 8 подаетс на базу транзистора 11, в результатев контуре измерительной нагрузки 10 и ХИТ 1 возникают задающие колебани тока. Транзистор 11 работает в линейном резкиме усилени переменной составл ющей тока базы. Режим по посто нному току обеспечиваетс выходными цеп ми усилител отклонени 8 или входными цеп ми нагрузки 10. Под воздействием задающих колебаний тока на зажимах 2 и 3 ХИТ возникает переменна составл юща напр жени , котора подаетс на вход измерительного бло31098052«The invention relates to the electrical industry and can be used in monitoring and control systems for the state of electrochemical power sources (HIT) during operation, as well as for measuring the total internal resistance of HIT and its components. A device for measuring the internal resistance of a HIT is known, which contains a generator connected to a switching element, a measuring load on a transistor connected to a HIT, a measuring shunt, a measuring unit, three operational amplifiers with capacitors on non-inverting inputs and a transformer with two primary windings connected in opposite directions, the shunt is connected to one and the measuring load to the other is a capacitor of two operational amplifiers, the outputs of which are electrically connected to the primary windings transformer and variable resistors connected to the inverting input of the corresponding amplifier, and the secondary winding of the transformer is connected to the capacitor of the third amplifier, the output of which is rectified via a rectifier connected to the measuring unit and through its inverting SI. A disadvantage of the known device is the low accuracy, the long duration and complexity of the measurement process of the internal resistance of the HIT. Closest to the proposed technical entity is a device for measuring the internal resistance of a HIT, containing a measuring load, the control input of which is electrically connected to the output of the master sinusoidal generator, and power terminals with the outputs of the HIT, measuring shunt and measuring unit, also connected with the leads of the HIT, the output signal regulator of the giving generator, and the regulator's input is connected to the output of the measuring shunt in the HIT circuit; the regulator contains series-connected amplitude detector on. output, the amplifier deviation of the detector signal from its set value and the analog multiplier per output, one input of which is connected to the output of the generator, and the output to the control input of measuring load 2, The device’s disadvantage is the presence of measurement error of the total resistance and its components due to the fundamental impossibility of controlling the shape of the variable component of the current in the battery circuit. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the impedance in operating modes with variable load. The goal is achieved by the fact that an alternating current amplifier, whose input is electrically connected to the measurement shunt output, is added to a device for measuring the internal HIT containing a measuring unit, a master oscillator, a controlled measurement load, a measuring shunt and a deflection amplifier. and the output is with one input of the bias amplifier, the other input of the bias amplifier is electrically connected with the output of the master oscillator, and the output of the bias amplifier electrically coupled to the input of the measuring load. The drawing shows a diagram of the device for measuring the internal resistance of the HIT. The controlled HIT 1 has power leads 2 and 3 to which the working load 5 is connected through the measuring shunt 4 of the device. The device also contains the measuring unit b, the AC amplifier 7, the deviation amplifier 8, you which is the amplification of the output signal of the AC amplifier, which amplifies and amplify. 7 from the signal of the oscillating driver 9. To the output of the bias amplifier 8, a control input of measuring load 10 is connected, which consists of a transistor 11 and a resistor 12 connected to the emitter circuit. An alternating current amplifier 7 and a deviation amplifier 8 are connected in series which make up the control 13 of the control signal of the measuring load 10. The measuring load is connected to terminals 2 and 3 of HIT 1 via shunt 4. The device operates as follows: HIT 1 is connected to workload 5 through shunt 4 devices. The load 5 in the general case has a variable character, which is co-operative for the operating mode of HIT 1. The generator 9 generates a driving sinusoidal signal, which is fed through the deflection amplifier 8 to the base of transistor 11, and the resulting oscillations occur in the circuit of the measuring load 10 and HIT 1 current. The transistor 11 operates in a linear cutting of the gain of the variable component of the base current. The direct current mode is provided by the output circuits of the bias amplifier 8 or the input circuits of the load 10. Under the influence of the driving oscillations of the current at the terminals 2 and 3 of the HIT, a variable component of the voltage is generated, which is fed to the input of the measuring unit

ка 6. Кроме того, возникает перемен-,синусоидальной с посто нной амплина составл юща тока ХИТ 1, котора тудой. При этом внутреннее сопротивпосредством измерительного шунта 4ление Z ХИТ 1 определ етс как6. In addition, a variable, sinusoidal constant amplitude component of the current HIT 1 arises, which is tight. In this case, the internal resistance of the measuring shunt, the 4th development, Z HIT 1, is defined as

подаетс на вход усилител перемен-Z кли/supplied to the input of the variable amplifier-Z cli /

ного тока 7. Выходной сигнал послед- где ли -амплитуда переменного напр него пропорционален току. 5 -жени на ХИТ; где7. The output signal after-where the amplitude of the alternating current is proportional to the current. 5-day on HIT; Where

Усилитель 7 имеет закрытый входAI Const - амплитуда передл фильтрации посто нной составл ю-менного тока,Amplifier 7 has a closed input. AI Const is the amplitude of the forward current filtering constant component current,

щей тока ХИТ 1, вызйанной подключени- При посто нной величине Д1 иэмеем нагрузок 5 и 10. Выходной сигналр емое Z пропорционально амплитуде,HIT current 1, the wired connection is at a constant value of D1 and it has loads 5 and 10. The output signal Z is proportional to the amplitude,

усилител 7 подаетс на один вход 10ли.amplifier 7 is fed to one input 10.

усилител отклонени 8, на другой Измерительный блокб выдел ет ампвход которого подаетс задающее си-литуду напр жени , например, путемthe bias amplifier 8, to another Measuring Unit, allocates the input voltage of which is supplied by the driving voltage of the cell, for example,

нусоидальное напр жение с генерато-детектировани , по которой произво-.nusoidal voltage with generation-detection, by which production.

ра 9, при этом сигнал на выходе уси-дитс определение сопротивлени Z.9, while the output signal is usdit definition of resistance Z.

лител 8 пропорционален отклонению 5Блок 6 может иметь стрелочный илиA unit 8 is proportional to the deviation of 5 Block 6 may have an arrow or

мгновенного значени напр жени отцифровой индикатор величины Z. синусоиды. Под действием переменного Путем изменени частоты сигналаthe instantaneous voltage value of the digital indicator of the magnitude of the Z. sinusoid. Under the action of a variable by changing the frequency of the signal

напр жени на выходе усилител 8 -вгенератора 9 можно измер ть частотцепи резистора 12 будет протекать ную характеристику полного сопротивпеременный ток, который задает коле- лени ХИТ, а также его составл ющих, бани напр жени на зажимах ХИТ 1. the voltage at the output of the amplifier 8 -generator 9, you can measure the frequency of the resistor 12, will flow the characteristic impedance of the alternating current, which sets the HIT, as well as its components, the voltage of the HIT 1.

Регул тор 13 совместно с измери- Предлагаемое устройство обеспечительной нагрузкой 10, ХИТ 1 и шунтомвает высокую точность измерени внут4 образуют замкнутую систему автома-реннего сопротивлени ХИТ в условитической стабилизации (САС) перемен- х переменной нагрузки,что, в свою ной составл ющей тока ХИТ 1 в соот- очередь, позвол ет продлить срок служветствии с заданным синусоидальнымбы, сократить врем приведени в равоздействием . Таким образом, перемен-бочее состо ние и увеличить надежна составл юща тока поддерживаетс ность функционировани .Regulator 13 together with the measurement. The proposed device with a safety load 10, HIT 1 and shunt. The high accuracy of measurement inside 4 forms a closed system of automatic resistance of HIT in conditional stabilization (CAC) of variable load variables, which is 1, respectively, allows to extend the term of service with a given sinusoidal wavelength, to reduce the time required for operation. Thus, the alternating state and increase the reliable component of the current is maintained.

Claims

DEVICE FOR MEASURING INTERNAL RESISTANCE OF AN ELECTROCHEMICAL CURRENT SOURCE, comprising a measuring unit defining a sinusoidal signal generator, a controlled measuring load, a measuring shunt and a deviation amplifier, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring the impedance in operating conditions with variable load In addition, an AC amplifier was introduced, the input of which is electrically connected to the output of the measuring shunt, and the output with one input of the amplifier is off eniya, the other input deviation amplifier electrically connected to the output of the master oscillator and deflection amplifier output is electrically connected to the input of the measuring load.

(L o 00ο 00

Oh, go