SU600641A1 - Устройство дл измерени внутреннего сопротивлени электрохимического источника тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнической промышленности и может быть использовано в системах контрол  и управлени  электрохимическими источниками тока дл  измерени  внутреннего сопротивлени .

Известны устройства дл  определени  внутреннего сопротивлени  химического источника тока, обеспечивающие измерение величин тока и напр жени  при работе последнего на нагрузку и последующего вычислени  по формуле искомой величины 1.

Недостатками известного решени   вл ютс  большое врем  измерени , сложность создани  устройства дл  автоматического измерени  внутреннего сопротивлени , необходимость иметь математическое описание вольтамперной характеристики источника тока.

Известно также устройство дл  измерени  внутреннего сопротивлени  аккумул тора путем сравнени  измер емого сопротивлени  с образцовым с применением коммутации зар дного или разр дного тока с поочередным подключением двух запоминающих конденсаторов к аккумул тору, дл  чего напр жение аккумул тора в период прохождени  импзльсов тока подают на один конденсатор, а в период отсутстви  тока - на другой и по разности напр жений конденсаторов определ ют искомое сопротивление 2.

Это устройство содержит последовательно

соединенные реостат и шунт, подключенные к силовым зажимам источника тока, три коммутирующих элемента, генератор, два запоминающих конденсатора и измерительный прибор .

Недостатком известного решени   вл етс  невозможность измерени  внутреннего сопротивлени  источника тока при работе последнего на переменную рабочую нагрузку, так

как изменение значени  напр жени  на силовых зажимах, вызванное изменением рабочей нагрузки, приводит к ложным показани м измерительного прибора.

Целью изобретени   вл етс  повышение

точности измерени  при условии работы источника на нагрузку.

С этой целью устройство снабл ено трем  операционными усилител ми, двум  конденсаторами и трансформатором с двум  первич-ными и одной вторичной обмотками, прнчем шунт и измерительна  нагрузка подключены через конденсаторы к неинвертирующим входам двух соответствующих операционных усилителей , к выходам которых подсоединены две

первичные обмотки трансформатора и переменные резисторы, соединенные с инвертирующим входом соответствующего операционного усилител , а вторична  обмотка трансформатора подключена к неинвертирующему входу третьего операционного усилител , выход

которого через выпр митель соединен с измерительным прибором и через переменный резистор с его инвертирующим входом.

Схема устройства дл  измерени  внутреннего сопротивлени  электрохимического источника тока приведена на чертеже. Контролируемый источник тока 1 имеет силовые зажимы 2, 3. Устройство содержит последовательно соединенные рабочую нагрузку 4 и шунт 5, подключенные к силовым зажимам 2, 3, генератор 6, управл ющий коммутирующим элементом 7, источник стабилизированного напр жени  на стабилитроне 8, питающий неременный резистор 9, движок которого соединен с базой транзистора 10, образующего совместно с резистором 11 цепь измерительной нагрузки , конденсатор 12, соедин ющий силовой зажим 2 с неинвертирующнм входом операционного усилител  13, инвентирующий вход которого соединен с выходом через резистор 14, трансформатор 15, содержащий две первичные и одну вторичную обмотки, одна первична  обмотка которого подключена к выходу усилител  13, а втора  обмотка через конденсатор 16 - к неинвертирующему входу операционного усилител  17, выход которого соединен через резистор 18 с его инвертирующим входом и с выходом выпр мител  19, выход вынр мител  19 подключен к измерительному прибору 20. Устройство содержит операционный усилитель 21, неинвертирующий вход которого соединен через конденсатор 22 с измерительной клеммой щунта 5, а выход через резистор 23 - с его инвертирующим входом и (Второй первичной обмоткой трансформатора 15.

Устройство работает следующим образом.

Электрохимический источник тока 1 силовыми зажимами 2, 3 подключают к рабочей нагрузке 4 через щунт 5. С помощью генератора 6 и коммутирующего элемента 7 периодически замыкают и размыкают цепь иитани  стабилитрона 8 и переменного резистора 9, с движка которого на базу транзистора 10 подают управл ющее нанр жение. Транзистор 10 синхронно с коммутирующим элементом 7 переходит из непровод щего состо ни  в нровод щее и при посто нном напр жении на базе ток в цепи: эмиттер-коллектор и резистор 11 - имеет величину, не завис щую от напр жени  на зажимах 2, 3. Под воздействием периодически подключаемой и отключаемой измерительной нагрузки Д/ на зажимах 2, 3 возникает переменное напр жение , величина которого пропорциональна внутреннему сопротивлению источника тока 1 и которое через конденсатор 12 ностунает на инвертирующий вход усилител  13. С помощью резистора 14, включенного в цепь отрицательной обратной св зи усилител  13, регулируют коэффициент усилени  последнего. С выхода усилител  13 напр жение через трансформатор 15 и конденсатор 16 постунает на инвертирующий вход операционного усилител  17, коэффициент усилени  которого-регулируют резистором 18, .подключенным между инвертирующим входом и выходом. Напр жение с выхода усилител  17 через выпр митель 19 подают на измерительный прибор 20, показание которого пропорционально величине внутреннего сопротивлени  источника тока 1. Использование двух стзпеней усилени  переменной составл ющей напр жени  на зажимах 2, 3 позвол ет выбрать величину измерительной нагрузки значительно меньщей значени  номинальной рабочей нагрузки на источник тока.

Дл  исключени  вли ни  изменени  напр жени  на зажимах 2, 3 под воздействием переменной рабочей нагрузки 4 напр жение с

измерительного выхода щунта 5 нодают на инвертирующий вход операционного усилител  21 через конденсатор 22.

Напр жение с выхода усилител  21, пропорциональное переменной составл ющей тока

рабочей нагрузки источника, нодают на одну первичную обмотку трансформатора 15. На вторую первичную обмотку трансформатора 15 поступает напр жение, пропорци-ональное переменной составл ющей напр жени  на зажимах 2 и 3.

Указанные первичные обмотки соедин ют друг с другом последовательно-встречно, и, таким образом, изменение напр жени  на зажимах 2, 3 источника 1 под воздействием изменени  рабочей нагрузки 4 на последний может быть скомпенсировано регулированием коэффициентов усилени  усилителей 13 и 21 изменением соответственно резисторов 14 и 23. РГспользование предложенного устройства

измерени  внутреннего сопротивлени  электрохимического источника тока позвол ет непрерывно контролировать работоспособность источника при эксплуатации его в рабочем режиме , что повыщает надежность источника тока за счет использовани  сигнала, пропорционального внутреннему сопротивлению, в качестве регулирующего при построении регул торов работы последнего. При соответствующем выборе частот подключени  измерительной нагрузки могут быть раздельно измерены полное внутреннее сопротивление, омическа  составл юща  и пол ризационна  составл юща , как разность полного и омического внутреннего сопротивлени  источника тока.

Измерение указанных составл ющих имеет важное значение при проведении научно-исследовательских и экспериментальных работ с электрохимическими источниками тока.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР №385364, кл. Н OIM 10/48, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 199942, кл. Н 01М 10/48, 1965.