Устройство для измерения внутреннего сопротивления электрохимического источника тока

 

УСТРСЯ СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХ i V-....V. V,$;:S-.,.M ГЛТЕаТИОтг:хнч::::;с;:Ай БИ5.;1К тЕ:;л МИЧЕСКОГО ИС1ЧЭЧНИКА Т(ЖА, содержащее эадсШйщй генератор перисдическях сиг нгшов, управляемую вз юрительную нагрузку , вход которой электрически связан с 8ыкод 1 генератора, & силовые вывсщы с выводами источника тока измерительные шунт и блок, первый вход которого электрически связан с одним выводом источника тока, оОщяК Bxogq - с другим выводом, а второй вход - с измерительньш вывалом шунта, отличаюкееся тем, что, с целью повышения точности, сшеративности и упрощения измерения сопротив ния в эксплуатационных режимах, измерительный шунт включен в нераэветвленную цепь источника тока.

СООЗ СОВЕТСКИХ

»»» РЬ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДМ СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3350403/24-07 (22) 09.11.81 (46) 30.05.83. Ввл. Э 20 (72) А.В.Велин, С.С.Голсщапов, О.Н.Казьмин, A.Í.Êóëèê, Л.А.Озеров и А»В»Ямщиков (71) Челябинский политехнический инс титут им. Ленинского комсомола (53) 621 ° 355 ° 1(088 ° 8) (56) k. Авторское свидетельство СССР

l99942i кл» Н 01 И 10/48 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 600641, кл. Н 01 И 10/48, 1976 ° » (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИSU„„1020886

3(5)) Н 01 И 10/48 .// С 01 Р 27/00 //С 01 P 31/36

ЮИЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА, ссдерыащее1 задаыщый генератор периодических сиг налов, управляемую измерительную нагрузку, вхсщ которой электрически связан с выходом генератора, а camoвые выводы с въюодамы источника тока, измерительные щуыт и блок, первый вход которого злектрически связан с одним выводом источника тока, общий вход - с другим выводом, а второй вход - с измерительным выводом мунта, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью повывеныя точности, оперативности и упрощения измерения сопротивления в эксплуатационных реыимах, измерительный мунт включен в нераэветв- леннув цепь источника тока. ®

1020886

Изобретение относится к электрической промышленности и может быть использовано s системах контроля и управления состоянием электрохимических источников тока (ХИТ) в процессе эксплуатации, а также для измерения составляющих и .полного внутреннего сопротивления ХИТ и т.д.

Известно устройство, измеряющее

-внутреннее сопротивление XHT путем сравнения измеряемого сопротивления 10 с образцовым с применением коммута1 ции зарядного или разрядного тока и поочередным подключением двух запоминающих конденсаторов к ХИТ, для чего напряжение ХИТ в период прохожде- )5 ния.импульсов тока подают на один конденсатор, а в период отсутствия тока — на другой и по разности напряжений на этих конденсаторах определя- . ют искомое сопротивление. Это устрой-2О ство содержит последовательно соединенные реостат и шунт, подключенные к силовым зажимам ХИТ, три коммутирующих элемента, генератор, два запоминающих конденсатора и измерительный прибор (1).

Недостатком данного устройства является невозможность измерения внутреннего сопротивления ХИТ при его работе на рабочую нагрузку, имеющую переменный характер, так как изменение величины напряжении XHT вызванное изменением нагрузки, приводит к лож" ным показаниям измерительного прибора.

Наиболее близким по технической 35 сущности к предлагаемому является устройство, измеряющее внутреннее сопротивление ХИТ s условиях работы источника тока на переменную рабочую нагрузку путем создания на зажимах 4О

ХИТ периодических колебаний напряжения посредством измерительной нагрузки ХИТ, усиления величины колебаний напряжения и определения искомого сопротивления измерительным блоком по величине колебаний напряжения. При . этом для исключения влияния изменения напряжения ХИТ под воздействием переменной рабочей нагрузки используется компенсирующее воздействие на измери! тельный блок, пропорциональное переменной составляющей тока рабочей нагрузки, которое подается через усилитель и суьеватор.

Известное устройство содержит генератор, связанный с коммутирующим элементом, измерительную нагрузку на транзисторе, подключенную к XHT измерительный шуит, измерительный блок, три операционных усилителя с конденсаторами на неинвертирующих входах 60 и трансформатор с двумя первичными встречно включенными обмотками, при этом шунт подключен к одному, а измерительная нагрузка - к другому конденсатору двух операционных усилите-"65 лей, выходы которых электрически связаны с первичными обмотками трансформатора и переменными резисторами, соединенными с инвертирукщим входом соответствующего усилителя, а вторичная обмотка трансформатора подключена к конденсатору третьего усилителя, выход которого через выпрямитель соединен с измерительным блоком и через переменный резистор - с Bz o иивертирующим входом (2).

Недостатком известного устройства являются невысокая точность, большая длительность (неоперативность) и сложность процесса .измерения внутреннего сопротивления.

Цель изобретения - повышение точности, оперативности и упрощение измерения внутреннего сопротивления

:;ИТ в эксплуатационных режимах с переменной нагрузкой.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения, внутреннего сопротивления электрохимического источника тока, содержащем задающий генератор, электрически связанный своим выходом с управляющим входом полупроводниковой измерительной нагрузки ХИТ, которая силовыми выводами электрически связана с выводами источника тока, измерительные шунт и блок, первый вход которого электрически связан с одним выводом ХИТ, об- щий вход - с другим выводом, а второй вход — с измерительным выводом шунта, измерительный шунт включен к неразветвленную цепь элвктрохимичвского источника тока.

На чертеже приведена схема устройства для измерения внутреннего сопро- тивления ХИТ при его работе с нагруз« кой.

Контролируемый XHT 1 имеет силовые выводы 2 и 3, к которым через измерительный шунт 4 подключена рабочая нагрузка 5. Устройство содержит задающий генератор 6 управляющих сигналов, измерительную нагрузку 7 ХИТ, управляемую генератором 6, и измерительный блок 8 для определения искомого сопротивления. Шунт 4 включен в неразветвленную цепь ХИТ 1. Нагрузка 7 своими выводами электрически связана с выводами 2 и 3 ХИТ через шунт 4 и выполнена на основе транзистора 9, в цепь эмиттера которого включен резистор 10 ° Транзистор 9 по цепи базы управляется задающим генератором 6 сигналами определенной частоты. Общий вход 11 блока 8 подключен к выводу 3

ХИТ. Вход 12 блока 8, на который подаются колебания напряжения Ьо(t)

ХИТ 1, подключен к выводу 2 ХЙТ.

Вход 13 блока 8, на которые подаются .колебания тока 61(t) ХИТ 1, подключен к измерительному выводу 14 шунта 4.

1020886

Составитель И.Найдина

Редактор М.Рачкулинец Техред M.òåneð

Корректорг.Решетняк

Подписное.Заказ 3906/44 Тираж 703

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4

Устройство работает следующим образом.

К ХИТ 1 подключают рабочую нагрузку 5 через шунт. 4 устройства. Нагрузка 5 s общем случае имеет переменный характер, который свойственен для эксплуатационного режима ХИТ l. Ренератор 6 формирует управлякагие сигналы напряжения на базу транзистора 9.

Эти сигналы имеют постоянную амплитуду и определенную частоту и под их 10 действием транзистор 9 периодически це кз непроводящего состояния в проводящее.. В цепи измерительной нагрузки 7 возникают колебания тока

biz постоянной амплитуды, практичес- г5 ки не зависящей от напряжения ХИТ 1,: иа его выводах 2 и 3. Под воздействием лериодкческой измерительной нагрузки Ы возникает переменная составлякщая 60(й) напряжения ХИТ 1, 2О величина которой зависит от внутрен него сопротивления Z ХИТ 1 и которая поступает на вход 12 измерительного блока 8 относительно его общего входа 11. Под действием. переменного напряжения йП(т) в цепи XHT l.протекает перименный ток й1(), величина которого зависит от внутреннего сопротивления 2 и который поступает на вход 13 блока 8 относительно его общего входа 11. На вход 13 подается сигнал а1()1,, где R„ — сопротивление грунта 4. для исключения влияния йзменения напряжения П ХИТ 1 под действием перег. менной рабочей нагрузки на результат измерения,повышения точности и опера- тквности измерения сопротивления З,а также упрощения процесса измерения на измерительный блок 8 подаются пе«

1 ременные координаты ггпу к. д : В, не- 40 посредственно характериэукицие внутреннее сопротивление Z ХИТ 1 иэ соотношения Z=au(t) + (t) при определенной частоте. Блок 8 имеет закрытые входы, нсключакгцие постоянные соста пякщие полных напряжения и тока ХИТ

1. Переменные сигналы Ь0 (t) ид1 (t) Н,г усиливаются в блоке 8 соответствующими усилителями. Сопротивление Z определяется при помощи операции деления hU(t) /gi(t) с учетом величины

В,г. Деление осуществляется известнымй устройствами. Индикатор блока 8 для отсчета величины Е может быть аналоговым либо цифровым.- Изменяя частоту управляющих сигналов генератора 6, можно определять частотную характеристику Б(нг) ХИТ 1 в его рабочих режимах и по ней - составляквгие внутреннего сопротивленияг омическу о, поляризациокиую и индуктивную.

Использование предлагаемого устройства для измерения внутреннего сопротивления ХИТ позволяет более точно, оперативно и просто контролировать работоспособность и данные о, состоянии ХИТ при эксплуатации в ра- . бочих режимах с переменной нагрузкой.

Это повышает надежность к длительность функционирования ХИТ, а также объектов, .в состав которых входят

ХИТ, за счет использования данных о сопротквленки Z, которые используются при управлении источника регулируквгей аппаратурой. Точность измерения предлагаемым устройством по сравнению с известным повышается на 10-15Â s рабочих режимах с максимальной нагрузкой. Кроме того, сокращение времени измерения предлагаемьвг устройством, по крайней мере, в 1,5-2 раза происходит ввиду отсутствия итеративности (многошаговости) процесса измерения, которая необходима при получении уточненных данных о сопротивлении

ХИТ известным устройством. При этом происходит и упрощение процесса измерения.