Устройство для измерения внутреннего сопротивления первичного источника тока

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для измерения внутреннего сопротивления первичных источников тока, эксплуатируемых как в стационарных, так и в импульсных режимах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство обеспечивает нормирование уровня воздействующего на источник тестового сигнала по мере израсходования энергии этим источником. Это обеспечивается дифференциальным усилителем 12, усилителем переменного тока 6, цифроаналоговым преобразователем 8, блоком переключателей кода 9, амплитудным детектором 7, двумя фильтрами нижних частот 13, 14, амплитудным дискриминатором 15, аттенюатором 10 и соответствующими функциональными связями. При этом измерительное устройство 2 выполнено в виде дифференциального усилителя переменного тока 28 аналогоцифрового преобразователя 29, блока ключей 30 и блока индикации 31. Использование устройства при измерении параметров импульсных источников питания позволяет существенно расширить контролируемый диапазон их работы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4316223/24-07 (22) 16,10.87 (46) 15.04.89. Бюл, 11 14 (75) r.H.Ñóäàðèêoâ (53) 621,355.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н- 993365, кл. Н 01 М 10/48, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1098052, кл. Н 01 М 10/48, 1983.

l (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ BHYTPEHHEI О COIIPOTHHJIEHH," ПЕРВИЧНОГО

ИСТОЧНИКА ТОКА (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для измерения внутреннего сопротивления первичных источников тока, эксплуатируемых как в стационарных, так и в импульсных режимах, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. Устройство обеспечивает нормирование уровня

ÄÄSUÄÄ 1472975 А1 д1) 4 Н О1 М 10/48, G 01 Б 31/36 воздействующего на источник тестового сигнала по мере израсходования энергии этим источником. Зто обеспечивается дифференциальным усилителем 12, усилителем переменного тока 6, цифроаналоговым преобразователем 8, блоком переключателей кода 9, амплитудным детектором 7, двумя фильтрами нижних частот 13 14 амплитудным дискриминатором 15, аттенюатором 10 и соответствующими функциональными связями. При этом измерительное устройство 2 выполнено в виде дифференциального усилителя переменного тока 28 аналого-цифрового преобразователя 29, блока ключей

30 и блока индикации 31. Использование устройства при измерении параметров импульсных источников питания позволяет существенно расширить . контролируемыи диапазон их работы.

1 ил.

1472975 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

40 для измерения внутреннего сопротивления первичных источников тока, эксплуатируемых как в стационарном, так и в импуЛьсном режимах, в частности, в режиме глубокого разряда.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, 10

На чертеже приведена схема устройства, Устройство содержит генератор 1 синусоидальньгх сигналов, измерительное устройство 2, шунт 3, измери- 15 тельную нагрузку 4, усилитель 5 постоянного тока, усилитель 6 переменного тока, амплитудный детектор 7, цифроан=логовый преобразователь 8, блок 9 переключателей кода, атте- 20 нюатор 10„ первый дифференциалъныи усилитель 11, второй дифференциаль-. ный усилитель 12, первый фильтр 13 нижних частот, второй фильтр 14 нижних частот и амплитудный дискриминатор 15. При этом первый вывод измерительной нагрузки 4 соединен с первой входной шиной 16 и с первым входом 7 измерительного устройства 2, второй вход 18 которого сое- 30 динен с первым выводом шунта 3, с входом усилителя 6 переменного тока, с второй входной шиной 19 и через включенные последовательно второй фильтр 14 нижних частот и уси- 35 литель 5 постоянного тока — с входом амплитудного дискриминатора 15 и с входом ?О опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 8, Выход усилителя 6 переменного тока соединен с первым входом первого дифференциального усилителя 11 и через включенные последовательно амплитудный детектор 7 и первый фильтр 13 нижних частот с третьим входом 21 измерительного устройства

2 и с первым входом второго дифференциального усилителя 12, Выходы блока 9 переключателей кода соединены входами 22 управления цифроаналогового преобразователя 8, выход которого соединен с вторым входом второго дифференциального усилителя 12, Выхоц генератора 1 соединен с ин» формационным входом 23 аттенюатора 10, вход 24 управления которого соединен с выходом второго дифференциального усилителя 12. Вход 25 управления измерительной нагрузки 4 соединен с выходом первого дифференциального усилителя 11, второй вход которого соединен с выходом аттенюатора 10. Выход амплитудного дискриминатора 15 соединен с четвертым входом 26 измерительного устройства 2, а второй вывод измерительной нагрузки 4 соединен с вторым выводом шунта 3 и с третьей входной шиной 27.

Измерите; ьное устройстго 2 содержит дифференциальный усилитель 28 переменного тока, аналого-цифровой преобразователь 29, блок 30 ключей и блок 31 индикации. При этом первый

17 и.второй 18 входы измерительного устройства 2 через дифференциальный усилитель 28 переменного тока соединены с информационным входом 32 аналого-цифрового преобразователя

29, выходы которого через блок 30 ключей соединены с входами блока 31 индикации„, Вход 33 опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя 29 и вход 34 управления блока 30 ключей соединены соответственно с третьим входом 21 и с четвертым входом 26 измерительного устройства 2.

Измерительная нагрузка 4 может быть выполнена в виде транзистора

35 с резистором Зб цепи эмиттера, причем вход 25 управления изм рительной нагрузки 4 соединен с базой транзистора 35, коллектор которого соединен с первым выводом измерительной нагрузки 4, а второй вывод резис гора 36 соединен с ее вторым выводом, В предлагаемом устройстве коэффициенты передачи блоков 5,6,7,13, 14 связаны между собой следующим соотношением

К К К К„, (1)

Устройство предназначено для подключения к первичному источнику

37 тока с помощью входных шин 16 и 19 и к рабочей нагрузке 38 с помощью шин 16 и 27. При этом в блоке 9 переключателей кода устанавливается двоичный код неко-.îðîãî числа о, соответствующий безопасному и не вызывающему побочных явлений коэффициенту нестабильности тока данного типа источника 37.

1472975

Устройство работает следующим образом.

Ток первичного источника 37 через шунт 3 поступает в рабочую нагрузку 38. При этом на шунте 3 образуется падение напряжения, которое через фильтр 14 нижних частот и усилитель 5 постоянного тока гоступает на вход амплитудного дискриминатора 15",,на выходе которого формируется "1", поступающая ч-рез вход 26 измерительного устройства 2 на вход 34 управления блока 30 ключей и годдержиьающая их в открытом состоянии. Кроме того, сигнал с вь.— хода усилителя,, постоянного тока величиной

% 3i 3 " 5 + поступает на вход 20 опорного напряжения цифроаналогового преобразователя 8, на вьг оде которого образуется постоянное напряжение величиной н R K) K) e м поступающее на второй вход диффе- ренциального усилителя 12„

Синусоидальный сигнал с выхода генератора поступает на информационный вход 23 аттенюатора 10 сиг— нал с выхода которого через дифференциальный усилитель 1 поступает на вход 25 управления измерительной нагрузки 4, что приводит к возбуждению транзистора 35„ Переменная составляющая тока источника 37 Х „ вызванная флюктуацией проводимости транзистора 35 измерительной нагрузки 4, вызывает появление переменной. составляющей напряжения на шунте 3, которая через усилитель б переменного тока поступает на первый вход дифференциального усилителя 11. Таким образом, происходит замыкание отрицательной обратной связи по переменному току, обеспечивающей сину " соидальную форму пег;змеиной составляющей тока через шунт 3 и, соответственно, через источник 37 тока, Вместе с тем сигнал с выхода усилителя б переменного тока через амплитудный детектор 7 поступает на вход фильтра 13 нижних частот, на выходе которого образуется постоянное напряжение величиной

«1 ь Т37 Рэ K6 Кч KI3j (3) которое поступает на первый вход дифференциального усилителя 12. В результате сравнения напряжений Ц,> и Us (2), формируемых с учетом условия (1), на выходе дифференциального усилителя 12 вырабатывается некоторое напряжение, поступающее на вход 24 управления аттенюатора

10 и изменяющее его коэффициент передачи таким образом, что ампли-уда колебаний тока K I становится ванной

Данное соотношение поддерживается гри гюбом значении тока источника 37„ что обеспечивает дозирован-ное воздействие на источник в тече.—

20 ние всего цикла измерения, полностью исключающее появление в источнике сторонних эффектов и его разрушение.

Переменная составляющая напряжения на источнике 37, вызванная паде25 кием напряжения на его внутреннем сопротивлении г под действием тока 6 7 1, через входы 17 и 18 измерительного устройства 2 поступает на входы дифференциального усилителя

30 28 переменного тока, на выходе кото- рого образуется переменное напряжение ампгитудой

0», =- Ь Т. r „К„, .

Сигнал с вьгхода дийференциальноro усили-,еля 28 переменного ".îêà поступает на информационный вход 32 аналого-цифрового преобразователя

29, на вход 33 опорного напряжения

40 которого через вход 21 измерительного устройства 2 поступает посто1 янное напряжение с выхода фильтра

13 нижних частот величиной (3), При этом на выходе аналого-цифрово45 го преобразователя 29 образуется соответствующий код, поступающий через блок 30 ключей на входы блока 31 индикации и индицирующийся в виде некоторого числа 7,, величина которого отражает внутреннее сопротивление источника 37

В К6 К К1> гн

К м гз

По мере разряда источника 37 величина Еэ, меняется, что отражает динамику изменения внутреннего сопротивления r в режиме глубокого разряда источника. При этом, начи2975 ь тей. В него введены второй дифференциальный усилитель, усилитель постоянного тока, цифроаналоговый преобразователь, блок переключателей кода, амплитудный дискриминатор, два фильтра нижних частот, амплитудный детектор и аттенюатор, причем выход усилителя переменного тока через

10 включенные последовательно амплитудный детектор и первый фильтр нижних частот соединен с третьим входом измерительного устройства и с первым входом второго дифференциального

15 усилителя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом цифроаналогового преобразователя и с входом управления аттенюатора, информационный вход и выход

2р которого соединены соответственно с выходом генератора и с вторым входом первого дифференциального усилителя, вторая входная шина через включенные последовательно вто25 рой фильтр нижних частот и усилитель постоянного .тока соединена с входом амплитудного дискриминатора и с входом опорного напряжения цифроаналогового преобразователя, входы упЗ0 равления которого соединены с выходами блока переключателей кода, а выход амплитудного дискриминатора соедичен с четвертым входом измеритель- ного устройства, содержащего дифференциальный у-силитель переменного тока, аналого-цифровой преобразователь, блок ключей и блок индикации, причем первый и второй входы измерительного устройства через дифферен40 циальный усилитель переменного тока соединены с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого через блок ключей соединены с входами блока индикации, 4б а вход опорного напряжения аналогоцифрового преобразователя и вход управления блока ключей соединены соответственно с третьим и четвертым входами измерительного устройства.

147 ная с некоторого момента времени, ток источника 37 уменьшается настолько, что падение напряжения на шунте 3 становится сравнимым с уровнем собственных шумов усилителей 6 и 28. Уменьшение тока источника 37 сопровождается эквивалентным уменьшением напряжения на выходе усилителя 5 постоянного тока, Поэтому в соответствующий момент срабатывает амплитудный дискриминатор 15, На выходе последнего формируется "0", который через вход 26 измерительного блока 2 поступает на вход 34 управления блока 30 ключей, переводя его в закрытое состояние.

При этом показания блока индикации снимаются, что исключает предоставление оператору недостоверной или незначащей информации, и цикл измерения прекращается.

Использование предлагаемого устройства позволяет измерять параметры источников, работающих как в стационарном, так и в импульсном режимах и в режиме глубокого разряда.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения внутреннего сопротивления первичного источника тока, содержащее генератор и измерительную нагрузку, первый вывод которой соединен с первой входной шиной и с первым входом измерительного устройства, второй вход которого соединен с второй входной шиной, с первым выводом шунта и через усилитель переменного тока с первым входом дифференциального усилителя, подключенного выходом к входу управления измерительной нагрузки, второй вывод которой соединен с вторым выводом шунта и с третьей входной шиной, о.т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможносСоставитель И. Найдина

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Самборская

Редактор И. Касарда

Заказ 1719/51

Тираж 694

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,10,1