电池测试仪。方案、说明

电池测试仪。无线电电子电气工程百科全书

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翻阅往年的广播杂志，你总能想到新的设计。在这种情况下，标题为“国外”的文章[1]就是这个想法的来源。所述设备执行类似的功能，旨在快速检查家用设备中最常见的原电池。

测试仪测量测量时原电池的剩余容量，以标称值的百分比表示。元件的电容是它可以传递给负载的电量。当以恒定电流I放电时，其以安培小时为单位的值等于放电电流乘以元件放电至预定最小电压的持续时间。当放电至恒定负载电阻时，由于电池电压降低，电流随着时间的推移而降低。在这种情况下，元件的容量由以下公式计算

电池测试仪

其中 t 是放电持续时间； i(t)——放电电流，在放电过程中变化；右_н ——负载电阻； U为元件电压，在放电过程中发生变化； U_比照是放电时间内电池电压的平均值。

上图。图1所示为AA尺寸的碱性元素“Energizer”在阻值为15欧姆的电阻上放电的实验测量曲线。上图。 2-通过该曲线的图形积分获得元件的剩余容量对其电压的依赖性。新鲜的未放电元件的容量为 2 Ah。

电池测试仪
米。 1. 碱性元件“Energizer”尺寸AA在阻值为15欧姆的电阻上的放电曲线

电池测试仪
米。 2. 元件剩余容量与其电压的关系（点击放大）

测试仪原理图如图所示。 3. 使用 DD1 (ATtiny 13A-SU) 微控制器中的内置 ADC，在加载 SA2 开关选择的电阻时测量被测 Gx 电池上的电压。将测量值与微控制器存储器中存储的常数进行比较，比较软件单元打开元件容量指示器的线性刻度上一定数量的LED。

米。 3. 测试仪电路（点击放大）

该指示灯由 100 个绿色 LED 和 1 个黄色 LED 组成。亮起的 LED 数量与电池容量成正比：8% - 所有 HL0-HL8 LED 均亮起，XNUMX% - 仅一个黄色 HLXNUMX LED 亮起。

如果电池电压低于 1 V，红色 LED HL9 会亮起。这表明所测试的电池不适合继续使用。

检查时，对元件电压进行十次测量，测量间隔为 0,2 秒。然后程序计算结果的平均值，并将其与存储在内存中的常量进行比较。为了获得正确的仪器读数，必须调整调谐电阻器 R1 上的分压器，使其可移动触点（在微控制器 ADC 的输入处）处的电压在被测元件上的电压为 1V 时为 1,5V。

移位寄存器74HC164（DD2）切换指示器的LED HL1-HL8，红色LED HL9连接到微控制器的PB1输出。当电源打开时，所有 LED 闪烁 2 秒，熄灭后，设备准备运行。 SB1按钮用于启动测量子程序并将被测元件的负输出连接到公共线。在测量期间（直到指示器显示被检查元件的容量值），必须按住按钮。三位开关SA2用于选择一个电阻，该电阻根据被测电池的大小设置负载电流。初始放电电流如下：AA、AAA - 100 mA、C - 250 mA、D - 400 mA。

微调电阻 R1 校准器件。其过程如下。将电压为 1,5 V 的新鲜原电池 Gx 连接至测试仪，将开关 SA2 置于“AA、AAA”位置并按下按钮 SB1，通过旋转单片机输入 PB1 处的微调电阻 R4，相对于微控制器的引脚 1 设置 4 V 电压。

在SB1按钮的初始状态下，XP3连接器的引脚1连接到公共线，这在对单片机进行编程时会导致编程器失效或失灵。为了避免这种情况，在编程过程中，必须断开 SB1 按钮引脚 1 的连线，或者按住该按钮直至编程完成。

实践表明，HL9 LED 通过电阻 R15 连接到 XP6 连接器的引脚 1，不会影响 STK500 编程器的正确操作。

该测试仪由两节 AA 号原电池 G1 和 G2 供电。 SA1 电源开关有三个位置（其中两个“打开”）并连接在电池之间。使用另一个稳定电压高达 5 V 的电源和传统开关是完全可以接受的。

测试仪的印刷电路板如图4所示。 5、以及其上元素的排列 - 如图所示。 1. 该板设计用于放置在充电器“Varta”的盒子中。接触瓣焊接到其中提供的矩形孔中，当电路板安装在外壳中时，将其电路连接到位于外壳常规安装位置的 G2、G6 电池和测试元件 Gx。为了测试较大的元件，在外壳的上部安装了接线盒。组装后的装置外观如图所示。 XNUMX.

电池测试仪
米。 4.PCB测试仪

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米。 5. 测试板上的元件排列

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米。 6.组装好的测试仪外观

电阻器 R2 和 R7-R15 - 尺寸 1206，用于表面安装，R3-R5 - 0,25 W，R6 - 0,5 W，用于表面安装。微调电阻R1为多匝。

可以使用任何类型的氧化物电容器。电容器C2——陶瓷KM-6或同类进口电容器。您可以使用现成的线性 LED 刻度（例如 DC-1G9HWA）来代替离散 LED HL7-HL3。 XP1 连接器 - PLD-6 插头。

为了提高结果的可靠性，建议在接近未来运行负载电阻的情况下检查元件。如果程序中提供多个常数块，可以实现更高的精度，根据元件的类型与这些常数块进行比较。

对微控制器进行编程时，必须按如下方式设置用于通过内部 4,8 MHz 时钟发生器进行操作的配置位：

CKSEL = 01；

SUT=10；

CKDIV8 = 1。

开发软件时，使用了文件 16121572.asm - 书中 AT90S1200 模型的 SPI 接口的软件实现 [2]。

微控制器程序可以从ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/06/testbat_v2.zip下载。

文学

电池测试仪（“国外”）。 - 电台，1991 年，第 6 期，第 86 页。 XNUMX.
Trumpert W. AVR-RISC 微控制器。 - 基辅：“MK-Press”，2006 年。

作者：N.萨利莫夫

查看其他文章 部分充电器、电池、原电池.

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