مدار ظرفیت سنج باتری جهانی ظرفیت سنج باتری ماشین

ما پروژه ای برای بار الکترونیکی فعال خانگی ارائه می دهیم. بار مقاومتی به خودی خود چیز خاصی نیست، اما در اینجا امتداد پایه یک میکروکنترلر است که برای اندازه گیری جریان، ولتاژ و توان و تست ظرفیت هر باتری از 100 میلی آمپر ساعت تا 99 آمپر ساعت با عملکرد قطع بار خودکار از منبع پس از رسیدن استفاده می شود. ولتاژ تخلیه تنظیم شده یک اقدام اضافی میکروکنترلر کنترل سرعت فن بسته به دمای رادیاتور است.

نمودار مدار ظرفیت سنج باتری با بار الکترونیکی

عملکرد یک مدار بار فعال اصلی بسیار ساده است - یک ترانزیستور قدرت به صورت سری با یک مقاومت سنجش قدرت منبع با یک منبع تغذیه (به عنوان مثال منبع تغذیه، باتری) متصل می شود. ترانزیستور توسط یک سیگنال خطا تولید شده در تقویت کننده ابزار دقیق بر اساس سیگنال ولتاژ به دست آمده از مقاومت حسی و سیگنال ولتاژ ارائه شده از پتانسیومتر کنترل کنترل می شود. تفاوت بین این سیگنال ها باعث می شود که ترانزیستور از طریق تقویت کننده ابزار دقیق روشن یا خاموش شود تا آنها را یکسان کند. این بر میزان جریان عبوری از ترانزیستور و بنابراین جریانی که از منبع آزمایش می شود تأثیر می گذارد. ولتاژی متناسب با جریان عبوری از آن مطابق با قانون اهم به مقاومت اندازه گیری اعمال می شود.

البته این مدار پایه دارای اصلاحات مختلفی است، مانند بیش از یک ترانزیستور قدرت، ترانزیستورهای کنترلی اضافی، ماسفت ها به جای ترانزیستورهای دوقطبی، نسخه های بهبود یافته آپ امپ و غیره.

این پروژه از ساده ترین گزینه با یکی استفاده می کند ترانزیستور اثر میدانی STW20NB50 در بسته بندی TO-247. ترانزیستور مستقیماً توسط یک آپ امپ دوگانه LM358 که توسط یک ولتاژ 9 ولت تغذیه می شود هدایت می شود. ولتاژ حس شده از مقاومت قدرت (2 مقاومت موازی 0R1 5W) از طریق یک فیلتر RC ساده به ورودی معکوس کننده اولین تقویت کننده تغذیه می شود. به ورودی غیر معکوس دیگری تقویت کننده عملیاتیبرای تقویت ولتاژ قبل از انتقال آن به میکروکنترلر - اندازه گیری جریان.

ولتاژ دو پتانسیومتر کنترلی متصل به سری نیز به ورودی تقویت کننده اول غیر معکوس اعمال می شود و یک سیستم تنظیم درشت و ظریف را ایجاد می کند که توسط بار جریان جذب می شود. اولین آپمپ یک سیگنال خطا تولید می کند که ترانزیستور قدرت را کنترل می کند. ترانزیستور به صورت خطی عمل می کند که تا حدودی برای ماسفت غیرمعمول است، اما در این مورد کاملا طبیعی است.

هشدار: این مدار بار مقاومتی ممکن است اتصال معکوس منبع تغذیه تحت آزمایش را تحمل نکند!

این پروژه بر اساس میکروکنترلر ATtiny26 است. توسط یک نوسان ساز داخلی 8 مگاهرتز هدایت می شود که در چند سفر اول با تغییر پارامتر وارد شده به رجیستر نوسان ساز OSCCAL در ابتدای برنامه (چند بار تنظیم، کامپایل و برنامه نویسی) به صورت آزمایشی و خطا به صورت "دستی" کالیبره می شود. . اگرچه مدار دارای عملکردی برای اندازه گیری ظرفیت باتری است که شامل محاسبه بار پذیرفته شده به عنوان تابعی از زمان است، ما تثبیت زمان را با استفاده از کوارتز ضروری نمی دانیم، زیرا این تجهیزات آزمایشگاهی نیست و انحرافات کوچک در زمان شمارش شده وجود دارد. (پس از کالیبره کردن ژنراتور) تأثیر کمی بر نتیجه اندازه گیری باتری دارند. اگر کسی می خواهد تایمر را با کوارتز تثبیت کند، می توانید این کار را نیز انجام دهید.

این برنامه به طور کامل به زبان اسمبلی نوشته شده است و حافظه پردازنده موجود، تنها 2 کیلوبایت را اشغال می کند.

ADC ها از طریق یک خازن مسدود کننده در انتهای AVCC تغذیه می شوند و از ولتاژ داخلی 2.56 ولت به عنوان منبع ولتاژ مرجع استفاده می کنند.اندازه گیری ها به صورت دوره ای هر 200 میلی ثانیه در حلقه برنامه اصلی انجام می شود.

برای مشاهده جریان و ولتاژ با دقت 0.01، دقت پردازش ADC نرم افزاری از 10 به 12 بیت افزایش یافت. بدون این روش، دقت نشانگر ولتاژ در محدوده 30 ولت فرضی 30V/1023 (ADC) = ~0.03V بود که خیلی خوب نیست.
به لطف نمونه برداری بیش از 12 بیت، دقت قرائت ولتاژ 30 ولت / 4095 (ADC) بود.<0,01 В. Для тока с предполагаемым диапазоном 10 А избыточная дискретизация была по существу ненужной, потому что 10 А / 1023 (АЦП) = ~ 0,01 А, что достаточно.

هر اندازه‌گیری، قرائت‌های «سریع» زیادی از ADC می‌گیرد، که میانگین از آن استخراج می‌شود، که سپس به یک بافر دایره‌ای «رایگان» می‌رود که به صورت چرخه‌ای با هر اندازه‌گیری پر می‌شود. مقدار متوسط ​​این بافر فقط برای محاسبات صحیح بیشتر جریان یا ولتاژ گرفته می شود. در نتیجه، قرائت ها کاملاً پایدار هستند و نسبتاً سریع به تغییرات مقادیر اندازه گیری شده پاسخ می دهند.

دمای رادیاتور توسط مدار روی سنسور دالاس (می تواند 18B20 یا 18S20 باشد - برنامه تشخیص می دهد و تنظیم می کند) با دقت نزدیکترین درجه اندازه گیری می شود و بر این اساس مشخص می شود که فن رادیاتور با چه سرعتی بچرخد - گرمتر است، چرخش سریعتر است. با روشن شدن برق، فن با سرعت زیاد روشن می شود و پس از مدتی با توجه به دما به حداقل سرعت می رسد.

اندازه گیری ظرفیت باتری اساساً شامل جمع کردن قرائت های جاری در بازه های زمانی مشخص (اینجا 1 ثانیه) و سپس ادغام این مجموع در بازه های زمانی مشخص (در اینجا 1 ساعت = 3600 ثانیه) است. به عنوان مثال، اجازه دهید اندازه گیری جریان 1 A باشد. اگر در هر ثانیه آن را بیش از یک ساعت جمع کنیم، مجموع قرائت ها را بدست می آوریم = 1 A x 3600 s = 3600 Ac. اگر آن را بر یک دوره ادغام ثابت برابر با 3600 ثانیه (1 ساعت) تقسیم کنیم، 3600 Ac / 3600 s = 1 A در ساعت به دست می آوریم.

بیایید بررسی کنیم که آیا جریان = 4 A برای 10 ساعت، پس چه اتفاقی خواهد افتاد؟ 4 A x 36000 s = 144000 Ac -> 144000/3600 = 40 Ah.

برای اندازه گیری ظرفیت باتری، باید به باری با حداقل پتانسیومتر درشت و ریز (قطع بار) و حداکثر پتانسیومتر تنظیم ولتاژ قطع متصل شود. صفحه نمایش باید ولتاژ باتری مانند 12.15 ولت و جریان بدون بار را نشان دهد. واحد ولتاژ باید به صورت "V" (با حرف بزرگ) نوشته شود، اگر حرف کوچک "v" باشد، دکمه را به طور خلاصه فشار دهید تا عملکرد کاهش بار فعال شود تا به "V" بزرگ بازگردد.

حالا بیایید ولتاژ قطع را برای پتانسیومتر تنظیم کنیم، به عنوان مثال، برای یک 12 ولت باتری اسیدیخواهد بود ولتاژ کاملتخلیه 10.20 ولت (1.7 ولت / سلول، منابع مختلف ممکن است اندازه های کمی متفاوت تولید کنند، به خصوص بسته به سازنده آن). دکمه عملکرد قطع بار را برای مدت طولانی (بیش از 3 ثانیه) فشار دهید تا حرف "V" به یک "v" کوچک تغییر کند. پتانسیومتر ولتاژ را روی حداکثر مقدارو از قبل آن را رها کنید - با یک بار عایق آنها به حالت آماده به کار باز می گردند.

اکنون کافی است جریان بار مورد نظر را ترجیحاً به مدت 20 ساعت (معمولاً مطابق با توصیه های باتری های اسیدی) تنظیم کنید ، به عنوان مثال 2.5 آمپر برای باتری 50 آمپر در ساعت و منتظر سیگنال پایان - بیپ باشید. بسته به وضعیت باتری، ممکن است چندین ساعت طول بکشد. به لطف ویژگی قطع بار، لازم نیست نگران عدم تخلیه کامل و آسیب رساندن به باتری باشید - بار به طور خودکار خاموش می شود. در صفحه نمایش می توانیم مقدار ظرفیت خازن و زمان اندازه گیری را که گذشته است بخوانیم.

حسگر خازنی به محض تشخیص جریان حداقل 50 میلی آمپر، بدون هیچ گونه عملکرد دکمه ای و تنظیمات ولتاژ قطعی که در بالا توضیح داده شد، به طور خودکار فعال می شود - آنها فقط برای فعال کردن حالت کنترل ولتاژ و قطع بار عمل می کنند.

یکی از خروجی‌های پردازنده حاوی یک انتقال نرم‌افزار USART با سرعت 9600 8N1 در یک چرخه یک ثانیه‌ای است که شامل اطلاعاتی مشابه با اطلاعات نشان‌داده‌شده روی نمایشگر در قالب کدهای ASCII است. برای مثال می توانید انتقال داده را از طریق هر آداپتور RS232-TTL/USB به رایانه ارسال کنید و با تعیین پورت COM مناسب آداپتور، اطلاعات را مستقیماً در هر ترمینال بخوانید. داده های ارسالی شامل کدهای ASCII هستند که ترمینال را کنترل می کنند، یعنی کدهای CR + LF در انتهای خط و کد CLRSCR برای پاک کردن صفحه در ابتدای هر انتقال، به طوری که داده ها در پنجره ترمینال در صفحه نمایش داده می شوند. یک مکان ثابت (پنجره هنگام دریافت داده ها حرکت نمی کند).

میکروکنترلر مستقیماً نمایشگر ال‌سی‌دی 2×16 الفبایی را در حالت 4 بیتی کنترل می‌کند. صفحه نمایش 6 پارامتر را نشان می دهد،

• در خط بالا: ولتاژ، جریان، دمای رادیاتور؛
• در خط آخر: قدرت، توان، زمان اندازه گیری.

چندین پتانسیومتر در مدار وجود دارد. آنها برای تصحیح اندازه‌گیری‌های ولتاژ و جریان، و همچنین کنتراست نمایشگر، و تنظیم سطح جریان بار (درشت و ریز)، و همچنین برای تنظیم ولتاژ قطع برای اندازه‌گیری‌های A/h استفاده می‌شوند.

منبع تغذیه یک ترانسفورماتور قدرت 3 وات و 12 ولت است. رگولاتور داخلی استاندارد در نسخه SMD 5 ولت را برای تغذیه کل مدار فراهم می کند، در حالی که رگولاتور 9 ولت در بسته TO-92 op-amp در سمت trace لحیم شده است. ولتاژ چندین خازن الکترولیتی و سرامیک فیلتر می شود.

مدار الکترونیکی به دو برد مدار چاپی تقسیم شد: یک برد پردازنده با مدارهای تعاملی و یک برد بار با یک ترانزیستور و مقاومت. آنها طوری طراحی شده اند که می توان آنها را به دو قسمت تقسیم کرد یا به عنوان یک تخته بزرگ باقی گذاشت. در صورت جداسازی، تخته ها با استفاده از سیم های کوتاه ترجیحاً کابل به هم متصل شده و به گونه ای در کیس قرار می گیرند که تا حد امکان به یکدیگر نزدیک شوند (سیم های اتصال تا حد امکان کوتاه باشند). ترانزیستور قدرت به یک رادیاتور نسبتا بزرگ با یک فن متصل است.

کل مدار در یک جعبه فلزی معمولی از منبع تغذیه کامپیوتر ATX قرار داده شد. یک پانل جلویی با یک سوراخ برای نمایشگر به یکی از دیوارها متصل شده است. علاوه بر نمایشگر، کانکتورهای موزی نیز برای اتصال منبع مورد آزمایش و تنظیم پتانسیومترها وجود دارد. با توجه به اینکه این مورد از منبع تغذیه کامپیوتر است، در حال حاضر یک کانکتور برای سیم برق 220 ولت وجود دارد.

هر باتری سرب اسیدی با گذشت زمان حداکثر ظرفیت و خواص عملکردی خود را از دست می دهد؛ رسوب نمک های سولفات سرب روی صفحات تشکیل می شود - سولفاته شدن. مقدار اسید در درصد الکترولیت کمتر می شود و به طور طبیعی چگالی الکترولیت کاهش می یابد.

چگونه می توانم باتری خود را بررسی کنم؟

• تراکم الکترولیت قدیمی ترین و محبوب ترین روش است، اما باتری های آب بندی شده مدرن سوراخ هایی برای بررسی به این روش ندارند. با این روش فقط می توانید کمی در مورد وضعیت کلی باتری و آینده نزدیک آن بدانید.

• با استفاده از چنگال بارگیری. این یک دسته با دو پایانه پروب است که برای 1 ثانیه دوام می آورد. به کنتاکت های باتری متصل است. این دستگاه حاوی یک مقیاس ولت متر و یک بار است که برای ظرفیت باتری معین (باتری ماشین) طراحی شده است. این دستگاه ولتاژ تحت بار را نشان می دهد و بسته به خوانش فلش آن، می توان سلامت باتری را قضاوت کرد.

• آزمایشکننده باتری های اسید سرب- یک دستگاه الکترونیکی که قادر است بسیاری از پارامترهای باتری را در چند ثانیه (تا 3 ثانیه) نشان دهد، مهمترین آنها عبارتند از: جریان، ولتاژ، ظرفیت، پیش بینی عمر باتری.

• تخلیه آزمایشی - خوب، اشکال این است که باتری باید کاملاً شارژ شود و عملکرد آن (دشارژ) برای مدت طولانی در برابر بار شناخته شده بررسی شود. این کار زمان زیادی می برد و عمر باتری را هدر می دهد.

بررسی باتری با استفاده از وسایل بداهه

در برخی از مدل ها، یک پارامتر جریان حتی کمتر نشان داده شده است (به عنوان مثال، این کتیبه - جریان اولیه کمتر از - 2.1A) بر این اساس، این رقم را 2.1 * 12 ولت = 25 وات می گیریم - این قدرت بار عملیاتی است. باتری

اکنون ما به یک میانگین بار بین یک و نیم حداکثر ظرفیت نیاز داریم، این تقریباً 35 وات است؛ اگر جریان عملیاتی مشخص نشده باشد، می توانیم 40 وات مصرف کنیم.
به عنوان بار یک لامپ بهترین است(اما بار جریان مشابه دیگری نیز امکان پذیر است) در 12 ولت و توان 35-40 وات.

بنابراین، ما لامپ را به مدت 2 دقیقه به پایانه های باتری وصل می کنیم و می بینیم که آیا لامپ روشنایی تغییر می کند یا خیر؛ اگر در این مدت نور کم شد، باتری معیوب است.
اگر همه چیز بدون تغییر باقی بماند، پس از رسیدن به 2 دقیقه درخشش، یک ولت متر (مولتی متر) را به لامپ درخشان وصل کنید و ولتاژ را بررسی کنید:

• بیش از 12.4 ولت - باتری ظرفیت اسمی خود را حفظ کرده و کاملاً کار می کند.
• 12-12.4 ولت - باتری قابل تعمیر است اما از قبل خسته شده است
• کمتر از 12 ولت - 50٪ از ظرفیت اسمیباتری قبلاً از بین رفته است و بهتر است آن را تعویض کنید.

باید مطمئن باشید که باتری کاملا شارژ شده است؛ بهتر است آن را در طول یک روز یا حداقل 6 ساعت با جریان مناسب شارژ کنید.

این طرح به عنوان یک پیوست به شارژر، طرح های مختلفی که قبلاً در اینترنت توضیح داده شده است. مقدار ولتاژ ورودی، مقدار جریان شارژ باتری، زمان شارژ و ظرفیت جریان شارژ را روی صفحه نمایش کریستال مایع نشان می دهد (که می تواند بر حسب آمپر ساعت یا میلی آمپر ساعت باشد - فقط به سیستم عامل کنترلر و شنت استفاده شده بستگی دارد) . (سانتی متر. عکس. 1و شکل 2)

عکس. 1

شکل 2

ولتاژ خروجی شارژر نباید کمتر از 7 ولت باشد، در غیر این صورت این ست تاپ باکس به منبع تغذیه جداگانه نیاز دارد.

این دستگاه مبتنی بر میکروکنترلر PIC16F676 و نشانگر کریستال مایع 2 خطی SC 1602 ASLB-XH-HS-G است.

حداکثر ظرفیت شارژ به ترتیب 5500 میلی آمپر و 95.0 آمپر در ساعت است.

نمودار شماتیکنشان داده شده در شکل 3.

شکل 3. نمودار شماتیک یک پیوست برای اندازه گیری ظرفیت شارژ

اتصال به شارژر - روشن است شکل 4.

شکل 4 نمودار اتصال ست تاپ باکس به شارژر

هنگامی که روشن می شود، میکروکنترلر ابتدا ظرفیت شارژ مورد نیاز را درخواست می کند.
با دکمه SB1 تنظیم کنید. تنظیم مجدد - دکمه SB2.
پایه 2 (RA5) روی تنظیم شده است سطح بالا، که رله P1 را روشن می کند ، که به نوبه خود شارژر را روشن می کند ( شکل 5).
اگر دکمه بیش از 5 ثانیه فشار داده نشود، کنترل کننده به طور خودکار به حالت اندازه گیری می رود.

الگوریتم محاسبه ظرفیت در این ستاپ باکس به شرح زیر است:
میکروکنترلر یک بار در ثانیه، ولتاژ ورودی ست تاپ باکس و جریان را اندازه می گیرد و اگر مقدار جریان از کمترین رقم مهمتر باشد، شمارشگر ثانیه را 1 افزایش می دهد. بنابراین، ساعت فقط مقدار را نشان می دهد. زمان شارژ.

بعد، میکروکنترلر میانگین جریان در دقیقه را محاسبه می کند. برای انجام این کار، قرائت‌های جریان شارژ بر 60 تقسیم می‌شوند. کل عدد در متر ثبت می‌شود، و سپس باقی‌مانده تقسیم به مقدار فعلی اندازه‌گیری‌شده بعدی اضافه می‌شود و تنها پس از آن این مجموع بر 60 تقسیم می‌شود. با انجام 60 اندازه گیری در 1 دقیقه، عدد در متر میانگین مقدار فعلی در دقیقه خواهد بود.
هنگامی که قرائت دوم از صفر می گذرد، مقدار جریان متوسط ​​به نوبه خود بر 60 تقسیم می شود (با استفاده از همان الگوریتم). بنابراین، شمارنده ظرفیت یک بار در دقیقه به میزان یک شصتم جریان متوسط ​​در دقیقه افزایش می یابد. پس از این، میانگین شمارنده جریان به صفر تنظیم می شود و شمارش دوباره شروع می شود. هر بار پس از محاسبه ظرفیت شارژ، بین ظرفیت اندازه گیری شده و مشخص شده مقایسه می شود و در صورت مساوی بودن، پیغام شارژ کامل است و در خط دوم مقدار این است. ظرفیت و ولتاژ شارژ یک سطح پایین در پایه 2 میکروکنترلر (RA5) ظاهر می شود که رله را خاموش می کند. شارژر از شبکه جدا می شود.

شکل 5

راه اندازی دستگاهتنها به تنظیم قرائت صحیح جریان شارژ (R1 R5) و ولتاژ ورودی (R4) با استفاده از آمپرمتر مرجع و ولت متر می رسد.

حالا در مورد شانت.
برای شارژر با جریان حداکثر 1000 میلی آمپر، می توانید از منبع تغذیه 15 ولت، یک مقاومت 0.5-10 اهم با توان 5 وات به عنوان یک شنت استفاده کنید (مقدار مقاومت کمتر خطای کوچکتری در اندازه گیری ایجاد می کند. اما تنظیم دقیق جریان هنگام کالیبره کردن دستگاه را دشوار می کند)، و به طور متوالی با یک باتری قابل شارژ، مقاومت متغیر 20-100 اهم، که مقدار جریان شارژ را تنظیم می کند.
برای جریان شارژ تا 10 آمپر، باید یک شنت از سیم با مقاومت بالا با سطح مقطع مناسب با مقاومت 0.1 اهم بسازید. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که حتی با سیگنالی از شنت جریان برابر با 0.1 ولت، مقاومت‌های تنظیم‌کننده R1 و R3 می‌توانند به راحتی مقدار جریان را روی 10 A تنظیم کنند.

تخته مدار چاپیبرای این دستگاه برای نشانگر WH1602D توسعه یافته است. اما می توانید با لحیم کاری مجدد سیم ها، از هر نشانگر مناسبی استفاده کنید. این برد در ابعادی مشابه نمایشگر کریستال مایع مونتاژ شده و در پشت ثابت می شود. میکروکنترلر روی سوکت نصب شده است و به شما امکان می دهد تا به سرعت سیستم عامل را تغییر دهید تا به جریان شارژر دیگری تغییر دهید.

قبل از روشن کردن برای اولین بار، مقاومت های پیرایش را در موقعیت وسط قرار دهید.

به عنوان یک شنت برای نسخه سیستم عامل برای جریان های کم، می توانید از 2 مقاومت 1 اهم MLT-2 که به صورت موازی متصل شده اند استفاده کنید.

می توانید از نشانگر WH1602D در جعبه تنظیم استفاده کنید، اما باید پین های 1 و 2 را تعویض کنید. به طور کلی بهتر استاسناد را برای نشانگر بررسی کنید.

نشانگرهای MELT به دلیل ناسازگاری با رابط 4 بیتی کار نمی کنند.

در صورت تمایل، می توانید نور پس زمینه نشانگر را از طریق یک مقاومت محدود کننده جریان 100 اهم وصل کنید

از این ضمیمه می توان برای تعیین ظرفیت باتری شارژ شده استفاده کرد.

شکل 6.تعیین ظرفیت باتری شارژ شده

شما می توانید از هر باری به عنوان بار استفاده کنید (لامپ، مقاومت...)، فقط هنگام روشن کردن آن باید ظرفیت باتری آشکارا زیاد را تنظیم کنید و در عین حال ولتاژ باتری را برای جلوگیری از تخلیه عمیق کنترل کنید.

(از نویسنده) جعبه تنظیم با یک شارژر پالس مدرن آزمایش شد باتری ماشین,
این دستگاه ها ولتاژ و جریان پایدار را با حداقل ریپل فراهم می کنند.
هنگام اتصال ست تاپ باکس به یک شارژر قدیمی (ترانسفورماتور کاهنده و یکسو کننده دیود)، به دلیل موج های بزرگ نتوانستم خوانش جریان شارژ را تنظیم کنم.
بنابراین تصمیم گرفته شد که الگوریتم اندازه گیری جریان شارژ توسط کنترلر تغییر کند.
در نسخه جدید، کنترل کننده 255 اندازه گیری جریان را در 25 میلی ثانیه انجام می دهد (در 50 هرتز - دوره زمانی 20 میلی ثانیه است). و از بین اندازه گیری های انجام شده، بزرگترین مقدار را انتخاب می کند.
ولتاژ ورودی نیز اندازه گیری می شود، اما کمترین مقدار انتخاب می شود.
(در حد صفر جریان شارژولتاژ باید برابر با emf باتری باشد.)
با این حال، با چنین طرحی، برای ولتاژی که کمتر از ولتاژ خروجی شارژر نباشد، لازم است یک دیود و یک خازن صاف کننده (بیش از 200 µF) در جلوی تثبیت کننده 7805 نصب شود.
دستگاه ها یک ولتاژ تغذیه میکروکنترلر ضعیف باعث اختلال در عملکرد شد.
برای تنظیم دقیق خوانش ست تاپ باکس، توصیه می شود از دستگاه های اصلاح چند چرخشی استفاده کنیدیا مقاومت های اضافی را به صورت سری با تریمر نصب کنید (به صورت آزمایشی انتخاب کنید).
به عنوان شنت برای یک ستاپ باکس 10 آمپر، سعی کردم از یک تکه سیم آلومینیومی با سطح مقطع 1.5 میلی متر استفاده کنم.طول حدود 20 سانتی متر - عالی کار می کند.

این مقاله نمودار ظرفیت سنج باتری ماشین را ارائه می دهد. اساس مدار یک میکروکنترلر است PIC16F873A. تمام اطلاعات در نمایش داده می شود نشانگر LEDبا کاتد مشترک

در کل این نمودار و برنامه را خیلی وقت پیش به درخواست فوری یکی از بازدیدکنندگان سایت ساختم اما این بازدیدکننده اصرار یک جا ناپدید شد. به همین دلیل من همه چیز را برای همه پست می کنم.

در اصل، مدار شامل قطعات کار قبلا آزمایش شده از دستگاه های مختلف است، بنابراین من این دستگاه را در سخت افزار پیاده سازی نکردم. عملکرد متر در PROTEUS 7.7 SP2 شبیه سازی شده است.

عملکرد مدار

در ترانزیستور VT1 و آپمپ DA1.1 - LM358N، یک معادل بار الکترونیکی با تثبیت جریان تخلیه ورودی باتری تحت آزمایش مونتاژ می شود.

سطح جریان تخلیه تنظیم شده است مقاومت صاف کننده R5. مقاومت کم مقاومت R7 یک سنسور جریان برای تقویت کننده DA1.1 است و سیگنال ADC میکروکنترلر نیز از آن گرفته می شود - آمپرمتر دیجیتال. یک مقایسه کننده برای محدود کردن ولتاژ تخلیه باتری در op-amp DA1.2 مونتاژ شده است. ولتاژ کنترل شده از باتری تخلیه شده از طریق تقسیم کننده ولتاژ R8 و R9 به ورودی معکوس کننده op-amp DA1.2 عرضه می شود. ضریب تقسیم این تقسیم کننده 1:10 است، همان ولتاژ از طریق کلید SA1، پایه های 1-3 برای دیجیتالی شدن به ورودی RA1 میکروکنترلر DD1 عرضه می شود. این یک ولت متر دیجیتال است. ورودی غیر معکوس op-amp DA1.2 با یک ولتاژ مرجع از تقسیم کننده R2 و R3 تامین می شود. مقاومت R9 خوانش ها را تنظیم می کند ولت متر دیجیتال. مقاومت R3 ولتاژ محدودیت تخلیه باتری را تنظیم می کند. مقدار این ولتاژ را می توان با حرکت کلید SA1 به موقعیت پایین مطابق نمودار مشاهده کرد. ترانزیستور VT2 است تقویت کننده سوئیچینگسیگنال صوتی برای پایان تخلیه باتری با تغییر مقدار مقاومت R13 می توانید میزان صدای بلندگو BA1 را تغییر دهید. تراشه DA2 یک تثبیت کننده ولتاژ تغذیه میکروکنترلر است و به عنوان یک ولتاژ مرجعهنگام دیجیتالی کردن سیگنال ها در برنامه، ولتاژ تغذیه کنترلر انتخاب می شود، سپس مقدار این ولتاژ باید توسط مقاومت R11 در 5.12 ولت تنظیم شود. LED HL1 نشانگر پایان فرآیند اندازه گیری است.

راه اندازی دستگاه

بدون قرار دادن میکروکنترلر برنامه ریزی شده، برق را به درستی تامین می کنیم دستگاه مونتاژ شده. با استفاده از مقاومت R11 ولتاژ خروجی تثبیت کننده را روی 5.12 ولت تنظیم می کنیم. ولتاژ تغذیه را از برد خارج کنید و میکروکنترلر را وارد کنید. سوئیچ SA1 را به موقعیت بالایی منتقل می کنیم، کلکتور ترانزیستور VT1 را خاموش می کنیم و آن را به کانکتور اتصال باتری تغذیه می کنیم. کنترل ولتاژ 12 ولت. ما با استفاده از مقاومت R9 به همان قرائت روی نشانگر ولت متر می رسیم. سوئیچ SA1 را به موقعیت پایین تر منتقل می کنیم و ولتاژ محدودیت تخلیه را به عنوان مثال 10.5 ولت تنظیم می کنیم. در این حالت ولتاژ خروجی op-amp DA1.2 باید برابر با صفر باشد. ما شروع به کاهش هموار ولتاژ کنترل می کنیم و حدود 10.5 ولت مقایسه کننده باید کار کند و ولتاژ در خروجی آن باید به تقریباً پنج ولت افزایش یابد (واحد منطقی). کنترلر این واحد را ضبط می کند و یک متناوب می دهد سیگنال صوتی، نشان دهنده پایان اندازه گیری ظرفیت باتری است. در همان زمان، LED HL1 روشن می شود.

ما یک آمپرمتر کنترل را در مدار تخلیه باتری قرار می دهیم، جریان مورد نیاز را تنظیم می کنیم (جریان تخلیه باتری های خودرو مطابق با فرمول C/10 انتخاب می شود، که در آن C ظرفیت باتری است) تخلیه با مقاومت R5 و مقایسه خوانش های ما با کنترل ها دقت آمپرمتر ما عمدتاً به دقت مقدار مقاومت سنسور جریان R7 بستگی دارد. اگر قرائت ها خیلی زیاد باشد، مقدار مقاومت R7 باید کاهش یابد.

کار با دستگاه.

یک باتری کاملا شارژ شده بردارید و آن را به دستگاه وصل کنید. شمارش معکوس زمان تخلیه بلافاصله شروع می شود. در نشانگر سمت چپ مطابق نمودار، مقدار جریان تخلیه را خواهیم دید، در وسط - ولتاژ باتری تخلیه شده، به شرطی که SA1 در موقعیت بالایی باشد. نشانگر سمت راست مقادیر ظرفیت فعلی را در طول زمان نمایش می دهد. ظرفیت با دقت به دهم تعیین می شود. از این نتیجه می شود که قرائت ظرفیت هر 6 دقیقه تغییر می کند. پس از کاهش ولتاژ باتری به حدی که انتخاب کرده اید، LED روشن می شود و یک زنگ به صدا در می آید. کنترل کننده ظرفیت اندازه گیری شده را ثبت می کند، اما فرآیند تخلیه متوقف نمی شود، این را در نظر داشته باشید.