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          某型火炮蓄電池檢測裝置設(shè)計與實現(xiàn)

          作者:劉世彬 劉興彥 汪成 時間:2013-04-23 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            摘要:本文根據(jù)部隊對裝備進行維護和保養(yǎng)的具體需求,研制了能夠?qū)崟r檢測性能的儀器設(shè)備。該采用四端子交流注入法,基于鎖相放大技術(shù),實現(xiàn)了電壓、電阻的高精度測量;故障的實時報警;電池容量的自動估算等功能。能夠通過RS232接口與計算機實現(xiàn)實時通信,并通過分析管理軟件對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和圖形化顯示,從而評判的性能等級。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/144545.htm

            引言

            某型火炮的蓄電池?fù)?dān)負(fù)著發(fā)動機啟動電機、電氣儀表、照明等電氣設(shè)備供電的重要工作,而目前已裝備該火炮的部隊尚未配備能夠?qū)崟r檢測蓄電池性能的儀器設(shè)備。蓄電池用于對蓄電池進行在線測量內(nèi)阻,進而評估蓄電池性能的優(yōu)劣,為裝備維護保養(yǎng)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。其主要功能為:

            (1)可測量單體蓄電池和串聯(lián)電池組的電壓、內(nèi)阻、連接條電阻;

            (2)故障報警功能。當(dāng)所檢測的內(nèi)阻和電壓超出設(shè)置的上限或低于下限時,儀器進行聲音和文字報警,及時發(fā)現(xiàn)并顯示電池運行故障;

            (3)自動估算電池容量功能。

            系統(tǒng)組成與原理

            系統(tǒng)組成

            該火炮蓄電池檢測裝置的系統(tǒng)組成如圖1所示,主要由交流差分放大電路、耦合驅(qū)動電路、低頻交流信號發(fā)生器、鎖相放大及濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器和單片機等子系統(tǒng)組成?! ?/p>

           

            工作原理

            內(nèi)阻測量是一個比較復(fù)雜的過程,目前主要有兩種方法,即直流放電法和交流注入法。交流注入法相對直流放電法有很多優(yōu)點,如體積小、成本低、對電池?zé)o損害、可在線測量、可進行頻繁的測量等。由于交流注入法所具有的上述優(yōu)點,得到了越來越廣泛的應(yīng)用,因此我們采用交流注入法作為研制蓄電池檢測裝置的理論基礎(chǔ)。

            交流注入法測量蓄電池內(nèi)阻的原理框圖如圖1所示。圖中低頻交流信號發(fā)生器為一個頻率為1kHz的交流恒流電池源,用于給電池注入交流電流信號I;電阻Rr為取樣電阻,用于產(chǎn)生同步電壓響應(yīng)信號V。測量內(nèi)阻時首先通過測量電壓V計算出內(nèi)阻抗Z,如公式(1)所示;然后測量電壓和電流之間的相位差θ;最后通過公式(2)計算出內(nèi)阻抗中純阻性部分,即蓄電池內(nèi)阻R。
                     

            該方法不需對蓄電池進行放電,可以實現(xiàn)安全在線檢測電池內(nèi)阻,故不會對蓄電池的性能造成影響。但在實際使用中,由于饋入信號的幅值有限,電池的內(nèi)阻在微歐或毫歐級,因此產(chǎn)生的電壓變化幅值也在微伏級,信號容易受到干擾,尤其是在線測量時,受到的影響更大。



          關(guān)鍵詞: 蓄電池 檢測裝置 201304

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