Вольтметр-диагност

Продолжительность работы кислотных свинцовых аккумуляторных батарей во многом зависит от их правильной эксплуатации. По техническим условиям недопустим разряд одной секции ниже 1,7—1,8 В. Заряд же током, значительно превышающим по величине 1/10 номинальной емкости аккумулятора, выраженной в А*ч, вызывает кипение электролита. Это случается, например, когда выходит из строя реле-регулятор. В результате уровень электролита падает ниже нормы, а его плотность повышается. Кроме того, большой зарядный ток сокращает срок службы свинцовых пластин (особенно положительных). Все эти факторы приводят к преждевременному выходу из строя аккумуляторных батарей.

Как узнать, что аккумулятор работает в неблагоприятных условиях? Задача сравнительно просто решается с помощью автовольтметра. От обычного вольтметра такой прибор отличается тем, что показывает только, в каких пределах находится напряжение аккумулятора — «в норме», «завышено», «занижено».

Предлагаем вниманию читателей варианты схем автовольтметров, предназначенных для установки на мотоциклах и автомобилях.

Принцип действия всех этих приборов одинаков: при напряжении ниже порогового на входе элемента DD1.3 (рис. 1—3), подключенного к движку резистора R3 (с его помощью подбирают нижний предел измерения прибора), присутствует напряжение логического О, а на другом входе постоянно находится логическая 1. Одновременно высокий логический уровень напряжения присутствует и на выходе того же элемента: транзистор VT1 открыт, и горит индикаторная лампа (светодиод) HL1 «Ниже нормы». Когда напряжение в аккумуляторах находится в пределах нормы, на входе элемента, подключенного к движку резистора R3, находится уровень логической 1, а на выходе элемента DD1.3 появляется логический 0, и транзистор VT1 закрывается. Лампа HL1 гаснет.

Верхний предел индикации устанавливают поворотом движка резистора R2 в такое положение, чтобы при превышении заданного предела напряжения на входе элемента DD1.1, связанного с R2, появилась логическая 1, на выходе — логический 0, а на выходе DD1.2 — логическая 1. При этом транзистор VT2 откроется и загорится индикаторная лампа (светодиод) HL2 «Выше нормы».

Пока напряжение находится в пределах нормы, ни одна лампа не горит. Однако проверить состояние ламп и работу прибора в целом позволит кнопка SB1 «Контроль». При ее включении на входах элементов DD1.2 и DD1.3 возникают низкие логические уровни напряжения, и обе лампы (светодиоды) HL1, HL2 вспыхивают.

На рисунке 4 представлена принципиальная схема автовольтметра, выполненного полностью на транзисторах. Он действует так же, как и автовольтметры на ИМС.

Все приборы собраны печатным способом на платах (рис. 5—8), изготовленных из фольгированного гетинакса или стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

В устройствах применены постоянные резисторы — МЛТ-0,25, R2, R3 СП-16. Вместо микросхем К155ЛАЗ и К155ЛА4 можно установить ИМС серии К133. Кроме стабилитрона КС147А, допустимо использовать КС156А. Транзисторы КТ315Г взаимозаменяемы с КТ315, КТ312, КТ601, КТ605 с любым буквенным индексом.

Вместо ламп СМН6,3-20 можно установить СМН9,0-60, однако придется подобрать резисторы R8, R9, чтобы максимальный ток не превышал 60 мА.

Автовольтметр для мотоцикла можно изготовить по первым двум схемам (см. рисунки 1 и 2), однако в этом случае потребуется изменить номиналы следующих элементов: R1 уменьшить до 39—43 Ом (для КС147А) или до 30—36 Ом (для КС156А), R2, R3 да 2,2—6,8 кОм, R8, R9 (см. рисунок 1) исключить, а в схеме (рис. 2): R8 390—430 Ом, R9 560—620 0м, следя, чтобы ток через открытый светодиод не превышал 10 мА для АЛ 102А и 29 мА для АЛ307А-Г, при падении напряжения 2 В на АЛ307А, Б и 2,8 В для остальных.

Для повышения термостабильности рекомендуем использовать два однотипных стабилитрона, включив их встречно.

В третьем варианте автовольтметра (см. рисунок 3) номиналы элементов не критичны и могут колебаться в пределах 20—30%, за исключением R1, R8 и R9.

Вместо индикаторных ламп (см. рисунки 1, 3, 4) можно применить светодиоды, подобрав к ним резисторы соответствующих номиналов.

Налаживание приборов сводится к подбору величины порогового напряжения нижнего и верхнего пределов. Движки подстроечных резисторов R2 и R3 устанавливают в нижнее по схеме положение. Собранное устройство подсоединяют к регулируемому источнику постоянного тока не менее 0,2 А и напряжением 0—18 В. Для автомобильного варианта устанавливаем напряжение 11,5 В и вращаем движок R3 до тех пер, пока лампа (светодиод) HL1 не погаснет. Затем повышаем напряжение источника питания до 15,5 В и резистором R2 устанавливаем такое положение, при котором лампа (светодиод) HL2 загорается.

Проверяют выполненную регулировку следующим способом: уменьшают напряжение источника питания до половины номинального значения, а затем плавно повышают его — сначала должна медленно загораться лампа (светодиод) HL1, при напряжении 11,5 В она быстро гаснет. Нак только достигнут верхний предел, зажигается лампа (светодиод) HL2. При значении «Норма» обе лампы (светодиода) не должны гореть, и лишь при нажатии кнопки SB1 они вспыхивают.

Для повышения устойчивости к вибрациям при эксплуатации в автомашине плату покрывают лаком или эпоксидной смолой, помещают в полистироловую коробку и крепят ее в отдалении от источников тепла.

Р. СКЕТЕРИС, г. Паневежис, Литва