ЗАРЯЖАТЬ ИЛИ МЕНЯТЬ?

Прибор создан для проверки емкости никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов, но им можно проверить любые аккумуляторы малой емкости, а также сухие элементы. Прибор скомпонован из двух частей — цифрового вольтметра и активной нагрузки. Вольтметр состоит из преобразователя «амплитуда-время» на элементе DD1.1 и транзисторах VT1 — VT4, генератора счетных импульсов на DD1.2 и счетчиков импульсов на DD2 — DD4.

Генератор DD1.1 (собран на триггере Шмидта) формирует последовательность коротких положительных импульсов с периодом следования около 0,5 с, которые, открывая ключи на транзисторах VT1 и VT2, заряжают конденсатор C4 от источника измеряемого напряжения. Во время заряда также происходит обнуление счетчиков по входу R для подготовки к циклу отсчета. После заряда начинается разряд С4 через генератор тока на VTЗ (линеаризатор разряда) и транзистор VT4, который, в свою очередь, через логические элементы DD1.4 и DD1.3 разрешает прохождение счетных импульсов от генератора DD1.2 (собран, как и DD1.1, тоже на триггере Шмидта) на счетчики DD2 — DD4. Таким образом, счет импульсов происходит во время разряда интегрирующего конденсатора С4. Время разряда пропорционально амплитуде измеряемого напряжения. Остальная часть периода после отсчета (разряда С4) до переднего фронта следующего импульса приходится на индикацию.

Активная нагрузка состоит из таймера (на DA2) и нагрузочного устройства (на транзисторах VT5 и VT6). Составной транзистор VT6 при включении таймера своим переходом «коллектор— эмиттер» и резистором R16 образует сопротивление нагрузки аккумулятору в зависимости от тока, заданного резистором R13.

Принципиальная электрическая схема цифрового вольтметра (а) и активной нагрузки (б) прибора для проверки аккумуляторов малой емкости

Топология печатных плат и расположение деталей при монтаже вольтметра (а) и активной нагрузки (б)

Настройка вольтметра производится следующим образом. На его вход от стабилизированного источника подается напряжение 3 — 5 В. Резистором R7 устанавливается соответствующее напряжение. Затем подается напряжение 10 — 15 В и при некоторой нелинейности подгоняется резистором R1 или R2. Операция повторяется до установки линейности.

Шкалу ручки переменного резистора R13 нужно отградуировать в токах до 2 — 2,5 А. Для градуировки удобно использовать блок питания на ток не менее 3 А с амперметром, подключив выход блока питания к клемме С и периодически нажимая кнопку SB1.

Правила пользования прибором следующие. Подключить вывод С к измеряемой батарее или элементу и замерить напряжение холостого хода. Отградуированным резистором R13 установить ток нагрузки 1,5 — 2 Е (Е — емкость батареи или элемента в А.ч. Установленный ток не меняется в зависимости от напряжения измеряемой батареи.). Оставив вывод С на клеммах, кратковременным нажатием кнопки SB1 запустить таймер, который подключает транзистор VT6 к батарее примерно на 10 секунд. В момент отключения таймера нужно засечь показания прибора Остаточную емкость батарей ориентировочно можно узнать из таблицы (в пересчете на один элемент).

Конструкция и детали. Транзисторы (кроме VT3) могут быть с любым буквенным индексом. VT6 — составной, можно применить КТ827А. Конденсатор С4 — типа К73-17. Резисторы R1 и R7 желательны многооборотные — типа СП5-2; R16 — С5-16МВ1 0,75-1 Ом, или составленный из двух МЛТ-2 по 1,5 — 2 Ом, или же проволочный.

Транзистор VT6 нужно установить на радиатор с эффективной площадью охлаждения не менее 60 см2. Так же на небольшой радиатор монтируется стабилизатор DA1. Диод VD2 можно установить на радиатор VT6.

Питание устройства осуществляется от сетевого адаптера с выходным постоянным напряжением 12 — 25 В и током не менее 400 мА.

Цифровую часть можно заменить мультиметром, предусмотрев на нагрузочной части схемы дополнительное гнездо для его подключения. Питание схемы нагрузки должно быть стабилизированным, напряжением 5 — 9 В. Градуировка шкалы производится под конкретное напряжение питания.

Соединив выводы А и С по схеме, вольтметр можно использовать как автомобильный (бортовой), так и индикаторный.

В. КУЗЬМИН, г. Чебоксары