Наша сеть партнеров Banwar
Цей пристрій призначений для вимірювання ємності акумуляторів і їх батарей напругою в зарядженому стані 1 ... 25 В при розрядному струмі 0,1 ... 10 А. Воно відрізняється від розроблених автором раніше [1,2] більш точним виміром ємності за рахунок того, що в процесі розрядки контролюється і враховується поточне значення розрядного струму. Вимірюється ємність може перебувати в межах від 0,001 до 65,536 А · год.
Схема вимірювача показана на малюнку. До нього підключають заряджений акумулятор (батарею), ємність якого належить визначити. Напруга і розрядний струм акумулятора вимірює АЦП мікроконтролера DD1. Значення цих величин відображаються в розрядах 8-10 (крайніх правих) РКІ HG1 і супроводжуються літерами U для напруги або I для струму в розряді 7 індикатора. Режимів відображення величини виконують натисканням і утриманням кнопки SB1.
Схема вимірювача ємності акумуляторних батарей
Процес вимірювання ємності акумулятора запускають натисканням на кнопку SB2 тривалістю не менше 0,5 с. Якщо в цей момент напруга акумулятора більше 0,8 В, програма мікроконтролера встановлює на його виведенні 11 (РА7) високий логічний рівень напруги. Це відкриває ключ на польовому транзисторі VT1, що включає до перевіряється акумулятора навантажувальний резистор R1. Резистор R6 - датчик розрядного струму.
При початковому напрузі акумулятора менше 0,8 В на виводі РА7 буде встановлено низький логічний рівень і транзистор VT1 не відкриється. Сигналізуючи про це, світлодіод HL1 стане блимати з частотою 2 Гц. У розрядах 7-10 індикатора буде виведена напис «Еrr2».
У разі, якщо напруга більше 0,8 В, але виміряний струм розрядки перевищує 10 А, транзистор VT1 буде закритий.
Світлодіод почне блимати з частотою 8 Гц, а на індикаторі з'явиться напис «Еrr1». Як при занадто низькій напрузі акумулятора, так і при занадто великому розрядному струмі вимір ємності акумулятора виконуватися не стане.
Про нормально йде процесі вимірювання ємності свідчить мигання світлодіода HL1 з частотою 0,5 Гц. При цьому поточна кількість електрики, віддане акумулятором в навантаження, відображається в розрядах 1-5 індикатора (крайніх лівих) в ампер-годинах з трьома десятковими знаками після коми. Незначний нуль в розряді десятків ампер-годин програмно гаситься.
Сигналом завершення процесу вимірювання служить безперервне світіння світлодіода. Після його закінчення транзистор VT1 закривається, а виведене на індикатор віддане акумулятором кількість електрики (його ємність) збережеться на ньому до виключення живлення.
Алгоритм вимірювання наступний. При натисканні на кнопку SB2 до акумулятора підключається навантаження, вимірюється напруга на ній, обчислюється напруга, до якого потрібно розрядити акумулятор (воно менше початкового на 25%), і вимірюється струм розрядки з падіння напруги на резисторі R6. Якщо струм не перевищує 10 А, то кожні 36 с (0,01 години) виведене на індикатор значення відданого кількості електрики збільшується на 1/100 поточного значення розрядного струму.
Розрядний струм залежить від опору резистора навантаження R1. Номінал і потужність цього резистора вибирають в залежності від типу перевіряється акумулятора або їх батареї. Для плавного регулювання струму тут можна застосувати реостат. Максимальне падіння напруги на датчику струму не перевищує 100 мВ.
Налагодження пристрою зводиться до калібрування його вимірників струму і напруги по зразковим приладам. Спочатку підбіркою резистора R2 встановлюють на індикаторі HG1 значення, рівне показання зразкового вольтметра. Потім, замкнувши контакти кнопки SB1, добіркою резистора R6 встановлюють виміряне значення струму по зразковому амперметрі.
Програма мікроконтролера написана на мові асемблера в середовищі розробки AVR Studio 4.19. Молодший байт конфігурації мікроконтролера повинен бути запрограмований рівним 0хЕЕ, старший байт - 0x17.
завантажити архів до проекту (прошивка, исходник).
ЛІТЕРАТУРА
- Озолин М. Вимірювач ємності акумуляторів на мікроконтролері. - Радіо, 2009 №3, с. 28,29.
- Озолин М. Цифровий вимірювач ємності і внутрішнього опору акумулятора. - Радіо, 2012, № 3, с. 20.
Автор: М. Озоліна, с. Червоний Яр Томської обл.
Джерело: Радіо №7, 2015