Maglumat almak näme?

Maglumat almagyň usullary

Celleke öýjük naprýa .eniýesini kesgitlemegiň usuly

Batareýa öýjüginiň naprýa .eniýesini almak moduly, güýç batareýasyny dolandyryş ulgamynyň möhüm bölegi. Onuň öndürijiligi we takyklygy ulgamyň batareýa ýagdaýy baradaky maglumatlarynyň takyklygyny kesgitleýär we indiki dolandyryş strategiýalarynyň netijeli durmuşa geçirilmegine hasam täsir edýär. Öýjük naprýa .eniýesini kesgitlemek üçin giňden ulanylýan usullara röle massiw usuly, hemişelik tok çeşmesi usuly, izolirlenen amaly güýçlendiriji satyn alyş usuly, naprýa / eniýe / ýygylygy öwürmek zynjyryny satyn almak usuly we çyzykly optokupler güýçlendiriji zynjyry almak usuly girýär.

1. Röle arraý usuly

8 - 6-njy suratda röle massiw usuly esasynda batareýanyň naprýa .eniýesini almak zynjyrynyň blok diagrammasy görkezilýär. Terminal naprýa .eniýe datçiginden, röle massiwinden, A - D (analog {{4} to - sanly) öwrüji çipinden, optokupleýerden we multiplexerden ybarat. Bir hatara birikdirilen n batareýalaryň terminal naprýa .eniýesini ölçemek üçin, batareýa paketindäki her düwüne n +1 simleri birikdirmeli. M {{9} batareýanyň terminal naprýa .eniýesini ölçäniňizde, mikrokontroler m {{11} th we m +1- simleri A - D öwrüjiniň çipine birikdirip, multiplexer, optokupler we röle sürüjiniň zynjyry arkaly degişli röle saýlaýan degişli dolandyryş signalyny iberýär. Adatça, kommutasiýa enjamlarynyň garşylygy birneme az bolýar we wolt bölüji zynjyr bilen birleşenden soň, kommutasiýa enjamlarynyň garşylygy sebäpli ýüze çykan ýalňyşlyk ähmiýetsiz diýen ýaly. Mundan başga-da, tutuş zynjyr gurluşy ýönekeý; diňe naprýa .eniýe bölüji rezistorlar, AD öwrüji çipi we naprýa .eniýe salgylanyşynyň takyklygy soňky netijäniň takyklygyna täsir edýär. Rezistorlaryň we çipiň ýalňyşlyklary adatça gaty kiçi bolup biler. Şonuň üçin röle massiw usuly ýokary batareýa naprýa .eniýesini ölçemegi we ýokary takyklygy talap edýän programmalar üçin has amatlydyr.

2. Dowamly häzirki çeşme usuly

Hemişelik çeşme zynjyryny ulanyp, paralel batareýa naprýa .eniýesini almagyň esasy ýörelgesi, batareýa terminaly naprýa .eniýesini öwrüji rezistory ulanman çyzykly üýtgeýän tok signalyna öwürmekdir. Bu ulgamyň - päsgelçilik ukybyny ýokarlandyrýar. Bir - basgançakly batareýa paketinde, batareýanyň terminalynyň naprýa .eniýesi birneme pes bolany üçin, köplenç 2V bilen 5V aralygynda, zarýad wagtynda naprýa .eniýe birneme durnukly bolýar, şeýlelik bilen ulgamyň - päsgelçilik ukybyny ýokarlandyrýar. Şonuň üçin dizaýn prosesinde ýekeje - kanal amaly güýçlendiriji saýlanýar. Zynjyryň dizaýnynyň we ulanylyşynyň tapawudy sebäpli hemişelik tok çeşmesi zynjyrlary köp dürli görnüşleri alyp biler.

8 - 7-nji suratda görkezilen zynjyr şeýle mysallaryň biridir; {{2} series seriýaly güýçlendiriji we izolýasiýa edilen - derwezäniň meýdan effektli tranzistoryndan ybarat hemişelik tok çeşmesi.

Amal güýçlendirijisiniň gurluşyndan görnüşi ýaly, bu zynjyr köp açyk {{2} op aýlawly girdeji we çuňňur negatiw seslenme bilen köp - basgançakly göni - birikdirilen güýçlendiriji zynjyrdyr. Giriş tapgyry diferensial güýçlendiriji zynjyry ulanýar we şol bir kremniý çipde birleşdirilip, ikisiniň arasynda ajaýyp öndürijilik gabat gelýär we aralyk basgançak ýokary güýçlendiriş ukybyna eýe. Differensial zynjyrlar ýörelgesine esaslanyp, bu zynjyryň güýçli umumy - re signalimini ret etmek ukyby bar. Şonuň üçin batareýa paketindäki aýry öýjükleriň naprýa .eniýesini ölçemek üçin amaly güýçlendiriji ulanylanda, ýokary umumy - rejesini ret etmek we güýçlendirmek ukyby ölçeg takyklygyny ýokarlandyrar. Izolýasiýa edilen - derwezäniň meýdançasy - effekt tranzistory (IGFET), ýarymgeçiriji enjam bolup, çykyş zynjyrynyň tok akymyna gözegçilik etmek üçin giriş zynjyrynyň elektrik meýdany täsirini ulanýar. Üýtgeýän garşylyk sebitinde işlese, çykýan drena current akymy I - çeşme naprýa Useniýesi bilen gönüden-göni baglanyşyklydyr. Mundan başga-da, tranzistoryň derwezesi - çeşme impedansy gaty ýokary bolup, syzdyryjy tok gaty az bolýar, - garşylykdaky zeýkeş - çeşmesi gaty az, netijede - döwlet naprýa dropeniýesiniň peselmegine sebäp bolýar. 8-nji - 7-nji suratda P - kanaly güýçlendirmek - re fieldim meýdançasy - effekt tranzistory (FET) ulanylýar we hemişelik derwezäni saklamak üçin Zener diody birikdirilýär - çeşme naprýa .eniýesi Uc. Amal güýçlendiriji çyzykly sebitde işleýär. - garşylygy pes bolan FET saýlanylsa, ştatdaky naprýa dropeniýe peselýär. Şonuň üçin

ýetip bolýar

Aboveokardaky deňlemelerde u₁ bilen u₂ arasyndaky tapawut, batareýanyň terminaly naprýa .eniýesidir, U₁ bolsa tersine işleýän güýçlendiriji zynjyryň çykyş naprýa .eniýesidir. Amal güýçlendirijiniň çykyşyna birikdirilen Zener diodynyň zynjyry deňagramly ýagdaýda saklap, seslenme berýändigini görmek aňsat. V₀ ↑ →|Uz|↓ → IL ↓ →|VR|↓ → VI ↑ →|V₀|↓. Bu ýerde V₀ amaly güýçlendirijiniň çykyş naprýa; eniýesi; VR - R₁ rezistoryň üstündäki naprýa; eniýe; we VI - amaly güýçlendirijiniň giriş diferensial naprýa .eniýesi, ýagny VI=U₁ - U₂. Zynjyr deňagramlylykda bolanda, VI {{8} constant Üznüksiz tok çeşmesi zynjyrynyň ýönekeý gurluşy, güýçli umumy - re modeimini ret etmek ukyby, ýokary satyn alma takyklygy we amatlylygy bar.

3. Izolýasiýa amaly güýçlendiriji

Izolýasiýa amaly güýçlendiriji analog signallary elektrik taýdan izolirlemäge ukyply elektron komponentidir. Senagat prosesine gözegçilikde izolýator we dürli elektrik üpjünçilik enjamlarynda izolýasiýa serişdesi hökmünde giňden ulanylýar. Adatça iki bölekden durýar: giriş bölümi we çykyş bölümi. Bular aýratyn işleýär we magnit birikdirmesi bilen birikdirilýär. Signal giriş bölümi tarapyndan modulirlenýär, izolýasiýa gatlagyndan geçýär, soňra demodulirlenýär we çykyş bölümi tarapyndan dikeldilýär. Izolýasiýa amaly güýçlendirijiler batareýanyň öýjük naprýa .eniýesini almak üçin amatlydyr. Giriş batareýasynyň terminal naprýa .eniýe signalyny zynjyrdan izolirleýärler, şeýlelik bilen daşarky päsgelçiliklerden gaça durýarlar we ulgam almagyň takyklygyny we ygtybarlylygyny ýokarlandyrýarlar. Adaty amaly mysal aşakda berilýär.

8.8-nji suratda 600V güýçli batareýany dolandyrmak ulgamynda izolýasiýa amaly güýçlendirijiniň ulanylyşy görkezilýär. Batareýa paketinde 12V naprýa .eniýeli 50 gorizontal gurşun - kislotaly batareýalar bar we olaryň terminal naprýa .eniýelerini izolýasiýa amaly güýçlendiriji zynjyry ýeke-ýekeden alýar. ISO 122 ABŞ-da “Black & Decker” (BBB) ​​tarapyndan gaplanan modulirleme we demodulýasiýa tehnologiýasy bilen işlenip düzülen izolýasiýa güýçlendiriji bolup, takyk kondensator birikdirme tehnologiýasyny we - setirinde (DIP) çyzgyda adaty goşa - ulanylýar. ISO 122-iň giriş we çykyş bölümleri, izolýasiýa gatlagyny emele getirýän iki sany gabat gelýän 1pF kondensator bilen bölünip, nusga alma zynjyrynda ýerleşýär. Bahalandyrylan izolýasiýa naprýa .eniýesi 1500V-den ýokary (AC 60Hz üznüksiz), ýokary izolýasiýa impedansy we ýokary girdeji takyklygy we çyzyklylygy, şeýlelik bilen amaly amaly talaplara laýyk gelýär. 8.8-nji suratda görkezilişi ýaly, ISO 122-iň giriş güýji awtomatiki batareýa paketinden çekilýär we onuň bilen çyzykly gatnaşygy bolan çykyş signaly köp görnüşli bolýar, giriş girizilmezden ozal mikrokontrol tarapyndan dolandyrylýan iki takyk rezistor bilen awtomatiki bölünýär. Çykyş güýji zynjyr tagtasyndaky elektrik üpjünçiligi moduly bilen üpjün edilýär we batareýanyň terminaly naprýa .eniýesi izolirlenýär. 50-nji batareýanyň terminal naprýa .eniýesini almak zynjyrynda, çykyş signalyny otrisatelden pozitiw üýtgetmek üçin izolirlenen amaly güýçlendiriji zynjyrdan soň inwertoryň goşulýandygyny bellemelidiris. Şeýle hem, izolirlenen amaly güýçlendiriji satyn alyş zynjyrynyň ajaýyp öndürijiligine garamazdan, onuň ýokary çykdajylarynyň giňden ulanylmagyny çäklendirendigini bellemelidiris.

4. Wolt / ýygylygy öwürmek zynjyryny almagyň usuly

Batareýa öýjük naprýa .eniýesini almak üçin naprýa / eniýe / ýygylyk (V / F) öwrüliş zynjyry ulanylanda, V / F öwrüji möhümdir. Bu wolt signallaryny ýygylyk signallaryna öwürýän, ajaýyp takyklygy, çyzyklylygy we aýrylmaz girişi hödürleýän komponent.

8 - 9-njy suratda ýokary - takyklyk V / F öwrülişi üçin ulanylýan LM331 V / F öwrüjiniň zynjyr shemasy görkezilýär. LM331, FS Microcontroller tarapyndan öndürilen ýokary - öndürijilikli V / F çipdir. Täze temperatura bilen öwezini dolýan zolakly salgylanma zynjyryny ulanýar, ähli iş temperatura diapazonynda we 4.0V pes tok naprýa .eniýesinde gaty ýokary takyklygy üpjün edýär.

Bu satyn alyş usulynda naprýa .eniýe signaly gönüden-göni ýygylyk signalyna öwrülýär, soňra mikrokontrolaryň hasap porty bilen A - D öwrülişigi bolmazdan gaýtadan işlenip bilner. Mundan başga-da, batareýanyň öýjük naprýa .eniýesini almak ulgamynda V / F öwrüliş zynjyryny doldurmak üçin degişli - kanal satyn almak funksiýasyna ýetmek üçin degişli saýlama zynjyrlary we amaly güýçlendiriji zynjyrlar hem dizaýn edilmeli. Bu usul az komponentleri öz içine alýar, ýöne naprýatageeniýe - dolandyrylýan yrgyldadyjy kondensatorlary öz içine alýar we kondensatorlaryň otnositel ýalňyşlygy, umuman, uly kondensatorlarda has uly degişlilikde ýalňyşlyklary görkezýär.

5. Çyzykly optokupler güýçlendiriji zynjyry almagyň usuly

Çyzykly optokupler esasynda batareýa öýjük naprýa .eniýesini almak zynjyry, signal almagyň ujy bilen gaýtadan işleýiş ujunyň arasynda izolýasiýa bolýar, şeýlelik bilen zynjyryň durnuklylygyny we - päsgelçilik ukybyny ýokarlandyrýar. 8-nji - 10-njy suratda, infragyzyl LED yşyklandyrylyşy we çykýan fotodiod bilen bölünen izolirlenen seslenme fotodioddan ybarat TIL300 çyzykly optokupler görkezilýär. Processörite proses tehnologiýasy, LED wagtynyň we temperatura aýratynlyklarynyň çyzyksyzlygynyň öwezini dolmak üçin ulanylýar, çykyş signalyny LED tarapyndan çykýan sero ýagty akymyna çyzykly proporsional edýär. TIL300 iň ýokary izolýasiýa 3500V, geçirijilik giňligi 200kHz-den ýokary, DC we AC signallaryny izolirlemek üçin amatly we çykyş durnuklylygy ± 0.05% / dereje. Çyzgydan görnüşi ýaly, bir batareýa öýjüginiň naprýa .eniýe bahasy (U1 bilen U2 arasyndaky tapawut) häzirki güýçlendiriji Ip amaly güýçlendiriji A-a öwrülýär we TIL300 çyzykly optokupler arkaly akýar. Opto {{18} izolýasiýa edilenden soň, Ip1 bilen göni baglanyşykly bolan häzirki Ip2 çykýar. Bu tok soňra A - D öwrülişi we maglumatlary almak üçin amaly güýçlendiriji A2 tarapyndan naprýatageeniýe bahasyna öwrüler. Çyzykly optokupleriň iki ujunyň diagrammada I +12 V we ± 12V bellikli dürli garaşsyz elektrik üpjünçiligini talap edýändigini bellemelidiris. Bu, çyzykly optokupler güýçlendiriji zynjyryň diňe güýçli izolýasiýa we - päsgelçilik mümkinçiliklerine eýe bolman, eýsem ýaýlym wagtynda analog signalyň gowy çyzyklylygyny saklaýandygyny görkezýär. Şol sebäpli, köp kanally satyn alyş ulgamlarynda röle massiwleri ýa-da girelge zynjyrlary bilen bilelikde ulanylyp bilner. Şeýle-de bolsa, onuň zynjyry birneme çylşyrymly we takyklygyna köp faktor täsir edip biler.

Temperaturany almagyň usullary

Batareýanyň işleýiş temperaturasy diňe bir batareýanyň işleýşine täsir etmän, elektrik ulaglarynyň howpsuzlygy bilen gönüden-göni baglanyşyklydyr. Şonuň üçin takyk temperatura parametrlerini almak gaty möhümdir. Temperaturany almak kyn däl; açar laýyk temperatura datçigini saýlamakdyr. Häzirki wagtda termistorlar, termokupllar, termistor tranzistorlary we toplumlaýyn temperatura datçikleri ýaly köp temperatura datçikleri bar.

1. Termistory almagyň usuly

Termistory almak usulynyň prinsipi, termistoryň garşylygynyň temperatura bilen üýtgemeginiň häsiýetine esaslanýar. Kesgitli rezistor, naprýatageeniýe bölüjisini emele getirmek üçin termistor bilen yzygiderli birikdirilip, temperatura derejesini naprýa .eniýa signalyna öwürýär. Bu signal soňra analog - analog arkaly digital- sanly öwrülişik arkaly sanly temperatura maglumatlaryna öwrüler. Termistorlar arzan, ýöne çyzykly däl we adatça uly önümçilik ýalňyşlyklary bar.

2. Termokupl almagyň usuly

Termokuplyň iş prinsipi, bimetal bedeniň dürli temperaturalarda dürli termoelektrik potensialyny döretmegidir. Bu termoelektrik potensial bahasyny almak bilen, temperatura bahasyny tablisa gözläp alyp bolýar. Termoelektrik potensial gymmaty diňe materiala bagly bolany üçin, termokupllaryň takyklygy gaty ýokary. Şeýle-de bolsa, termoelektrik potensialy millivolt - derejeli signallar bolany üçin, daşarky zynjyry çylşyrymly edip güýçlendirmek zerur. Adatça, metallaryň ýokary ereýän nokatlary bar, şonuň üçin termokupllar adatça ýokary - temperaturany ölçemek üçin ulanylýar.

3. Toplumlaýyn temperatura datçigini almagyň usuly

Gündelik durmuşda we önümçilikde temperaturany ölçemek barha giňden ýaýranlygy sebäpli ýarymgeçiriji öndürijiler köp sanly temperatura datçiklerini hödürlediler. Bu datçikleriň köpüsi termistorlara esaslanýan bolsa-da, önümçilik wagtynda kalibrlenýär, netijede termokupllar bilen deňeşdirip boljak takyklyk ýüze çykýar. Mundan başga-da, sanly bahalary gönüden-göni çykaryp bilerler, sanly ulgamlarda ulanmak üçin amatly - edip bilerler.

Häzirki satyn almagyň usullary

Häzirki kesgitleýiş usullaryna şuntlar, transformatorlar, Hall effekt tok datçikleri we süýüm optiki datçikler girýär.

Her usulyň aýratynlyklary 8-1-nji tablisada görkezilýär.

Bu faktorlaryň arasynda süýümli optiki datçikleriň ýokary bahasy dolandyryş meýdanynda ulanylmagyny çäklendirýär; awtoulaglar pes - bahasy we ýygylygy gowy, ýöne häzirki aýlaw bilen birikdirilmeli bolany üçin ulanmak kyn; häzirki transformatorlary diňe AC ölçegleri üçin ulanyp bolýar; we Hall elementiniň häzirki datçikleri gowy öndürijilik hödürleýär we ulanmak aňsat. Häzirki wagtda elektrik ulaglarynyň batareýasyny dolandyrmak ulgamlaryny häzirki satyn almakda we gözegçilikde saklamak üçin şuntlar we Hall elementiniň häzirki datçikleri köplenç ulanylýar.

Tüsse tapmagyň usullary

Ulag ulanylanda, çylşyrymly ýol şertleri we batareýany öndürmek bilen baglanyşykly meseleler sebäpli, aşa gyzmak, gysylmak ýa-da çaknyşmak sebäpli tüsse ýa-da ot ýaly aşa adatdan daşary ýagdaýlar bolup biler. Bu hadysalar ýüze çykarylmasa we gyssagly çözülmese, gutulgysyz güýçlener we daş-töweregindäki batareýalara, ulaga we ýük bölümindäki işgärlere howp abandyrar we ulagyň işleýiş howpsuzlygyna uly täsir eder. Şeýle hadysalaryň öňüni almak üçin soňky ýyllarda batareýany dolandyrmak ulgamlaryna tüsse gözegçiligi girizildi we ünsi artdyrýar.

Tüsse datçikleri dürli-dürli we olary kesgitlemek ýörelgelerine esaslanyp üç esasy görnüşe bölünip bilner: ic icarymgeçiriji tüsse datçikleri we kontakt ýanýan tüsse datçikleri ýaly fiziki-himiki aýratynlyklary ulanýan tüsse datçikleri; Termiki geçirijilik tüsse datçikleri, optiki päsgelçilik tüsse datçikleri we infragyzyl datçikler ýaly fiziki häsiýetleri ulanýan tüsse datçikleri; Current Häzirki - görnüşli tüsse datçikleri we elektromotiki güýç {{1} type görnüşli gaz datçikleri ýaly elektrohimiki häsiýetleri ulanýan tüsse datçikleri. Tüsse datçikleri dürli-dürli bolansoň, ýarymgeçiriji tüsse datçikleri ähli gazlary tapyp bilmeýär. Şonuň üçin tüssäniň bir ýa-da iki görnüşini anyklamak üçin belli bir görnüş saýlanýar. Mysal üçin, oksid ýarymgeçiriji tüsse datçikleri esasan O₂, H₂S, CO, H₂, O₃H₂O, Cl₂, OH, CO₂ we ş.m. uglewodorod tüssesini kesgitlemek üçin ulanylýar, elektrod çäklendirmeleri sebäpli bu datçikler esasan O₂, CO₂, H₂, Cl₂, SO₂ we ş.m. ýaly organiki däl tüsse tapmak üçin ulanylýar.

Elektrik batareýalarynda tüsse datçikleri ulanylanda, datçigiň saýlanylmagy batareýanyň ýanmagy netijesinde öndürilýän tüssäniň düzümine düşünmegi talap edýär. Adatça batareýanyň ýanmagy köp mukdarda CO we CO2 öndürýär, şonuň üçin bu iki gaza duýgur datçikler saýlanmalydyr. Sensoryň gurluşy, ýol tozany we yrgyldy sebäpli ýalan tüweleýiň öňüni almak üçin uzak - möhletli ulagyň titremäniň şertlerine uýgunlaşmalydyr.

Kuwwatly batareýany dolandyrmak ulgamyndaky tüsse duýduryş enjamy sürüjiniň konsolynda gurulmalydyr. Duýduryş signalyny alandan soň, sürüjiniň duýduryş signalyny derrew tapyp we kabul edip biljekdigini üpjün edip, çalt eşidilýän we wizual duýduryş we näsazlyk ýerini çykarmaly.

Mysal üçin, Pekin Tehnologiýa instituty tarapyndan işlenip düzülen Olimpiýa elektrik awtobusynda ulanylýan tüsse duýduryş ulgamy, 24 sagat kadaly işlemegini üpjün edip, 9V aşgar ýa-da uglerod {{1} sink batareýasy bilen işleýän batareýa ulgamyny ulanýar. Duýduryş signaly awtoulagyň 24V batareýa güýji bilen üpjün edilýär, bu duýduryş ulgamynyň garaşsyzlygyny üpjün etmek üçin aýratyn üpjün edilýär. Paýlanan duýduryşlar tüsse konsentrasiýasyny içerki tüsse datçikleri arkaly kesgitleýär. Tüsse konsentrasiýasy çäkden pes bolanda, duýduryşyň içki gözegçisi röle çykyşyny açyk zynjyr üçin kesgitleýär; tüsse konsentrasiýasy çäkden geçende, içerki gözegçilik ediji röle çykyşyny gysga utgaşdyryp, displeý panelinde +24 V elektrik üpjünçiligini çalt çekip, ekranda -24V elektrik üpjünçiligi bilen duýduryş zynjyryny emele getirip, eşidilýän we wizual duýduryş signalyny çykarýar. Ulgam gurluşy 8-11-nji suratda görkezilýär.