專利名稱：電池內(nèi)阻無損測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電池測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無損測(cè)試電池內(nèi)阻及電池容量評(píng)估的測(cè)試儀。
電池內(nèi)阻作為衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)，測(cè)試中一直基于傳統(tǒng)的電池環(huán)路方法，進(jìn)行放電性的測(cè)試，即外加負(fù)載，通過負(fù)載電壓確定內(nèi)阻。該方法的局限性在于損耗電池的能量，測(cè)試過程電池內(nèi)阻發(fā)生變化，結(jié)果難以重復(fù)，而且無法讀數(shù)。CN1061289A號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種電池內(nèi)阻單脈沖測(cè)定法，雖對(duì)電池能量損耗有所改善，但仍未達(dá)到無損測(cè)試的要求，且需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，不適合大量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的要求。隨著電池的大量使用，電池的容量評(píng)估受到了關(guān)注，在測(cè)定其容量時(shí)，也是采用外加負(fù)載放電，然后看放電電壓達(dá)到額定電壓的時(shí)間，其原理仍是查看電池在內(nèi)阻變?yōu)槟骋幌薅ㄗ柚档臅r(shí)間。因此，電池內(nèi)阻也是反映容量的一個(gè)相關(guān)參數(shù)?？梢?，在現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)中的許多場(chǎng)合都需對(duì)電池內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)試，但都達(dá)不到無損測(cè)度的需要。
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種直接測(cè)定電池內(nèi)阻，而無損電池能量，并且數(shù)字顯示內(nèi)阻結(jié)果的電池內(nèi)阻無損測(cè)試儀。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下電池內(nèi)阻無損測(cè)試儀包括振蕩電路、線性化電路以及測(cè)試表頭，線性化電路為電阻R8、R9、R10、電容C3、C4以及三極管V1構(gòu)成的共射極電路，振蕩電路的信號(hào)輸出端經(jīng)R8、C3與三極管V1的基極相連，R9連接電源正極與V1的基極，R10連接于電源正極與V1的集電極，V1的發(fā)射極連接于電源負(fù)極，C4的正極連接在V1的集電極上，C4的負(fù)極與電源負(fù)極作為測(cè)試電池的輸出端，測(cè)試表頭連接在測(cè)試端上。
在振蕩電路與線性化電路之間還有放大電路。振蕩電路由IC1的放大器1與R4、R5、R6、R7、C1、C2構(gòu)成，放大電路包括R2、R3以及IC1的放大器2，IC1的7腳經(jīng)電阻R3與2腳相連，可變電阻R2連接IC1的1腳與2腳之間，1腳引出交流信號(hào)輸出線連接線性化電路。本測(cè)試儀選擇工作頻率的2倍頻在交流電壓表的頻率響應(yīng)范圍之外。
本技術(shù)方案的關(guān)鍵在線性化電路，即由三極管V1構(gòu)成的典型共射極電路，其電路原理是交流信號(hào)Ui經(jīng)C3在等效輸入電阻rbo上產(chǎn)生電流Ib，同時(shí)引起集電極βIb的電流，其中β為三極管的電流放大倍數(shù)，交流電壓表測(cè)試的電池內(nèi)阻r上的輸出電壓Uo，如果考慮相位因素，存在如下的關(guān)系Uo·Ui·=-βR′Lroe----(1)]]>R′L=rR10r+R10----(2)]]>當(dāng)R10＞＞r，等效負(fù)載電阻R′L≈r，則公式(1)簡化為U·oUi·=-βrrbe----(3)]]>輸出電壓Uo與電池內(nèi)阻r成正比。通過調(diào)整參數(shù)，可使交流電壓表上顯示的讀數(shù)為電池的內(nèi)阻。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下1．無損測(cè)試對(duì)電池能量沒有損耗，避免了傳統(tǒng)方法的破壞性測(cè)試，測(cè)試結(jié)果可以重復(fù)，具有客觀性。
2．?dāng)?shù)字顯示內(nèi)阻避免了數(shù)學(xué)運(yùn)算，具有直接讀數(shù)，快速的特點(diǎn)。
3．功耗低所用的元器件少，電路穩(wěn)定可靠。該電路可設(shè)計(jì)為萬用表的電池內(nèi)阻測(cè)試檔。
4．測(cè)試靈活測(cè)試中電池正反接法不影響內(nèi)阻的測(cè)試結(jié)果。
5．一機(jī)多用可用于電池內(nèi)阻測(cè)試，接地電阻的測(cè)試，電池容量檢測(cè)及鑒別，特別適用于現(xiàn)場(chǎng)檢修。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明

圖1為本實(shí)用新型電路框圖；圖2為本實(shí)用新型電路圖。
圖中1．振蕩電路 2．放大電路 3．線性化電路 4．測(cè)試表頭實(shí)施例如圖1所述，本測(cè)試儀由振蕩電路1連接放大電路2，放大電路2連接線性化電路3，線性化電路3的輸出連接測(cè)試表頭4組成，共同置于一機(jī)殼下。
其詳細(xì)電路連接關(guān)系如圖2所示集成電路IC1內(nèi)含2個(gè)運(yùn)算放大器。振蕩電路1由IC1的放大器1與R4,R5,R6,R7,C1,C2構(gòu)成。放大電路2包括R2,R3以及IC1的放大器2。線性化電路3由R8,R9,R10,C3,C4以及三極管V1構(gòu)成。IC1的7腳經(jīng)電阻R3與2腳相連，可變電阻R2連接IC1的1腳與2腳之間。IC1的1腳經(jīng)R8,C3與三極管V1的基極相連，R9連接于電源正極與V1的基極，R10連接于電源正極與V1的集電極，V1的發(fā)射極連接于電源負(fù)極，C4的正極連接在V1集電極，C4的負(fù)極與電源負(fù)極作為測(cè)試電池的輸出端。測(cè)試表頭4連接在測(cè)試端上。
測(cè)試時(shí)，9V層疊電池經(jīng)R1分壓后，形成正負(fù)電源，接于集成電路IC1的正負(fù)極，分壓端作為共用接地端。振蕩電路1的頻率由R6,R7,C1,C2決定其交流信號(hào)經(jīng)放大電路2，在IC1的1腳產(chǎn)生可供輸出的交變信號(hào)，經(jīng)限流電阻R8，隔直電容C3后作為V1的交流輸入信號(hào)，通過三極管V1的交流放大與傳輸，經(jīng)隔直電容C4連接在電池上，交流電壓表顯示出電池的內(nèi)阻數(shù)值。
R10的阻值決定了測(cè)試結(jié)果的線性范圍。R10選用10kΩ級(jí)，C4為μF級(jí)，測(cè)試內(nèi)阻范圍200Ω以下時(shí)，精度為1％。
交流電壓表的靈敏度決定了能夠分辨的最小內(nèi)阻。選用的數(shù)字電表為31/2，量程200mV，內(nèi)阻測(cè)試范圍為0.1-200Ω。需要測(cè)試0.01-200Ω，可通過選擇41/2的交流電表實(shí)現(xiàn)。
消除工作的交流信號(hào)波形失真影響，可通過選擇本實(shí)用新型的工作頻率的2倍頻超出交流電壓表的頻率響應(yīng)范圍之外來實(shí)現(xiàn)。測(cè)試加載時(shí)電池內(nèi)阻，可讓加載電池直接連接于測(cè)試端，測(cè)試結(jié)果為加載電阻與電池內(nèi)阻的并聯(lián)值。本實(shí)用新型經(jīng)過樣機(jī)試驗(yàn)，各種性能達(dá)到了預(yù)定目標(biāo)，結(jié)果穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求1．一種電池內(nèi)阻無損測(cè)試儀，包括振蕩電路(1)、線性化電路(3)以及測(cè)試表頭(4)，其特征在于線性化電路(3)為電阻R8、R9、R10、電容C3、C4以及三極管V1構(gòu)成的共射極電路，振蕩電路(1)的交流信號(hào)輸出端經(jīng)R8、C3與三極管V1的基極相連，R9連接電源正極與V1的基極，R10連接于電源正極與V1的集電極，V1的發(fā)射極連接于電源負(fù)極，C4的正極連接在V1的集電極上，C4的負(fù)極與電源負(fù)極作為測(cè)試電池的輸出端，測(cè)試表頭(4)連接在測(cè)試端上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池內(nèi)阻無損測(cè)試儀，其特征在于在振蕩電路(1)與線性化電路(3)之間還設(shè)有放大電路(2)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池內(nèi)阻無損測(cè)試儀，其特征在于振蕩電路(1)由IC1的放大器1與R4、R5、R6、R7、C1、C2構(gòu)成，放大電路(2)包括R2、R3以及IC1的放大器2、IC1的7腳經(jīng)電阻R3與2腳相連，可變電阻R2連接于IC1的1腳與2腳之間，1腳引出交流信號(hào)輸出線連接線性化電路(2)的R8。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電池內(nèi)阻無損測(cè)試儀，其特征在于本測(cè)試儀選擇工作頻率的2倍頻在交流電壓表的頻率響應(yīng)范圍之外。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電池測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種無損測(cè)試電池內(nèi)阻的測(cè)試儀。它包括振蕩電路1、線性化電路3和測(cè)試表頭4,線性化電路3為電阻R8、R9、R10、電容C3、C4以及三極管V1構(gòu)成的共射極電路,交流信號(hào)輸入到V1的基極,V1的集電極輸出信號(hào)經(jīng)隔直電容作用到待測(cè)電池上,數(shù)字交流電壓表顯示電池內(nèi)阻值。本實(shí)用新型具有結(jié)果數(shù)顯,無損測(cè)試,功耗低,一機(jī)多用等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/36GK2339996SQ98228180
公開日1999年9月22日 申請(qǐng)日期1998年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月18日
發(fā)明者任建平, 康青 申請(qǐng)人:任建平