SU1076986A1 - Способ измерени напр жени химического источника тока - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ХЮПИЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА, згшлбочающийс  в измерени  с псмооиыо иэ.ме рительного прибора леще ки  йапр .жени  на нап уэочном резисторе,включенном в цепь контрол1фуемого источника ., при выбранном значении регулируемого резистора,о тли чающийс   TaM,4TpjrC целью повышени  точности , после измерени  пгщенн  напр жени  на нагрузочном резнсторе от тока ХИТ нзмен ют напр жение в цепн на калиброванную, различимую по измерительному прибору величину, измер ют новое значение падени  напр жени  на нагрузочном резисторе, затем измер ют напр жение на последнем при отключвннс ХИТ, а о значении напр жени  ХИТ суд т по выРс1жению « Фз:где 4 и - калиброванное изменение. 9 напр жени  в цепи; з напр жени , измеренные на нагрузочном резнсторе при наличии ХИТ, с дополнительным калиброванным приращением напр жени  8 в цепи и без ХИТ в цепи.

Description

а:

QD

00 ffi Изобретение относитс  к электрическим измерени м параметров химических источников тока (ХИТ) и может быть использовано по пр мому назначению при измерении ХИТ, например, воздушно-литиевыхj водно-литиевых и других. Йэвестны способы измерени  напр жени  химических источников тока, реализуемые известньами устройствами и заключающиес  в измерении падени  напр жени  на нагрузочном резисторе , включенном в цепь контроли руемого ХИТ Cll и C2l. Указанным способам присуща недостаточна  точность измерени , обусловленна  методическими погрешност ми измерени . Во-первых, способы измерени  напр жени  ХИТ не учитывают шунтирующее действие входного сопротивлени  измерительного прибора или сопротивлени  входного делител  напр жени  на результат измерени . Во-вторых, способы чувствительны к вли нию значени  омического сопролз ивлени  цепи, на результат измерени  а также переходных и контактных соп ротивлений.В-третьих,указанные спос бы измерени  не обеспечивают исключе ние аддитивных и мультипликативных rtOJ-Решностей, ВНОС1ШЫХ измерительным прибором, на результат измерени . Все это снижает точность измерени  напр жени  ХИТ в широком диапазоне их значений. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ измерени  напр жени ХИТ, заключан цийс  в измерении падени  напр жени  на нагрузочном резисторе , включенном в цепь ХИТ, срав нении полученных значений напр жени на элементе со средним значением напр жени  на всех элементах батареи СзЗ. Известному способу также присуща недостаточна  точность измерени  напр жени  ХИТ, обусловленна  вли аием входного напр жени  измерительного прибора на результат измерени  а также аддитивной и мультипликативной погрешностей прибора на резульТ;ат измерени , исключение которых известный способ не обеспечивает. Цель изобретени  - повьниение точности измерени  напр жени  химического источника тока (ХИТ)„ Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу измерени  напр жени  химического .источника тока заключаквцемс  в измерении падени  н апр жени  на нагрузочном резисторе включенном в цепьконтролируемого ХИТ, при выбранном значении регулируемого резистора, после измерени  падени  напр жени  на нагрузочном резисторе от тока ХИТ, измен ют нап|р жение в цепи на калиброванную, различимую по измерительиому прибору величину, измер ют новое значение падени  напр жени , затем измер ют напр жение на нагрузочном резисторе при отключенном ХИТ, а о значении напр жени  ХИТ суд т по выражению -, где ли - калиброванное приращение (изменение) напр жени  в цепи; и, и и Uj - напр жени , измеренные на нагрузочном резисторе при наличии ХИТ, с дополнительньол калиброванным приращением напр жени  в цепи и без ХИТ в цепи. На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  реализации предлагаемого способа. Способ осуществл ют следуинцим образом. Через цепочку, состо щую из последовательно соединенных регулируемого резистора R и нагрузочного резистора RK в виде параллельно соединенных резистора R и входного сопротивлени  измерительного прибора , пропускают ток, обуловленный включением ХИТ в эту цепь. Значение регулируемого резистора R. выбирают таким, чтобы в течение времени измерени  напр жени  ХИТ разр д ХИТ за счет тока нагрузки был оптимальным. Обычно устанавливают такое значение регулируемого резистора R..,, при котором ток через эквивалент нагрузки и измерительный прибор равен рабочему току. При сн тии вольт-амперных характеристик ХИТ значение сопротивлени  й измен етс  в широких пределах. Известно, что характеристика преобразовани  измерительного прибора имеет вид у х(1 + з.)+лх. где X - входна  величина; у - показани  прибора; 2 - мультипликативна  погрешность; d X - аддитивна  погрешность измерительного прибора. В соответствии с спредлагаемым способом, вначале измер ют падение напр жени  Ц на нагрузочном резисторе К,( фиг. 1а). В результате получают , с учетом (1) напр жение Г-р-,Т-н() ggB « - мультипликативна  погрешность измерени  напр жени  и,г . и - аддативна .погрешность измерени ; истинное значение падени  напр жени  на нагрузочном резистбре . RH Затем измен ют напр жение в цепи на калиброванную, различимую по измерительнс 1у прибору величину л1/ (фиг. 16). В результате напр  ение цепи будет равно и,-и, Согласно предлагаемому способу измер ют новое значение падени  напр жени  на нагрузочнсм резисторе (r Ойхрловленное током напр жени  А7нН и{ где мультипликативна  погрешность измерени  напр жени  Ufl ; д - аддитивна  погрешность из той же величины, что и при предфддуцем измерении , так как мс ленты времени обеих измерений отличаютс  на доли секунды , т.е. практически сов .пёщают; ( 2 истинное падение напр жен на нагрузочном резисторе К при изменении напр жени  I цепи на йО. Затем измер ют пгщение напр жени на нагрузочном резисторе при отклн « ченном напр жении питани  цепи : . (фиг.1в). В результате получим напр жение . , - .J.. - равное аддитивной погрешности измерительного прибора. О значении напр жени  ХИТ суд т по выражению 3 (6) Устройство дл  реализации предла способа содержит блок 1 ХИТ напр жение которого подлежит измере jttaOf переключатель 2 режимов работы калиброванный делитель 3 напр жени  источник 4 опорного напр жени ,, кс мутатор 5, регулируема  нагрузка 6, /состо ща  из последовательно соеди ненных регулируемого резистора и нерегулируемого нагрузочного резистора , арифметическое устройство 7 с пгш тью (или микропроцессор), от че ;но-регистрирующеэ устройство 8, Причем одни одноимённые (например), отрицательные) клеммы блрка 1 ХИТ соединены между собой и подключены к входу переключател  2 режимов работы , первый вход которого соединен с земл ной шиной, третий вход свободный , а второйподключен через калиброванньй делитель 3 напр жени  к источнику 4 опорного напр жени . Положительные клеммы блока 1 ХИТ соединены с входами управл емого коммутатору 5, выход которого через регулируемую нагрузку 6 подключа  к арифметическому у-стройству 7 с па- . м тью. К выходу арифме;тического устройства 7 подключено отсчетно-регистрнрук аее устройство 8. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии переклаочатель 2 режима работ наход итс    положении 3 . В специальное приспосо(ленне устанавливаетс  кассета с.ХИТ (100 шт). Эта кассета и представл ет собой блок 1 ХИТ. С помощью коммутатора 5 к входу регул}фуемой иагрузки 6 подключаетс  положительна  клемма ХИТ, напр жение которого подлежит измерению. Затем переключатель 2 режима работ устанавливаетс  в положение «1 (фиг. 1г. Соединенные между совой отрицательные клеьмы ХИТ подклклчаютс  к земл ной шине. Через резисторы и 2 нагрузки б течет ток, обусловленный напр жением контролир5тамого ХИТ, Необходима  величина тока в цепи устанавливаетс  с помощью переменного резистора f нагрузки 6. Падение напр жени  на резисторе R.J нагрузки б измер етс  и запоминаетс  с пс с цью арифметического устройства 7. Затем переключатель 2 режимов работы переводитс  в положение 2 (фиг. 1г). В результате к контролируемому ХИТ последовательно подключаетс  нерез делитель 3, напр жени  источник 4 опорного напр жени . Де-.. литель 3 напр жени  предназначен длй установки требуемого калиброванного значени  напр жени  .ujU. В результате напр жение цепи увеличиваетс  на значение iU. Измер ют и запоминают новое значение падени  напр жени  на резисто Й2 нагрузки б. После этого переключатель 2 режимов работы устанавливаетс  в исходное доло сение, при котором также измер етс  и запоминаетс  с помопхью арифметического устройства 7 напр жение на резисторе Я нагрузки 6. Так как в указанном положении переключател  2 напр жение от ХИТ в цепи отсутствует, то результатом лзмерени  будет дрейф нул  измеритель  ого прибора. С помощью арифметического устройства 7 вычисл ют значение U по выражению (6) по результатам измерени  пгшений напр жений в каждом из трех тактов измерени , Затем кс 1мутатор 5 первод т в дру гое положение и аналогично повтор ют процесс измерени  Uj нового контролируемого ХИТ. В отличие от известных предлагаемый способ обеспечивает повышение точности измерени , путем исключени  аддитивной и мультипликативной погрешностей измерительного прибора, исключени  вли ни  входного сопротив лени  измерительного прибора на результат измерени . Как видно из фиг. 1, входное сопротивление РЭ измерительного прибора включаетс  параллельно сопротивлению Я нагрузки 6 Это приводит к изменению коэффициента делени  делител  напр жений, состо щего из Рх, и . В результате измерени  значени  t/ с помощью известных способов вноситс  дополнительна  погрешность. Из|Вестно , что Щ у разных измерительных приборов имеет разную величину и стабильность за счет исключени  погрешности от вли ни  сопротивлени  цепи, по которому протекает ток от ХИТ, а также от временной и температурной нестабильности сопротивлейи  цепи, исключени  вли ни  переходных и контактных сопротивлений иамерительной цепи на результат измерени  значени  | 1апр жени  ХИТ. Исключение аддитивной и мультипликативной погрешностей измерени  обеспечиваетс  путем совокупности и последовательности операций измерени  падени  напр жени  на резисторе нагрузки при разных услови х и вычислительной обработки результатов измерени  по предложенному алгоритму учитывающему как исходные, так и измеренные данные и вли ние погрешностей измерени . Результат измерени  с пс нсадью предлагаемого способа не содержит погрешностей измерени . Высока  точность измерени  напр жени  ХИТ необходима дл  сн ти  его во.пьт-амперных характеристик при сверх малых токах разр да (10 А), при определении таких характеристик нгщежности ХИТ, как его саморазр д, в течение ограниченного промежутка времени , а так;11е при типовых испытани х саморазр да ХИТ в услови х длительного хранени . ТаЛим образом, предлагаемый способ измерени  напр жени  ХИТ в целом обеспечивает повышение точности измерени  контролируемой величины.

f)

НП

Лл.

ни

Claims (2)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА, закткочающийся в измерении с помощью измерительного прибора падения напряженияна нагрузочном резисторе,включенном в цепь контролируемого источника, при выбранном значении регулируемого резистора,о тли чающи Ας я тем,что,с целью повышения точнос ти, после измерения падения напряжения на нагрузочном резисторе от тока ХИТ изменяют напряжение в цепи на калиброванную, различимую по измерительному прибору величину, измеряют новое значение падения напряжения на нагрузочном резисторе, затем измеряют напряжение на последнем при отключение»* ХИТ, а о эна-^: чении напряжения ХИТ судят по выражению где AU - калиброванное изменение. напряжения в цепи;
2. ' ^* ' ^2 ^и °3 “ напряжения, измеренные на нагрузочном резисторе при наличии ХИТ, с дополнительным калиброванным приращением напряжения в цепи и без ХИТ в цепи.

   м о СО

   I