Rêbazên wergirtina daneyan
Rêbaza tespîtkirina voltaja yek hucreyê
Modula bidestxistina voltaja hucreya pîlê hêmanek girîng a pergala rêveberiya bataryayê ya hêzê ye. Performansa wê û rastbûna wê rastbûna dadbarkirina pergalê ya agahdariya rewşa bateriyê diyar dike, û bêtir bandorê li ser pêkanîna bandorker a stratejiyên kontrolê yên paşîn dike. Rêbazên ku bi gelemperî ji bo tesbîtkirina voltaja hucreyê têne bikar anîn di nav xwe de rêbaza rêzika relay, rêbaza çavkaniya niha ya domdar, rêbaza wergirtina amplifikatorê xebitandinê ya yekalî, rêbaza stendina dorhêla veguheztina voltaj / frekansê, û rêbaza wergirtina dora amplifikatorê optocoupler a linear.
1. Rêbaza Array Relay
Xiflteya 8-6 blokê diyagrama dorhêla bidestxistina voltaja pîlê li ser bingeha rêbaza rêza relay nîşan dide. Ew ji sansorek voltaja termînalê, rêzek relay, çîpek veguherînerek A-D (analog-ji-dîjîtal), optocoupler, û pirjimarek pêk tê. Ji bo pîvandina voltaja termînalê ya n bataryayên bi rêz ve girêdayî ne, pêdivî ye ku n+1 têl bi her girêka pakêta pîlê ve werin girêdan. Dema pîvandina voltaja termînalê ya m-mîna pîlê, mîkrokontroler sînyalek kontrolê ya têkildar dişîne, ku releya guncav bi navgîniya multiplexer, optocoupler û çerxa ajokera releyê hildibijêre, têlên m{- û m+1-mîn bi çîpa veguherîner A-D ve girêdide. Bi gelemperî, berxwedana cîhazên guhêrbar bi rêkûpêk piçûk e, û xeletiya ku ji ber berxwedana cîhazên guheztinê çêdibe piştî ku bi çerxa dabeşkera voltajê re têkildar dibe hema hema neguhêz e. Digel vê yekê, tevahiya avahiya çerxê hêsan e; tenê berxwedanên dabeşkerê voltajê, çîpê veguherînerê AD, û rastbûna referansa voltaja bandorê li rastbûna encama dawîn dikin. Çewtiyên berxwedêr û çîpê bi gelemperî pir piçûk têne çêkirin. Ji ber vê yekê, rêbaza rêza releyê ji bo serîlêdanên ku hewceyê pîvandina voltaja baterî ya kesane ya bilind û rastbûna bilind in, herî maqûl e.
2. Rêbaza Çavkaniya Niha ya Berdewam
Prensîba bingehîn a wergirtina voltaja pîlê paralel bi karanîna dorhêlek çavkaniya domdar a domdar ev e ku meriv voltaja termînalê ya batterê veguhezîne nîşanek guhezbar a xêzkirî bêyî karanîna berxwedanek veguheztinê. Ev yek qabiliyeta pergalê ya dijî-destwerdanê çêtir dike. Di pakêta batarya yek-qonaxê de, ji ber ku voltaja termînalê ya pîlê nisbeten kêm e, bi gelemperî di navbera 2V û 5V de, voltaja di dema vekêşanê de bi îstîqrar e, bi vî rengî kapasîteya dijî-destwerdanê ya pergalê çêtir dike. Ji ber vê yekê, ji bo bidestxistina vê yekê, pir caran di pêvajoya sêwiranê de amplifikatorek xebitandinê ya yek-kanal tê hilbijartin. Ji ber ciyawaziyên di sêwirandin û serîlêdanê de, dorhêlên çavkaniya heyî ya domdar dikarin gelek celebên cihêreng bigirin.
Dora ku di jimar 8 de tê nîşandan-7 mînakek weha ye; ew çerxeke çavkaniya niha ya domdar e ku ji rêze-amplifikatora xebitandinê ya hilbijartî û transîstorek bi bandora zeviyê ya îzolekirî-dergehek pêk tê.
Wekî ku ji strukturên amplifikatorê xebitandinê tê dîtin, ev çerxek çerxa amplifikatorê ya rasterast-ya pirqonaxa pirqonaxî ye ku bi zengila vekirî-bilind û bertekên neyînî yên kûr ve girêdayî ye. Qonaxa têketina wê qarekterek amplifikatorê cihêreng bikar tîne û li ser heman çîpê siliconê yekbûyî ye, di encamê de performansa hêja ya di navbera her duyan de berhev dike, û qonaxa navîn xwedan kapasîteya zêdekirina bilind e. Li ser bingeha prensîba dorhêlên cudahiyê, ev çerxa hevpar-kapasîteya redkirina sînyala moda xurt heye. Ji ber vê yekê, dema ku ji bo pîvandina voltaja hucreyên takekesî yên di pakêtek pîlê de amplifikatorek xebitandinê tê bikar anîn, kapasîteya bilindbûna moda- redkirin û zêdekirinê dê rastbûna pîvandinê baştir bike. Transîstora bandorê ya-qada dergehek îzolekirî-(IGFET) amûrek nîvconductor e ku bandora qada elektrîkê ya çerxa têketinê bikar tîne da ku herika dorhêla derketinê kontrol bike. Dema ku ew li herêma berxwedanê ya guhêrbar tevdigere, herikîna derana deranê I bi xêzikî ve girêdayî ye -voltaja çavkaniyê Us. Wekî din, dergeh-impedansa çavkaniyê ya tranzîstorê pir zêde ye, di encamê de herikîna lekeyek pir piçûk çêdibe, lê dema ku-çavkaniya rijandinê li ser-berxwedanê pir piçûk e, di encamê de voltaja voltaja ya pir kêm-derketî ye. Figure 8-7 P-zêdekirina kanalê-qada modê-transîstora bandorê (FET) bikar tîne, û dîodek Zener ji bo domandina dergehek domdar-voltaja çavkaniyê Ucs ve girêdayî ye. Amplifikatorê xebitandinê li herêma xêzikê dixebite. Ger FET-ya berxwedanê ya kêm- hilbijart, daketina voltaja li ser-dewletê neguhêz e. Ji ber vê yekê,
bidestxistin
Di hevkêşeyên jorîn de, ferqa di navbera u1 û u2 de voltaja termînalê ya batterê ye, û U1 voltaja derketinê ya dorhêla amplifikatorê ya berevajîkirî ye. Zêdetir e ku meriv bibîne ku dioda Zener-ê ya ku bi derketina amplifikatorê xebitandinê ve girêdayî ye, vegerê peyda dike, ku çerxê di rewşek hevseng de digire. V₀ ↑→ |Uz| ↓→ IL ↓→ |VR| ↓→ VI ↑→ |V₀| ↓. Ku V₀ voltaja derketinê ya amplifikatora xebitandinê ye; VR voltaja li ser berxwedana R1 ye; û VI voltaja cudahiya têketinê ya amplifikatora xebatê ye, ango, VI=U1 - U2. Dema ku şebek di hevsengiyê de ye, VI=0. Dora çavkaniya niha ya domdar xwedan avahiyek hêsan e, kapasîteya redkirina moda hevpar-bi hêz, rastbûna wergirtina bilind û pratîkîyek baş heye.
3. Tecrîda Operasyona Amplifier
Amplifikatorek xebitandinê ya îzolekirinê pêkhateyek elektronîkî ye ku karibe bi elektrîkî îşaretên analog îzole bike. Di kontrolkirina pêvajoya pîşesaziyê de û wekî medyaya veqetandinê di cîhêreng ên amûrên dabînkirina hêzê de bi berfirehî wekî îzolator tê bikar anîn. Ew bi gelemperî ji du beşan pêk tê: beşa têketinê û beşa derketinê. Ev ji hev veqetandî têne hêz kirin û bi girêdana magnetîkî ve têne girêdan. Nîşan ji hêla beşa têketinê ve tê modul kirin, di qata îzolasyonê re derbas dibe, û dûv re ji hêla beşa derketinê ve tê demodulasyon û nûve kirin. Amplifikatorên xebitandinê yên îzolekirinê ji bo çerxên bidestxistina voltaja hucreya pîlê îdeal in. Ew sînyala voltaja termînala pîlê têketinê ji çerxê veqetînin, bi vî rengî ji destwerdana derveyî dûr dikevin û rastbûn û pêbaweriya wergirtina pergalê baştir dikin. Mînaka serîlêdanê ya tîpîk li jêr tê pêşkêş kirin.
Xiflteya 8.8 serîlêdana amplifikatorek xebitandinê ya îzolasyonê di pergala rêveberiya bataryaya hêza 600V de nîşan dide. Di pakêta pîlê de 50 bataryayên asîdê yên tîrêjê- yên bi voltaja binavkirî 12V hene, û voltaja wan a termînalê yek bi yek ji hêla çerxa amplifikatora xebitandinê ya veqetandinê ve têne wergirtin. ISO 122 amplifikatorek îzolasyonê ye ku bi teknolojiya modulasyon û demodulasyonê ve hatî pakêt kirin ji hêla Black & Decker (BBB) li Dewletên Yekbûyî ve hatî çêkirin, teknolojiya hevgirêdana kapasatorê ya rast û aranjmanek pin dualî (DIP) ya dualî bi kar tîne. Beşên ketin û derketinê yên ISO 122-ê di çerxa nimûneyê de cih digirin, ji hêla du kondensatorên 1pF ve têne veqetandin ku qatek veqetandinê pêk tînin. Voltaja îzolekirinê ya binavkirî ji 1500V (AC 60Hz domdar) mezintir e, bi impedansa îzolekirinê ya bilind û rastbûn û xêzbûna qezencê ya bilind, bi vî rengî daxwazên serîlêdana pratîkî bicîh tîne. Wekî ku di xêza 8.8-ê de tê xuyang kirin, hêza têketina ISO 122 ji pakêta pîlê ya otomatîkî tê kişandin, û sînyala derketinê, ku têkiliyek xêzikî pê re heye, pirpleks e, dûv re bixweber bi du berxwedanên rast ên ku ji hêla mîkrokontroller ve têne kontrol kirin berî ku berbi hundurê ve were şandin, tê dabeş kirin. Hêza derketinê ji hêla modula dabînkirina hêzê ya li ser panelê ve tê peyda kirin, û voltaja termînalê ya batterê veqetandî ye. Pêdivî ye ku were zanîn ku di dorhêla wergirtina voltaja termînalê ya pîlê 50-an de, guhêrbarek li dû çerxa amplifikatora xebitandinê ya veqetandî tê zêdekirin da ku sînyala derketinê ji neyînî biguhezîne erênî. Di heman demê de divê were destnîşan kirin ku her çend çerxa bidestxistina amplifikatorê xebitandinê ya veqetandî xwedan performansa hêja ye, lê lêçûna wê ya bilind serîlêdana wê ya berbelav sînordar kiriye.
4. Rêbaza Bidestxistina Circuitê Veguherîna Voltajê / Frekansê
Dema ku ji bo bidestxistina voltaja hucreya batterê dorhêlek veguheztina voltaj / frekansê (V/F) bikar tînin, veguhezera V/F pir girîng e. Ew hêmanek e ku sînyalên voltajê vediguhezîne sînyalên frekansê, rastbûn, xêzbûn û têketina entegre pêşkêşî dike.
Xênka 8-9 şematîka çerxa guhertoya LM331 V/F ya ku ji bo veguheztina V/F ya rast-ya bilind tê bikar anîn nîşan dide. LM331 çîpek V/F ya bi performansa bilind e ku ji hêla FS Microcontroller ve hatî çêkirin. Ew qarekterek referansê ya bandgapê ya ku bi germahîya telafîkirî ya nû bi kar tîne, li seranserê germahiya xebitandinê û di voltaja dabînkirina hêzê ya bi qasî 4.0V de rastiyek pir zêde peyda dike.
Di vê rêbaza wergirtinê de, sînyala voltajê rasterast vediguhere îşaretek frekansê, ku dûv re bêyî hewcedariya veguheztina A-D dikare ji hêla porta kontra ya mîkrokontrolerê ve were xebitandin. Wekî din, ji bo temamkirina çerxa veguheztina V/F di pergala wergirtina voltaja hucreya pîlê de, pêdivî ye ku dorhêlên hilbijartinê yên têkildar û çerxên amplifikatorê xebitandinê jî bêne sêwirandin da ku fonksiyona wergirtina pir-kanalê bi dest bixe. Ev rêbaz hindiktir pêkhateyan dihewîne, lê voltaja-oscilatorê kontrolkirî kapasoran dihewîne, û xeletiya nisbî ya kondensatoran bi gelemperî mezin e, digel ku kondensatorên mezintir jî xeletiyên têkildar ên mezintir nîşan didin.
5. Rêbaza Bidestxistina Circuit Amplifier Optocoupler Linear
Qarkeya stendina voltaja şaneya bataryayê ya ku li ser bingeha optocouplerek xêzkirî ye, di navbera dawiya wergirtina sînyalê û dawiya pêvajoyê de îzolasyonê digihîje, bi vî rengî îstîqrara dewrê û kapasîteya dijî-destwerdanê çêtir dike. Wêneyê 8-10 optocouplera xêzikî ya TIL300 nîşan dide, ku ji fotodîodek vegerê ya veqetandî ya ku ji hêla ronahiya LED-ya infrasor ve hatî dabeş kirin û fotodîodek derketinê pêk tê. Teknolojiya pêvajoyê ya taybetî tête bikar anîn ku ji bo nehêlebûna taybetmendiyên dem û germahiya LED-ê berdêl bike, ku nîşana derketinê bi rêkûpêk rêjeyî bi herikîna servo-ronahiyê ya ku ji hêla LED-ê ve hatî belav kirin re têkildar dike. TIL300 xwedan îzolasyonek lûtkeya 3500V, bandfirehiyek ji 200kHz mezintir e, ji bo zêdekirina veqetandî ya sînyalên DC û AC guncan e, û xwedan îstîqrara qezenca derketinê ya ±0.05%/ derece ye. Wekî ku ji diagramê tê dîtin, nirxa voltaja yek şaneya pîlê (cudahiya di navbera U1 û U2) de ji hêla amplifikatorê xebitandinê A ve di nav sînyala heyî ya Ip-ê de tê veguheztin û di nav optocouplera xêzikî TIL300 re diherike. Piştî veqetandina opto{18}}ê, ew Ip2-ya heyî derdixe ku bi rêzê ve girêdayî Ip1 ye. Dûv re ev herik ji bo guheztina A-D û wergirtina daneyê ji hêla amplifikatorê xebitandinê A2 ve vedigere nirxek voltajê. Hêjayî gotinê ye ku du dawiya optocouplera xêzkirî hewceyê dabînkirina hêzê ya serbixwe yên cihêreng in, ku di diagramê de I+12V û ±12V hatine binavkirin. Ev nîşan dide ku çerxa amplifikatora optocouplera xêzkirî ne tenê xwedan îzolasyon û kapasîteyên dijî{25}}destwerdanê yên bihêz e lê di dema veguheztinê de xêzek baş a sînyala analogê jî diparêze. Ji ber vê yekê, ew dikare di pergalên wergirtina pir-kanal de bi rêzikên relay an çerxên dergehê re were bikar anîn. Lêbelê, çerxa wê nisbeten tevlihev e, û gelek faktor dikarin li ser rastbûna wê bandor bikin.
Rêbazên Bidestxistina Germahiya
Germahiya xebitandina pîlê ne tenê bandorê li performansa batterê dike lê rasterast bi ewlehiya wesayîtên elektrîkê ve jî têkildar e. Ji ber vê yekê, wergirtina pîvana germahiya rastîn pir girîng e. Bidestxistina germahiyê ne zehmet e; kilît hilbijartina senzorek germahiya minasib e. Heya nuha, gelek senzorên germahiyê hene, wek termistor, termocouples, transîstorên termîstor, û senzorên germahiyê yên yekbûyî.
1. Rêbaza Bidestxistina Thermistor
Prensîba rêbaza wergirtina termîstorê li ser vê taybetmendiyê ye ku berxwedana termîstor bi germahiyê re diguhere. Berxwedêrek sabît bi termîstor re bi rêz ve girêdayî ye da ku dabeşkerek voltajê çêbike, bi vî rengî asta germahiyê vediguhezîne nîşanek voltajê. Dûv re ev îşaret bi guheztina analog-ji bo-dîjîtal dibe agahdariya germahiya dîjîtal. Termistor erzan in lê xwedan xêzek qels in û bi gelemperî xeletiyên çêkirinê yên nisbeten mezin hene.
2. Rêbaza Bidestxistina Thermocouple
Prensîba xebatê ya termocouple ev e ku laşek bimetalîk di germahiyên cûda de potansiyelên termoelektrîkî yên cihêreng çêdike. Bi bidestxistina vê nirxa potansiyela termoelektrîkê, nirxa germahiyê dikare bi lênihêrîna tabloyek were bidestxistin. Ji ber ku nirxa potansiyela termoelektrîkê tenê bi materyalê ve girêdayî ye, rastbûna thermocouples pir zêde ye. Lêbelê, ji ber ku potansiyelên termoelektrîkî sînyalên asta millivolt-î ne, pêdivî ye ku zêdebûnek çêbibe, ku dorhêla derveyî tevlihev dike. Bi gelemperî, metal xwedî xalên helînê yên bilind in, ji ber vê yekê termocouples bi gelemperî ji bo pîvandinên germahiya bilind- têne bikar anîn.
3. Rêbaza Bidestxistina Sensora Germahiya Entegreyî
Her ku pîvana germahiyê di jiyan û hilberîna rojane de her ku diçe gelemperî dibe, hilberînerên nîvconductor gelek senzorên germahiyê yên yekbûyî destnîşan kirine. Digel ku gelek ji van senzoran li ser termîstoran têne çêkirin, ew di dema çêkirinê de têne pîvandin, ku di encamê de rastiyek bi termocouples re tê berhev kirin. Wekî din, ew dikarin rasterast nirxên dîjîtal derxînin, û ji bo karanîna di pergalên dîjîtal de baş-guncan e.
Rêbazên Bidestxistina Niha
Rêbazên vedîtina heyî yên hevpar şunt, transformator, senzorên heyî yên bandora Hall, û senzorên fiber optîk hene.
Taybetmendiyên her rêbazê di Tabloya 8-1 de têne destnîşan kirin.
| Şanî | Shunt | Transformer | Hall Element Sensor Current | Sensorê Fiber Optîk |
|---|---|---|---|---|
| Insertion Loss | Erê | Na | Na | Na |
| Forma Arrangement | Pêdivî ye ku di nav çerxa sereke de were danîn | Çûna vekirî, têl gihîştinê | Çûna vekirî, têl gihîştinê | - |
| Measurement Object | DC, AC, Pulse | AC | DC, AC, Pulse | DC, AC |
| Tecrîda Elektrîkê | Tecrîd tune | Tecrîd kirin | Tecrîd kirin | Tecrîd kirin |
| Hêsaniya Bikaranînê | Zêdekirina nîşana piçûk, hewceyê pêvajoyek îzolekirinê ye | Bikaranîna nisbeten hêsan | Bikaranîna hêsan | - |
| Senaryoya Serlêdanê | Hêza piçûk, pîvana kontrolê | Pîvana AC, çavdêriya tora hêzê | Pîvana kontrolê | Bi gelemperî di pergalên hêza pîvana voltaja bilind-de tê bikar anîn |
| Biha | Bi nisbet kêm | Nizm | Bi nisbetî bilind | Bilind |
| Asta Popularization | Popularized | Popularized | Bi nisbet Popularized | Ne Popularized |
Di nav van faktoran de, lêçûna bilind a sensorên fiber optîk sepana wan di qada kontrolê de sînordar dike; şunt kêm-biha ne û bertekên frekansê yên baş hene, lê ji ber ku pêdivî ye ku ew bi xelekek heyî ve werin girêdan karanîna wan giran e; Transformatorên heyî tenê ji bo pîvandinên AC-ê têne bikar anîn; û senzorên heyî yên elementa Hall performansa baş pêşkêş dikin û karanîna wan hêsan in. Heya nuha, şant û senzorên heyî yên hêmanên Hall bi gelemperî di peydakirin û şopandina heyî ya pergalên rêveberiya batarya hêza wesayîta elektrîkê de têne bikar anîn.
Rêbazên Tespîtkirina dûmanê
Di dema xebitandina wesayitê de, ji ber şert û mercên rê yên tevlihev û pirsgirêkên xwerû yên hilberîna bataryayê, dibe ku ji ber germbûna zêde, çewisandin, an lihevketinê rewşên awarte yên wekî dûman an agir çêbibin. Ger van bûyeran di cih de neyên dîtin û bi bandor neyên çareser kirin, ew ê bê guman mezin bibin, tehdîd li bataryayên derdorê, wesayit û personelên di beşa barkirinê de bikin, û bandorek giran li ewlehiya xebitandina wesayîtê bikin. Ji bo pêşîgirtina li bûyerên bi vî rengî, di van salên dawî de çavdêriya dûmanê ketiye nav pergalên rêveberiya bataryayê û balê dikişîne.
Sensorên dûmanê cihêreng in û li gorî prensîbên tespîtkirina wan dikarin di sê celebên sereke de werin kategorîzekirin: ① Sensorên dûmanê ku taybetmendiyên fizîkî-kîmyayî bikar tînin, wek senzorên dûmanê yên nîvconductor û senzorên dûmana şewitandinê; ② Sensorên dûmanê ku taybetmendiyên fizîkî bikar tînin, wek senzorên dûmanê gihandina germahiyê, senzorên dûmanê destwerdana optîkî, û senzorên infrasor; ③ Sensorên dûmanê yên ku taybetmendiyên elektrokîmyayî bi kar tînin, wek-sensorên dûmanê yên niha û hêza elektromotîv-sensorên gazê yên cureyê. Ji ber ku senzorên dûmanê cihêreng in, senzorên dûmanê yên nîvconductor nikarin hemî gazan tespît bikin. Ji ber vê yekê, celebek taybetî tête hilbijartin ku yek an du celebên taybetî yên dûmanê tespît bike. Mînakî, senzorên dûmana nîvconductor oksîdê bi giranî ji bo tespîtkirina dûmana hîdrokarbonê têne bikar anîn, di nav de O2, H2S, CO, H2, O3H2O, Cl2, OH, CO2, hwd. Ji ber sînorên elektrodê, ev senzor di serî de ji bo tespîtkirina dûmana neorganîk, wekî O2, têne bikar anîn. SO2, hwd.
Dema ku senzorên dûmanê di bataryayên hêzê de têne bikar anîn, hilbijartina senzorê hewce dike ku têgihîştina pêkhateya dûmana ku ji hêla şewitandina batterê ve hatî hilberandin. Bi gelemperî, şewitandina pîlê mîqdarên mezin CO û CO2 hildiberîne, ji ber vê yekê divê senzorên ku ji van her du gazan re hesas in werin hilbijartin. Pêdivî ye ku strukturên senzorê li gorî şert û mercên lerzîn ên dema dirêj ên bikaranîna wesayîta-ê were adapte kirin da ku pêşî li xistina derewîn a ji ber toza rê û lerizînê bigire.
Amûra alarma dûmanê ya di pergala rêveberiya batarya hêzê de divê li ser konsolê ajokerê were saz kirin. Dema ku îşaretek alarmê werdigire, divê ew bi lez alarmek bihîstî û dîtbar û cîhê xeletiyê derxîne, û piştrast bike ku ajokar dikare tavilê sînyala alarmê bibîne û bistîne.
Mînakî, pergala alarma dûmanê ya ku di otobusa elektrîkê ya Olîmpiyadê de tê bikar anîn, ku di serî de ji hêla Enstîtuya Teknolojiyê ya Pekînê ve hatî pêşve xistin, pergalek bateriyê ya ku ji alkalînek 9V an jî karbon-zink ve tê hêz kirin bikar tîne, û xebata normal 24 saetan misoger dike. Nîşana alarmê ji hêla dabînkirina hêza pîlê ya 24V ya wesayîtê ve tê hêz kirin, ku ji hev cihê tê peyda kirin da ku serxwebûna pergala alarmê misoger bike. Alarmên belavkirî bi senzorên dûmanê yên hundurîn kombûna dûmanê tespît dikin. Dema ku kombûna dûmanê di binê sînor de ye, kontrolkerê hundurê alarmê derana releyê li ser vekirina dorpêkê saz dike; dema ku kombûna dûmanê ji sînor derbas bibe, kontrolkerê navxweyî derana releyê li ser kurtecivînê datîne, bi lez dabînkirina hêza +24V dikişîne ser panela dîmenderê da ku bi dabînkirina hêzê -24V li ser panelê dîmenderek alarmê çêbike, û sînyalek alarmê ya bihîstî û dîtbar derdixe. Avahiya pergalê di Xiflteya 8-11 de tê nîşandan.
