快速多功能扣式银锌电池测试仪制造技术

快速多功能扣式银锌电池测试仪是一种用于测量扣式电池容量、内阻、端电压的测试仪，它是由测试头、选择电阻、时控电路、采样－－保持电路、差动放大器、基准电压、比较器以及指示、显示仪表等组成．该仪表测量时电池能量消耗很小．且因其时控电路中的时基电路是一石英晶体振荡钟表集成电路、其采样－－保持电路是一具有大容量电容器的采样保持集成电路，所以使仪表的测量精度高、结构简单、价格较便宜．该仪表设有选择电阻，可对多种规格的电池进行指示测量．（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属于对装于测试仪器中的二次电池的质量测量。随着各种微型电子仪器的发展，各种钮扣电池也随之发展起来了，由于钮扣电池是电子仪器的能源，因此它的质量的好坏，将直接影响到仪器的测试精确度和正常使用。衡量电池质量的指标有容量、内阻、泄漏等，其中以容量指标最为主要。钮扣电池在通常情况下其端电压是很稳定的，直到能量将耗尽时，此电压才急剧下降(见图1)。在现有技术中，电池的容量是用放电电流与放电时间的乘积来表征的，亦即规定一定值电阻，由电池对此进行慢放电，该放电时间的长短就可得知其容量的多少，而电池在测试后其能量亦被耗尽，因此称为“破坏性测量”。这种方法现用于大批量电池生产的检测中，它以抽样检验的办法作为对整个批量电池的测试，显然这样必然会造成某些不及格产品的漏网，而且检验的时间因其放电时间过长而过慢，因而不能满足生产要求。本技术是一种非破坏法快速多功能扣式银锌电池测试仪。其工作原理为电池在大电流放电的情况下(即负载电阻较小时)，其放电曲线如图2所示，其中在t1和t2这一段呈直线状态，且V1－V2愈大(即α角愈大)，电池的残存容量就愈小，将t1、t2时间为一定值，测出Δt时间内的ΔV(即V1与V2之差)，就可测知电池的电容量。由于本测试仪所用的放电时间(t1和t2)很短，只有5秒钟，因此测试时间亦很短，再从电池容量损耗方面来说，经实测损耗量极小，因此这是一种非破坏性的快速测试法。图3是本测试仪的方框图，它由放电电阻选择器1、装电池的测试头2、继电器3、5、恒流源(恒流负载)4、时控电路6、采样——保持电器7、8、差动放大器9、表头10、基准电压13、比较器11、不合格显示器12组成。这种测试仪既可测电池容量、也可测电池的内阻和端电压，所以是一种快速、多功能的测试仪。(1)测量电池的容量，先由被测电池的端电压与基准电压通过比较器12相比，若端电压小于基准电压，则表示电容的容量不合格，由不合格显示器12将其显示。若端电压大于基准电压，则由比较电路11输出一个信号给时控电路，以进行测量。时控电路是一个能发出标准时间信号並对采样保持器按要求进行控制操作的电路，按照上述测试电容的工作原理，在31.2ms、5s两个时间，由时控电路6分别向采样保持器7、8发出控制信号，采样保持器就取得在t1、t2这一瞬间的电压值，将此二值送到差动放大器放大並运算，其测试值由表头10显示。(2)电池内阻测量，其模似电路如图4所示，图中E为电池的开路电压，R为电池的内阻，I为恒流负载。放电开始，恒流负载控制开关K接通，使恒流负载控制电池放电电流恒为1mA，用两采样器分别采集Oms和2s时的电池电压E和V，一并输入到差动放大器运算放大，並由表头示出此内阻值。在本测试仪中，将开关置于“内阻档”，J2相当于控制开关，用恒流负载4、时控电路6、采样一保持电路7、8、差动放大器9、表头10，就可测得电池的内阻。(3)电池电压的测量，将电池与选定的负载电阻(7.5KΩ或1.5KΩ)相串连构成回路，使其端电压E经分压衰减，然后输入到差动放大器9，並由表头10将其指示。方框中的J1为一继电器，它使电池装入测量头1秒钟后时基电路接通，电池开始放电，以避免因装电池造成的误差。图5为本技术的实施例，图中由集成块A1、A2等组成的比较线路，由稳压管D5、电容C8、C9、电阻等组成的基准电压电路，由对称性较高的FH1型对管T1、T2与两对称电阻R12、R13组成的能产生1mA电流的恒流源(恒流负载)，由集成运放FO32(A5)和4个匹配电阻组成的差动放大电路，由时基电路、分频电路、计数器和控制电路组成的时控电路，由LF398集成块和储存电容器C13、C14等组成的采样保持电路以及表头、显示器、转换开关、匹配或选择测试范围用的电阻而组成。本电池测试仪中的时控电路是一种时间精确度很高的电路，其时基电路为一钟表集成电路，它由晶体振荡级、整形倒相级、16级二分频电路、窄脉冲形成级及复位电路组成。电路最后输出精度很高的脉宽为31.25ms、周期为2s的两脉冲信号，经分频和计数器，最后为31.2ms和5s的两个时间脉冲信号，作为电池容量测量时用，另外是OS和2S的时间脉冲信号，则作为测量电池内阻时用。时基电路由于石英晶体振荡钟表集成电路所以所发出的时间信号非常准确，且结构简单、价格低廉，将此电路用于本测量仪使电池测试仪的性能大为改善。本测试仪中所采用的采样一保持电路，是采用了LF398采样保持集成块和电容量值为0.33μf的聚苯乙烯的储存电容器，此电路具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗、低输出下降率低噪音和温度漂移小，由于电容值大，因此这种采样一保持电路转化时间很短，而跟踪时间较长，由此测出的电池端电压值精度很高。以上所述有关时基电路和采样一保持电路的特点，使本技术的测量精确度较高、结构简单、价格较便宜。此外本测试仪为了适应范围广，可对各种不同容量规格的电池进行测量，仪表上设有选择电阻，且表头的指示以百分比表示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速、电池容量能耗很小的可测量扣式银锌电池容量、内阻、端电压的测试仪，其特征在于它是由测试头、选择电阻、时控电路、采样——保持电路、差动放大器、基准电压、恒流源（恒流负载）、比较器等组成的电路以及显示和指示仪表所组成。

【技术特征摘要】
1.一种快速、电池容量能耗很小的可测量扣式银锌电池容量、内阻、端电压的测试仪，其特征在于它是由测试头、选择电阻、时控电路、采样-保持电路、差动放大器、基准电压、恒流源(恒流负载)、比较器等组成的电路以及显示和指示仪表所组成。2.按权利要求1所述的快速、多功能扣式银锌电池测试仪，其特征在于所述的时控电路是由时基电路、分频电路、计数器及控...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永江，祖广安，孔占礼，杜永太，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]