Ярослав Меньшиков

ООО "ЯРОСТАНМАШ"
 
Главная
 
Фрезерный станок с ЧПУ
  Общее описание станка
  Электрическая часть
  Шаговые двигатели
 
Электроника
Средства измерения:
  Лабораторный датчик тока 150А
  Анализатор элементов питания
  Электронный термометр
Приборы:
  Генератор трехфазных импульсов
  USB-программатор для Algorithm Builder
  USB-программатор Prottoss AVR910
  Лабораторный преобразователь частоты
  Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов из блока питания компьютера
Часы:
  Электронные часы для ВАЗ-2106
  Большие домашние электронные часы
Разное:
  Контроллер дворников SSANGYONG REXTON
  Контроллер управления кроватью медицинской "Волна"
 
Аудиотехника
  Активный сабвуфер
 
Техника
  Электровелосипед
  Токарный станок Корвет-403 с комплектом уникальной оснастки
 
Тестирование
  Тест пальчиковых батареек формата АА (R6, LR6)
  Тест мизинчиковых батареек формата AAA (R03, LR03)
  Тест батареек - малых бочонков - формата C (R14, LR14)
  Тест батареек - больших бочонков - формата D (R20, LR20)
 
Технологии
  Изготовление качественных печатных плат в домашних условиях
  Как ровно отрезать стеклянную банку?
 
Фотографии
  Лабораторный блок питания DAZHENG PS-305D
 
Продам
  Отечественные радиодетали из личных запасов
 
Разное
  Как устроена ТЭЦ?
  Парковочное зеркало на Фольксваген Транспортер
 
Полезные сайты
  Сварочный инвертор - это просто
  Микроконтроллеры PIC на русском языке
 

   Анализатор элементов питания (аккумуляторов и батареек). Многоканальный.

 

 Анализатор элементов питания Компьютерный интерфейс Анализатора элементов питания

 

   Здравствуйте друзья!

   На этой странице Вы найдете описание Анализатора Элементов Питания - самодельного прибора, позволяющего тестировать аккумуляторы и батарейки различных систем и размеров с целью выяснения их реальной емкости, сравнения между собой, построения разрядных характеристик. Вывод результатов тестирования осуществляется на экран персонального компьютера и в текстовый файл.

   Прибор позволяет тестировать до пяти различных элементов питания одновременно.

 

   Со временем уровень технических знаний и возможностей повышался, и теперь мною организована фирма, производящая оборудование для тестирования различных Химических Источников Тока (аккумуляторов, суперконденсаторов, батареек и др.) - ООО "ЯРОСТАНМАШ".

 

   Результаты одного из возможных применений данного прибора можно видеть на страницах:

 

   Тестирование пальчиковых батареек формата AA (R6, LR6)

   Тестирование мезинчиковых батареек формата AAA (R03, LR03)

   Тестирование батареек - малых бочонков - формата C (R14, LR14)

   Тестирование батареек - больших бочонков - формата D (R20, LR20)

 

 

   А теперь более подробно...

 

   1. НАЗНАЧЕНИЕ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРИБОРА

   2. СВЕДЕНИЯ О ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

   3. ПОДКЛЮЧЕНИЕ

   4. СВЕДЕНИЯ О ПРИНЦИПАХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИБОРА

   5. ОПИСАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ИНТЕРФЕЙСА

   6. ПРИМЕР РАБОТЫ С ФАЙЛОМ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ В ПРОГРАММЕ MICROSOFT EXСEL 2003

   7. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИБОРЕ

   СКАЧАТЬ И ОПРОБОВАТЬ КОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС

   КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРИБОРА

 

   1. НАЗНАЧЕНИЕ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРИБОРА.

 

   Анализатор элементов питания (аккумуляторов и батареек) предназначен для тестирования элементов питания (аккумуляторов, аккумуляторных батарей или гальванических элементов (батареек) любых типов), получения разрядных характеристик и числовых значений отданной емкости и энергии, сравнения различных элементов питания между собой по электрическим параметрам.

   Анализ элементов питания производится путем их разряда заданным постоянным током с контролем мгновенных значений напряжения на тестируемом элементе питания.

   На основе данных, полученных за время процесса разряда, рассчитываются реальная емкость элемента питания и отданная элементом питания энергия. Результаты тестирования выводятся на экран персонального компьютера, а также сохраняются в текстовый файл.

   Текстовый файл имеет следующую структуру:

 

0.01166435 1.021 0.0034662 0.9684 0.003638

0.01323032 1.017 0.0034662 1.0986 0.004115

0.01493866 1.012 0.0034662 1.2408 0.004633

0.01676620 1.008 0.0034662 1.3928 0.005184

0.01877199 1.004 0.0034662 1.5596 0.005787

 

   1-ый столбец - ВРЕМЯ от начала процесса разрядки тестируемого элемента питания, сут. (суток);

   2-ой столбец - НАПРЯЖЕНИЕ на тестируемом элементе, В (Вольт);

   3-ий столбец - РАЗРЯДНЫЙ ТОК, задается вначале анализа, и в процессе тестирования поддерживается постоянным с заданной точностью, А (Ампер);

   4-ый столбец - ОТДАННАЯ элементом питания ЕМКОСТЬ от начала тестирования, мА·ч (МиллиАмперЧасов);

   5-ый столбец - ОТДАННАЯ элементом питания ЭНЕРГИЯ от начала тестирования, кДж (КиллоДжоулей).

 

   Значения в столбцах отделены друг от друга ПРОБЕЛАМИ.

 

   Скачать образец выходного файла: ТЕСТ.txt (6.68кБ)

 

   Данный файл может быть открыт в любой программе, например, Microsoft Exсel, где по его данным могут быть построены любые характеристики и рассчитаны любые интересующие параметры.

 

   Анализатор элементов питания в данном исполнении имеет пять независимых каналов для тестирования элементов питания.

   Каналы №1 ... №4 - одинаковые, предназначены для тестирования дисковых (таблеточных) элементов питания и имеют следующие технические возможности:

 

      - Рабочий диапазон разрядного тока: от 0.01 до 50мА;

      - Рабочий диапазон напряжения на элементе: от 0.5 до 4.5В;

      - Габаритные размеры тестируемых элементов: форма - диск, диаметр от 2 до 30мм, толщина от 0 до 13мм:

 

Тестирование дисковых элементов питания в Анализаторе элементов питания Тестирование дисковых элементов питания в Анализаторе элементов питания

 

   Канал №5 - особенный, предназначен для тестирования цилиндрических элементов питания стандартных форм-факторов АА, ААА, C, D а также иных, подходящих по размеру элементов, и имеет следующие технические возможности:

 

      - Рабочий диапазон разрядного тока: от 5мА до ;

      - Рабочий диапазон напряжения на элементе: от 0.5 до 4.5В;

      - Габаритные размеры тестируемых элементов: форма - цилиндр, диаметр до 40мм, длина от 30 до 60мм:

 

Тестирование цилиндрических элементов питания в Анализаторе элементов питания

 

   Кроме того, с использованием специальных проводов с "крокодилами" (поставляются по предварительному заказу) могут быть протестированы элементы иных форм-факторов.

 

 

 

   Тестирование элемента заканчивается по различным критериям, выбираемым пользователем, либо может быть прервано самим пользователем в любой момент. В анализаторе элементов питания предусмотрены два критерия окончания анализа, которые могут быть активированы каждый независимо от другого, или не активированы вообще:

   - Окончание анализа тестируемого элемента питания по достижению напряжением на элементе заданного минимального значения:

 

Окончание разряда элемента по достижению заданного напряжения

 

   - Окончание анализа тестируемого элемента питания по достижению заданного времени, считая от момента начала тестирования:

 

Окончание разряда элемента по прошествии заданного времени

 

   При активации обоих критериев, анализ будет завершен по критерию, который сработает раньше.

   Если ни один из критериев окончания анализа не активирован, разряд элемента питания будет продолжаться до тех пор, пока не будет прерван пользователем вручную.

 

   Анализатор элементов питания пригоден для анализа как не перезаряжаемых элементов (батареек), так и для перезаряжаемых элементов (аккумуляторов), однако прибор проводит анализ элементов только при их РАЗРЯДЕ. Для тестирования аккумуляторов они должны быть сначала заряжены в стороннем зарядном устройстве.

   Если Вам необходим прибор, способный анализировать аккумуляторы и при ЗАРЯДЕ (например, снимать зарядные характеристики аккумуляторов при различных параметрах), возможно Вам сможет помочь Анализатор аккумуляторов и батареек.

 

   2. СВЕДЕНИЯ О ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ.

 

   В анализаторе элементов питания есть несколько путей возникновения погрешности в выходных данных:

 

      - Погрешность измерения напряжения на элементе в процессе тестирования;

      - Погрешность измерения и поддержания разрядного тока в процессе тестирования;

      - Погрешность измерения времени процесса разряда;

      - Погрешность математических вычислений при компьютерных расчетах.

 

   Последние две погрешности пренебрежимо малы и заострению на них внимания не подлежат.

 

   Погрешность измерения напряжения для всех пяти каналов определяется разрядностью АЦП используемых микроконтроллеров и составляет не более ±5мВ во всем рабочем диапазоне напряжения. С учетом того, что напряжение на тестируемых элементах может иметь различные значения из рабочего диапазона, максимальная погрешность, выраженная в % от измеряемой величины, будет составлять:

 

Погрешность измерений напряжения

 

   Погрешность измерения напряжения во всем рабочем диапазоне не превышает 1% от измеряемой величины.

 

   Схемы измерения и поддержания разрядного тока во всех каналах анализатора рассчитаны на работу в широком диапазоне токов, минимальное и максимальное значения задаваемого разрядного тока отличаются более чем на 3 порядка. Для работы в таких условиях с приемлемой точностью весь диапазон разрядного тока разбит на три поддиапазона, каждый поддиапазон реализован аппаратно:

 

Аппаратная часть Анализатора элементов питания Аппаратная часть Анализатора элементов питания

 

   Для каналов №1 ... №4 используются следующие аппаратные поддиапазоны разрядного тока:

 

   0.01мА ... 0.2мА;

   0.2мА ... 3мА;

   3мА ... 50мА.

 

   В каждом поддиапазоне погрешность измерения определяется разрядностью АЦП использованных микроконтроллеров и составляет для аппаратных поддиапазонов разрядного тока, соответственно, не более:

 

   ±0.0002мА;

   ±0.003мА;

   ±0.05мА.

 

   С учетом того, что разрядный ток может быть задан любым из рабочего диапазона, для каналов №1 ... №4 максимальная погрешность, выраженная в % от измеряемой величины, будет составлять:

 

Погрешность измерения тока для каналов №1...№4

 

   Погрешность измерения и поддержания разрядного тока для каналов №1 ... №4 во всем рабочем диапазоне разрядного тока не превышает 2% от измеряемой величины.

 

   Тем не менее, следует понимать, что существуют переходные значения тока, равные 0.2 и 3мА, слева от которых максимальная погрешность измерения и поддержания тока будет на порядок меньше, чем справа, поэтому, при необходимости задать разрядный ток в районе одного из переходных значений, скажем, 3мА, с целью уменьшения погрешности измерений лучше задать чуть меньшее значение разрядного тока, скажем 2.5мА, или 2.99мА.

 

   Для канала №5 используются следующие аппаратные поддиапазоны разрядного тока:

 

   5мА ... 50мА;

   50мА ... 0.5А;

   0.5А ... 5А.

 

   В каждом поддиапазоне погрешность измерения определяется разрядностью АЦП использованных микроконтроллеров и составляет для аппаратных поддиапазонов разрядного тока, соответственно, не более:

 

   ±0.05мА;

   ±0.5мА;

   ±5мА.

 

   С учетом того, что разрядный ток может быть задан любым из рабочего диапазона, для канала №5 максимальная погрешность, выраженная в % от измеряемой величины, будет составлять:

 

Погрешность измерения тока для канала №5

 

   Погрешность измерения и поддержания разрядного тока для канала №5 во всем рабочем диапазоне разрядного тока не превышает 1% от измеряемой величины.

 

   Тем не менее, следует знать, что существуют переходные значения тока, равные 50мА и 0.5А, слева от которых максимальная погрешность измерения и поддержания тока будет на порядок меньше, чем справа, поэтому, при необходимости задать разрядный ток в районе одного из переходных значений, скажем, 0.5А, с целью уменьшения погрешности измерений лучше задать чуть меньшее значение разрядного тока, скажем 0.45А, или 0.49А.

 

   Общая погрешность определения емкости и энергии, отданной тестируемыми элементами, не превышает 3% во всем рабочем диапазоне для всех каналов Анализатора элементов питания.

 

   3. ПОДКЛЮЧЕНИЕ.

 

   ЗАПРЕЩАЕТСЯ! подключать или отключать соединительный кабель интерфейса RS-232 при включенном Анализаторе элементов питания!

   Это может привести к порче порта персонального компьютера или к порче прибора!

 

   ПРАВИЛЬНЫЙ ПОРЯДОК ПОДКЛЮЧЕНИЯ:

 

   1. Соединить Анализатор элементов питания с персональным компьютером с помощью интерфейсного кабеля;

   2. Только затем включить Анализатор элементов питания с помощью сетевого выключателя.

 

   ПРАВИЛЬНЫЙ ПОРЯДОК ОТСОЕДИНЕНИЯ:

 

   1. Сначала выключить Анализатор элементов питания с помощью сетевого выключателя или путем отсоединения сетевого шнура от сети 220В.

   2. Отсоединить интерфейсный кабель.

 

   ЗАПРЕЩАЕТСЯ! подключать к прибору элементы питания с напряжением более 5В!

   Это может привести к порче как прибора, так и элемента питания!

 

   ЗАПРЕЩАЕТСЯ! подключать к прибору элементы питания обратной полярностью!

   Это может привести к порче как прибора, так и элемента питания!

 

   Подключение прибора к персональному компьютеру осуществляется по интерфейсу RS-232 (COM-порт) с помощью кабеля, входящего в комплект. Разъем для подключения кабеля находится на задней стенке прибора:

 

Разъем интерфейса RS-232

 

   Анализатор элементов питания следует подключать к сети 220В с помощью стандартного сетевого шнура с "евро-вилкой", входящего в комплект. Розетка должна иметь третий контакт заземления. Разъем для подключения шнура питания также находится на задней стенке прибора:

 

Разъем питания

 

   Включение и выключение прибора следует производить с помощью сетевого выключателя питания:

 

Выключатель питания

 

   4. СВЕДЕНИЯ О ПРИНЦИПАХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИБОРА

 

   Важнейшими параметрами в работе Анализатора элементов питания являются разрядный ток и напряжение на тестируемых элементах. И ток, и напряжение - параметры "аналоговые", и могут принимать бесчисленное множество значений между границами допустимого диапазона и даже за их пределами. Однако, для того, чтобы эти параметры можно было измерить и получить в виде данных, производится их преобразование в "цифровой" вид. С этой целью используются Аналогово-Цифровые Преобразователи (АЦП), входящие в состав примененных в приборе микроконтроллеров.

   На выходе АЦП мы получаем цифровой код, т. е. число, численное выражение измеренного аналогового параметра, которое каким-то образом более или менее точно соответствует входному измеряемому параметру. Набор результатов АЦП, т. е. набор численных представлений измеряемых параметров, строго ограничен, и составляет 1024 различных значения для примененных в приборе АЦП.

   Это означает, что, например, весь диапазон измерения напряжения на тестируемых элементах питания делится на 1024 равных "ступеньки", и минимальное изменение напряжения, которое сможет "почувствовать" прибор - одна такая "ступенька". Любые изменения напряжения, меньшие, чем одна "ступенька" АЦП, для прибора будут неразличимы.

   Таким образом, результаты измерения как разрядного тока, так и напряжения на тестируемом элементе носят дискретный характер.

 

   Процесс анализа элементов питания заключается в разряде тестируемых элементов постоянным током заданного значения. После запуска анализа прибор поддерживает разрядный ток на заданном уровне, и при отклонении разрядного тока от заданного уровня в силу различных факторов, стремиться вернуть значение тока точно на заданный уровень. Однако, поскольку результат измерения тока носит дискретный характер, а прибор для поддержания заданного значения разрядного тока руководствуется именно собственными результатами измерений, возможны колебания разрядного тока в пределах ± одной "ступеньки" АЦП в текущем поддиапазоне измерения тока.

 

   Важнейшим результатом работы прибора является файл результатов измерений, т. е. файл, каждая строка которого описывает определенный момент времени и содержит значения искомых параметров в этот определенный момент времени. Используя дискретность получаемых результатов измерений, запись данных в файл происходит "по изменению", т. е. только в тот момент, когда либо разрядный ток, либо разрядное напряжение изменились хотя бы на одну "ступеньку" АЦП по сравнению с предыдущим значением. Принцип получения строк в файле результатов измерений поясняет рисунок ниже:

 

Как получаются результаты измерений...

 

   Анализатор элементов питания является прибором, спроектированным и изготовленным для работы в связке с персональным компьютером. Сам прибор не имеет средств управления и отображения результатов измерений, поэтому без персонального компьютера использование прибора невозможно.

   Совместно с прибором поставляется программное обеспечение для персонального компьютера - компьютерный интерфейс, с помощью которого пользователь получает возможность управлять Анализатором элементов питания и получать результаты его работы.

   Однако, персональный компьютер необходим лишь для запуска процесса анализа элементов питания и для получения результатов измерений по завершению тестирования. Наличие включенного персонального компьютера с запущенным на нем компьютерным интерфейсом в процессе тестирования (в течение хода тестирования) не является обязательным, поэтому после запуска процесса анализа компьютерный интерфейс может быть закрыт, а персональный компьютер - выключен.

   Это стало возможным благодаря использованию в аппаратной части прибора микросхемы памяти, в которую производится запись наработанных данных в то время, пока компьютерный интерфейс не работает:

 

Микросхема памяти прибора

 

   При последующем включении персонального компьютера и запуске на нем компьютерного интерфейса, наработанные данные из микросхемы памяти прибора загружаются на компьютер и сохраняются в файл с результатами.

   Если в процессе анализа компьютер остается в работе, наработанные данные загружаются на него незамедлительно, в реальном времени.

 

 

   5. ОПИСАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ИНТЕРФЕЙСА.

 

   Компьютерный интерфейс Анализатора элементов питания позволяет осуществлять полный контроль и управление прибором во всех режимах работы, а также носит демонстрационный характер и позволяет увидеть результаты работы Анализатора элементов питания в цифровом и графическом виде.

 

Внешний вид компьютерного интерфейса Анализатора элементов питания

 

    Описание элементов интерфейса:

 

   1. Область построения разрядных характеристик. Тренды (графики), отображаемые в этой области, носят демонстрационный характер для понимания качественной (но не количественной) картины происходящего. На тренды выводится только напряжение на тестируемых элементах питания.

   Пределы по вертикальной оси изменяются автоматически в зависимости от максимальных значений напряжения, выводимых на тренды.

   Пределы по горизонтальной оси автоматически устанавливаются такими, чтобы максимально продолжительный по времени процесс занимал всю ширину области построения разрядных характеристик.

 

   2. Меню выбора COM-порта для связи с Анализатором элементов питания. При нажатии на эту кнопку будет предложено выбрать COM-порт персонального компьютера, к которому аппаратно подключен прибор:

 

Меню выбора COM-порта

 

   3. Меню помощи. Содержит единственный пункт, позволяющий просмотреть информацию о программе и необходимом серийном номере прибора:

 

Меню помощи

 

   После нажатия на эту кнопку появляется окно сведений о программе:

 

Сведения о программе

 

   4. Кнопка выбора цвета фона области построения трендов. При нажатии на эту кнопку открывается меню выбора цвета, выбранный цвет из которого устанавливается как цвет фона области построения трендов:

 

Меню выбора цвета фона диаграммы

 

   Будучи выбранным однажды, нужный цвет фона области построения трендов сохраняется и при последующих запусках компьютерного интерфейса, до тех пор, пока не будет изменен снова.

 

   5. Кнопка выбора цвета разметочной сетки области построения трендов. Работает аналогично описанной выше кнопке выбора цвета фона области построения трендов.

 

   6, 7. Соответственно, область задания параметров анализа (предустановок) и область управления и отображения текущих параметров для данного канала Анализатора элементов питания. Подробно будут рассмотрены ниже.

 

   8. Элементы индикации хода загрузки наработанных данных из микросхемы памяти прибора. Отображаются только в ходе загрузки. По завершении загрузки данных, эти элементы скрываются:

 

После завершения загрузки данных из прибора, элемены отображения хода загрузки данных скрываются.

 

   9. Индикатор наличия связи с Анализатором элементов питания. Позволяет определить наличие или отсутствие соединения с прибором, например, при выборе COM-порта после первого подключения прибора к персональному компьютеру.

 

   Рассмотрим более подробно область задания параметров анализа (предустановок) и область управления и отображения текущих параметров на примере канала №5 (для остальных каналов работает аналогично):

 

Область задания параметров анализа и область управления и отображению результатов измерений

 

   Описание элементов управления и отображения параметров:

 

   а. Окно задания разрядного тока. В это окно необходимо ввести значение желаемого разрядного тока в предстоящем тесте. В окно можно ввести любые числовые значения, но только корректные значения из допустимого диапазона могут быть использованы в работе Анализатора элементов питания. Некорректные, либо выходящие за допустимые пределы значения автоматически отображаются красным цветом и в работе прибора использоваться не будут:

 

Неверное значение разрядного тока

 

   б. Окно задания конечного напряжения разряда. В это окно необходимо ввести значение напряжения, при достижении которого разряд тестируемого элемента должен быть прекращен. При выходе введенных значений за пределы допустимого диапазона, введенное значение автоматически отображается красным цветом и к работе на приборе не допускается:

 

Неверное значение конечного напряжения

 

   в. Флажок активации условия прекращения анализа тестируемого элемента при достижении напряжения из окна "б".

 

   г. Флажок активации условия прекращения анализа тестируемого элемента по прошествии заданного времени.

 

   д. Окно задания ограничения по времени процесса анализа. Работает совместно с окном выбора единиц измерения времени ограничения процесса анализа "е".

 

   е. Окно выбора единиц измерения ограничения по времени процесса анализа. Единицы измерения времени ограничения можно выбрать из ряда: секунды, минуты, часы, сутки.

 

Единицы измерения времени

 

   Допустимый диапазон времени ограничения - от 10 секунд до 310 суток. При выходе введенных значений за пределы данного диапазона, введенное значение автоматически отображается красным цветом и к работе на приборе не допускается:

 

Неверное задание ограничения по времени

 

   ж. Кнопка загрузки предустановленных значений параметров анализа из файла. При нажатии на эту кнопку открывается окно выбора файла с заранее сохраненными предустановками:

 

Окно выбора файла предустановок

 

   Загрузка параметров анализа из файла позволяет сократить время подготовки к началу тестирования, т. к. все рассмотренные выше параметры будут загружены из файла единовременно и их ручной ввод не потребуется.

 

   з. Кнопка сохранения введенных параметров анализа в файл. При нажатии на эту кнопку открывается окно выбора файла для сохранения предустановок:

 

Окно выбора файла для сохранения предустановок

 

   Сохранение заданных параметров анализа в файл позволяет при необходимости быстро восстановить условия тестирования без ручного ввода параметров анализа.

 

   Вне зависимости от того, были ли сохранены заданные параметры анализа в файл или нет, при следующем запуске компьютерного интерфейса значения всех установленных параметров во всех окошках сохраняются с предыдущего раза и остаются неизменными до тех пор, пока пользователь не изменит их снова.

 

   и. Кнопка выбора цвета отображения тренда (графика) напряжения в области построения разрядных характеристик. Позволяет задать желаемый цвет тренда для заданного канала. При нажатии на эту кнопку открывается меню выбора цвета, выбранный цвет из которого устанавливается как цвет тренда для заданного канала:

 

Меню выбора цвета трендов напряжения

 

   Будучи выбранным однажды, нужный цвет тренда сохраняется и при последующих запусках компьютерного интерфейса, до тех пор, пока не будет изменен снова.

 

   к. Индикатор состояния канала. Может принимать следующие значения:

 

      - ПРОСТОЙ - когда канал находится в режиме "холостого хода" - процесс анализа не запущен, установленные параметры анализа могут быть изменены, канал готов к работе;

      - РАЗРЯДКА - идет процесс тестирования элемента питания. Изменение заданных параметров анализа невозможно;

      - ЗАГРУЗКА - процесс тестирования завершен, но в памяти прибора еще есть не загруженные на ПК наработанные результаты анализа. Идет загрузка данных.

 

   л. Кнопка запуска процесса анализа элемента питания. Кнопка запуска активна только если все готово к началу анализа, а именно:

 

      - заданы корректные параметры анализа (предустановки);

      - Анализатор элементов питания доступен с персонального компьютера (индикатор наличия связи с прибором отображается как "ЕСТЬ");

      - заданный канал находится в режиме "ПРОСТОЙ".

 

   При нажатии на кнопку "Пуск" открывается окно выбора файла для сохранения результатов предстоящего анализа:

 

Окно выбора файла для сохранения результатов измерений

 

   Запуск анализа возможен только при условии выбора корректного файла для сохранения результатов теста. Анализ элементов питания без записи результатов в файл невозможен.

 

   м. Кнопка прерывания анализа. Кнопка активна, только если в данном канале идет анализ и прибор доступен с персонального компьютера.

 

   н. Индикатор имени файла, в который записываются, либо уже записаны результаты текущего, либо завершенного анализа элемента питания.

 

   Кроме того, в области отображения текущих параметров выводятся следующие данные:

 

   - Текущий разрядный ток;

   - Текущее напряжение на тестируемом элементе питания;

   - Текущее время от начала теста, если процесс анализа еще идет, либо полное потребовавшееся время тестирования, если анализ уже завершен;

   - Текущая отданная элементом питания емкость, если процесс анализа еще идет, либо полная отданная емкость за все время тестирования, если анализ уже завершен;

   - Текущая отданная элементом питания энергия, если процесс анализа еще идет, либо полная отданная энергия за все время тестирования, если анализ уже завершен;

 

   Полученные от Анализатора элементов питания данные немедленно добавляются в выбранные файлы результатов измерений для соответствующих каналов, и только после этого выводятся на соответствующие тренды (графики), а также начинают отображаться в области текущих параметров.

   Имена и пути к выбранным файлам результатов измерений сохраняются от запуска к запуску компьютерного интерфейса до тех пор, пока не будут указаны другие файлы результатов при запуске очередного анализа.

   Даже если процесс тестирования давно завершен, и компьютерный интерфейс был закрыт, при следующем запуске компьютерного интерфейса на тренды для соответствующих каналов будут выведены данные из файлов результатов измерений, с которыми проводилась работа в прошлый раз. Если это нежелательно, следует начать процедуру запуска тестирования, но в диалоговом окне выбора файла отказаться от такого выбора нажав кнопку "Отмена" либо "х":

 

Окно выбора файла для сохранения результатов измерений

 

   В этом случае, индикатор имени файла примет состояние "Файл: Не выбран.", тренды (графики) и результаты измерений для этого канала будут очищены:

 

Отсутствие индикации результатов измерений при отсутствии файла с результатами

 

   6. ПРИМЕР РАБОТЫ С ФАЙЛОМ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ В ПРОГРАММЕ MICROSOFT EXCEL 2003.

 

   Результаты измерений сохраняются в текстовый файл, который может быть открыть различными программами, например, Microsoft Excel.

 

   Скачать образец файла результатов для опробования работы с ним: ТЕСТ.txt (6.68кБ)

 

   Для получения хороших результатов, открывать выходной файл в программе Microsoft Excel следует в следующей последовательности:

 

   Запустить Microsoft Excel:

 

Программа "Microsoft Excel"

 

   Из самой программы Microsoft Exel открыть файл с результатами измерений. Появится диалоговое окно, в котором необходимо выбрать путь к файлу результатов. Чтобы увидеть файл с результатами в этом диалоговом окне, из выпадающего списка "Тип файлов:" внизу окна необходимо выбрать пункт "Все файлы (*.*)":

 

Меню открытия файла с результатами измерений

 

   После выбора файла появится следующее окно:

 

Окно выбора формата файла с результатами измерений

 

   В этом окне в области "Формат исходных данных" необходимо выбрать пункт "с разделителями":

 

Окно выбора формата файла с результатами измерений

 

   И нажать кнопку "Далее >". Появится следующее окно:

 

Окно выбора формата файла с результатами измерений

 

   В этом окне, в области "Символом-разделителем является:" необходимо установить флажок "пробел":

 

Окно выбора формата файла с результатами измерений

 

   После этого можно нажать кнопку "Готово". Файл с результатами измерений будет открыт:

 

Файл с результатами измерений, открытый в программе "Microsoft Excel"

 

   Первая и вторая строки файла носят информационный характер и могут быть удалены.

   Теперь следует выбрать формат представления значений времени. Для этого необходимо выделить весь первый столбец путем нажатия левой кнопки мыши на заголовке столбца "А" и затем нажать правую кнопку мыши. Из появившегося меню выбрать пункт "Формат ячеек...":

 

Выбор формата отображения времени

 

   Откроется окно выбора формата ячеек, в котором следует выбрать следующие настройки:

 

Окно настройки формата отображения времени

 

   Либо такие, если время процесса тестирования было больше суток:

 

Окно настройки формата отображения времени

 

   После нажатия кнопки "ОК" отображение времени примет "человеческий вид":

 

Открытый файл с результатами измерений и правильный формат отображения времени

 

   Чтобы понять, какую емкость и энергию (сколько мА·ч и кДж) отдаст элемент питания при заданном конечном напряжении разряда, например, 0.9В, не обязательно в настройках параметров анализа задавать конечное напряжение именно 0.9В. Можно задать любое другое значение напряжения, главное, меньшее, чем 0.9В, например, 0.6В.

   Емкость и энергия, отданные элементом питания при конечном напряжении разряда 0.9В, легко определить из результатов измерений:

 

Поиск строки с заданным конечным напряжением разряда

 

   Теперь по данным из файла результатов могут быть построены любые характеристики протестированного элемента питания, например:

 

Примеры выходных характеристик Примеры выходных характеристик Примеры выходных характеристик Примеры выходных характеристик

 

   Наработанные результаты обработки данных следует сохранить уже в формате ".xls":

 

Окно сохранения файла с обработанными результатами измерений

 

   7. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИБОРЕ.

 

   Канал №5 прибора при анализе элемента питания может потреблять от него мощность до 20Вт и более (при заданном разрядном токе 5А и напряжении на элементе более 4В). Вся эта мощность рассеивается в виде тепла на определенных компонентах схемы регулятора разрядного тока, поэтому, чтобы избежать перегрева компонентов схемы и выхода прибора из строя, нужные компоненты схемы канала №5 имеют принудительное охлаждение:

 

Система охлаждения канала №5

 

   Встроенный вентилятор включается автоматически при наличие мощности, потребляемой от тестируемого элемента, свыше 2 Вт.

 

   На передней панели самого прибора имеется ряд индикаторов:

 

Индикаторы Анализатора элементов питания

 

   Индикатор "Связь с ПК" светится, в случае если доступна связь между Анализатором элементов питания и компьютерным интерфейсом, запущенном на персональном компьютере.

 

   Индикатор переполнения встроенной в Анализатор элементов питания микросхемы памяти нужен для демонстрации состояния встроенной памяти и своевременного предупреждения пользователя о ее скором переполнении.

   Если встроенная память прибора заполнена менее чем на 80%, индикатор не светится.

   Если встроенная память прибора заполнена более чем на 80%, но еще не переполнена, индикатор мигает и сообщает пользователю о необходимости в ближайшее время включить персональный компьютер, запустить компьютерный интерфейс и загрузить из памяти прибора наработанные данные.

   Если встроенная память прибора заполнена на 100%, индикатор светится постоянно. Это означает, что часть наработанных данных безвозвратно утеряна.

 

Индикаторы Анализатора элементов питания

 

   Индикаторы режима работы каналов Анализатора элементов питания демонстрируют текущий режим работы каналов прибора.

   Если данный канал прибора находится в режиме простоя, соответствующий ему индикатор светится зеленым цветом.

   Если данный канал прибора находится в состоянии анализа элемента питания, соответствующий ему индикатор светится красным цветом.

 

   Для более детального ознакомления с компьютерным интерфейсом Анализатора элементов питания вы можете скачать RAR-архив с этим компьютерным интерфейсом: BA5.rar (392кБ) (последнее обновление 26.07.2010г). Данный архив следует распаковать на диск, который допускает перезапись файлов на нем (например, жесткий диск или флешку). В архиве находится следующая структура файлов:

 

   КОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС (папка)

      BA5.exe (собственно, компьютерный интерфейс)

      Settings.bin (файл настроек компьютерного интерфейса)

   ПРЕДУСТАНОВКИ (папка)

      ПРЕДУСТАНОВКИ 1.st (файл предустановок параметров анализа)

      ПРЕДУСТАНОВКИ 2.st (файл предустановок параметров анализа)

      ПРЕДУСТАНОВКИ 3.st (файл предустановок параметров анализа)

   РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ (папка)

      ТЕСТ.txt (файл с результатами измерений)

 

   Следует отметить, что полноценное функционирование компьютерного интерфейса Анализатора элементов питания возможно только при наличии самого Анализатора элементов питания. Без прибора некоторые функции интерфейса будут недоступными.

 

   Конструктивно Анализатор элементов питания смонтирован в стандартном пластмассовом корпусе и имеет модульную конструкцию:

 

Конструкция Анализатора элементов питания

 

   Каждый канал смонтирован на отдельной печатной плате и полностью независим от других каналов.

   Снизу корпуса имеются четыре резиновые ножки, предотвращающие скольжение прибора по поверхности стола, и отверстия для охлаждения:

 

Вид снизу Анализатора элементов питания

 

 

© 1995-2017 Ярослав Меньшиков

 Материал на страницах этого сайта выложен только для ознакомительных целей.

Любая перепечатка и распространение, использование в коммерческих целях материалов данного сайта возможно только с разрешения и по согласованию с автором.