SU1084708A1 - Устройство дл измерени вольтамперных характеристик термоэмиссионных преобразователей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к функцио нальным испытани м электрических батарей и разр дных приборов и может быть использовано дл  измерени  вольт-амперных характеристик ( BAXi термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) тепловой энергии в электрическую , Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  вольта-амперных характеристик термоэмиссионных преобразователей, содержащее источник компенсирующего напр жени , к первому заходу которого присоединены последовательно включенные шины дл  подключени  испытуемого прибора, управл ема  нагрузка и токо.съемный элемент, соединенный вторым выводом с вторым выходом источника компенсирующего напр жени , измерительные каналы тока -и напр жени , выполненные каждый в виде последовательно включенных дифференциального усилител , ключа и пикового детектора, регистратор и синхронизатор, соединенный выходом с входом генератора амплитудно-модулированных импульсов входы дифференциальных усилителей измерительных каналов тока и напр жени  присоединены соответственно к выводам токосъемного элемента и к шинам дл  подключени  испытуемого прибора, а выходы пиковых детекторов измерительных каналов .соединены с входами регистратора i. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  производительност измерений, так как дл  получени  семейства ВАХ испытуемого прибора требуетс  значительное врем . Выходной ток ТЭП  вл етс  функцией /внешних па раметров преобразовател  (.температур эмиттера Tg, коллектора Тр и цезиевого резервуата Т ц . Семейства ВАХ снимают от режима холостого хода до короткого замыкани  ТЭП в широ ком диапазоне выходных токов и внешних параметров, каждый из которых измен етс  с малыми шагами. При.этом .необходимо подбирать { устанавливать амплитуды диагностических сигналов в зависимости от внешних параметров а следовательно, и выходных токов ТЭП,ЧТО требует присутстви  оператора и существенно замедл ет процесс сн ти  семейств ВАХ. . Цель изобретени  - повышение производительности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  измерени  волкг амперных характеристик термоэмиссионных преобразователей, содержащее источник компенсирующего напр жени  к первому выходу которого присоединены последовательно включенные шины дл  подключени  испытуемого прибора управл ема  нагрузка и токосъемный элемент, соединенный вторым выводом с вторым выходом источника компенсирующего напр жени , измерительные каналы тока и напр жени , выполненные каждый в виде последовательно включенных дифференциального усилител , ключа и пикового детектора, регистратор и синхронизатор, соединенный выходом с входом генератора амплитудно-модулированных импульсов, входы дифференциальных усилителей измерит.ельных каналов тока и напр жени  присоединены соответственно к выводам токосъемного элемента и к шинам дл  подключени  испытуемого прибора, а выходы пиковых детекторов измерительных каналов соединены с входами регистратора, введены генератор пр моугольных импульсов, прерыватель , динамический запоминающий элемент, задатчик напр жени , дополнительный дифференциальный усилитель регулируемый усилитель, модул тор, сумматор, коммутатор, таймер и три программных задатчика температур, при этом синхронизатор снабжен входом питающей сети, а генератор амплитудно-модулированных импульсов управл ющим входом, выход генератора амплитудно-модулированных импульсов соединен с управл ющими входами ключей непосредственно и с регулирующим входом управл емой нагрузки через последовательно включенные регулируемый усилитель и сумматор, подключенный вторым входом к йыходу модул тора, первый вход которого соединен с выходом дополнительного дифференциального усилител  и управл ющим входом регулируемого усилител  а второй вход модул тора подключен к выходу генератора пр моугольных импульсов и к одному из входов прерывател , соединенного другим входом с выходом дифференциального усилител  измерительного канала напр жени , а выходом - через динамический запоминающий элемент с первым входом дополнительного дифференциаль ного усилител , второй вход которого присоединен к выходу адатчика напр  жени , выход синхронизатора подключен к входам генератора пр моугольных импульсов и таймера, соединенного выходом с управл ющим входом гене ратора амплитудно-модулированных импульсов и с входом коммутатора, выходы KOTOporgi подключены соответственно к входам каждого из трех программных задатчиков .температур. -На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит источник 1 компенсирующего напр жени , управл емую нагрузку 2, токосъемный элемент 3 (шунт), синхронизатор 4, генератор

5 амплитудно-модулированных по ли-, нейному закону пр моугольных импульсов , измерительные каналы тока и напр жени , состо щие соответственно из дифференциальных усилителей 6 и 7, ключей 8 и 9 и пиковых детекторов 10 и il, регистратор 12, регулируемый усилитель 13, сумматор 14, генератор 15 пр моугольных импульсов, прерыватель 16, динамический запоминающий элемент { ДЗЭ | 17, допрлнитель ный дифференциальный усилитель (ДУ) 18, модул тор 19, таймер 20, коммута тор 21, задатчик 22 напр жени  ТЭП, . ЭадатЧ;ики 23, 24 и 25 соответственно температур Tg, Т , Тц и испытуемый термоэмиссионный преобразова- . . тель 26..

К выводам источника 1 компенсирую щего напр жени  подключены последог вательно соединенные управл ема  нагрузка 2, токосъемный элемент 3 и . шины дл  подключени  испытуемого термоэмиссионного преобразовател  26 Выход синхронизатора 4 подключен к входам синхронизации генератора 5 ;. амплитудно-модулированных импульсов генератора 15 пр моугольных импульсов и таймера 20, а его вход соеди- . нен с питающей сетью. Входы дифференциальных усилителей б и 7 измерительных каналов тока и напр жени  соединены соответственно с выводами токрсъемного элемента 3 и с шинами дл  подключени  преобразовател . 26, а их выходы - с входами ключей В и 9, управл ющие входы которых подключены к выходу генератора 5 и регулируемого усилител  13, их выходы через пиковые детекторы 10 и 11 - к входам, регистратора 12. Выход регулируемого усилител  13 через сумматор 14 соединен с регулирующим входом нагрузки 2, а дополнительный вход сумматора 14 подключен через последовательно включенные прерыватель 16, динамический запоминающий элемент 17, дополнительный дифференциальный усилитель 18 и модул тор 19 к выходу , генератора 15, который подключен .так же к дополнительному входу модул тора 19. Кроме того, дополнительные входы прерывател  16 и усилител  18 соединены соответственно с выходами усилител  7 и задатчика 22 напр жени , а выход усилител  18 подключен к управл ющему входу регулируемого усилител  13. Выход таймера20 соединен с входом запуска генератора 5 непосредственно и с входами задатчиков 23, 24 и 25 через комлута- тор 21. .

Устройство работает следующим образом . ,

Синхронизатор 4 вырабатывает синхроимпульс, которыми запускаютс  генератор 5 пакета амплитудно-модулй, рованных импульсов ( импульсы -Ug ,

фиг. 2) и генератор 15 пр моугольных импульсов ( импульсы О.,J , фиг, 2),

Импульсы генератора 15 открывают прерыватель 16 и одновременно поступают на вход модул тора 19. Сигналы напр жени  через прерыватель 16 поступают на вход ДЗЭ 17, ас выхо- , .да ДЗЭ - на вход дифференциального усилител  18, на второй вход которого подано напр жение с задатчика 22.

0 ДЗЭ запоминает импульс напр жени  ТЭП в течение времени паузы между диагностическими импульсами.

Задатчи ком 22 устанавливаетс  требуемое значение ,. Усиленный ДУ 18 сигнал разбаланса управл ет нагрузкой , 2 , обеспечива  поддержание уста;Новленного значени  , в процессе изменени  выходного тока ТЭП. Это осуществл етс  следующим образом. Выход Д 18 подключен к второму вхоДУ модул тора 19 и входу регулировани  коэффициента передачи усилител  13. При этом импульсы генератора 15 модулируютс  выходным напр жением ДУ 18; амплитуда этих импульсов на

5 выходе молул тора 19 автоматически измен етс  (импульсы U ии дфиг.2), обеспечива  поддержание заданной задатчиком 22 величины выходного напр жени  ТЭП (при сн тии ВАХ 6т режима

0 холостого хода до тока короткого замыкани  напр жение задатчика 22 устанавливаетс  равным О ). На фиг. 2 показаны импульсы 0., , U:,g( на выходе модул тора 19 дл  двух различных значений токов короткого замыкани  ТЭП.

Одновременно выходным напр жением ДУ 18 устанавливаетс  требуемый коэффициент передачи усилител  13 так, чтобы максимальна  .амплитуда импульсов в пакете генератора 5; поступающих через усилитель 13 (импульсы 13 сумматор 14 на вход управл емой нагрузки 2, была равна  амплитуде импульсов генератора 15, промодулированныхмодул тором 19 (т.е. соответственно U.,.g(,фиг. 2) Импульсы генератора 5 выбираютс  по длительности больше импульсов генератора 15. При этом на выходе сумматора 14 формируетс  ступенчатый им0 пульсный сигнал (импульсы (J и , фиг, 2 ). Прерыватель 16 и транзистор ные ключи 8 и 9 запускаютс  в разные моменты времени (соответственно , фиг, 2 I, чем обеспечиваетс  селекци  работы каналов поддержани  заданного напр жени  ТЭП и регистрации ВАХ. ГенераЕтор 5 амплитудно-модулированных импульсов запускаетс  в заданные таймером 20 моменты времени . При этом пакетом амплитудномодулированных импульсов производитс  сн тие ВАХ QT. режима холостого хода до тока короткого замыкани  ТЭП

Максимальна  амплитуда импульсов в пакете определ етс  коэффициентом

ОЭРеда и усилител  13 и автоматичес ,ки устанавливаетс  ДУ 18 таким обра эом , чтобы сн тие ВАК производилось до напр ж вии  ТЭП, заданного задатчикст 22, Следовательно, при непрерывном измене 1ии одного из внешних параметров {например Тц) при посто нных остальных (ТЕ и Т) производит с  автоматическое сн тие семейства ВАХ при различшлх Тц от режима холос

того хода др тока короткого замыка-t ни .

Предлагаемое устройство обладает повышенной производительностью измерений , так как обеспечиваетс  авто/« тическое сн тие семейства ВАХ в широком диапазоне изменени -выход кого ТЭП при посто нной скорости развертки ВАХ благодар  автоматической модул ции диагностических сигналов.

Claims (1)

1. (541(571 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОЭМИССИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее источник компенсирующего напряжения, к первому выходу которого присоединены последовательно вклю ченные шины для подключения испытуемого прибора, управляемая нагрузка и токосъемный элемент, соединенный вторым выводом с вторым выходом источника компенсирующего напряжения, измерительные каналы тока и напряжения, выполненный каждый в виде после довательно включенных дифференциального усилителя, ключа и пикового детектора, регистратор и синхронизатор, соединенный выходом с входом генератора амплитудно-модулированных импульсов, входы дифференциальных усилителей измерительных каналов тока и напряжения присоединены соответственно к выводам токосъемного элемента и к шинам для подключения испытуемого прибора, а выходы пиковых детекторов измерительных каналов соединены с входами регистратора, отличающееся тем, что, . с целью повышения производительности измерений, в него введены генератор прямоугольных импульсов, прерыватель, динамический запоминающий элемент, задатчик напряжения, дополнительный дифференциальный усилитель' регулируемой усилитель, модулятор, сумматор, коммутатор, таймер и три программных задатчика температур, при этом синхронизатор снабжен входом питающей сети, а генератор амп-. литудно-модулированных импульсов управляющим входом, выход генератора амплитудно-модулированных импульсов соединен с управляющими входами ключей непосредственно и с регулирующим входом управляемой нагрузки через последовательно включенные регулируемый усилитель и сумматор, под ключенный вторым входом к выходу модулятора, первый вход которого соединен с выходом дополнительного дифференциального усилителя и управляющим входом регулируемого усилителя, а второй вход модулятора подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов и к одному из входов пре-, рывателя, соединенного другим входом с выходом дифференциального усилителя, измерительного канала напряжения, а выходом - через динамический запоминающий элемент с первым входом дополнительного дифференциального усилителя, второй вход которого присоединен к выходу задатчика напряжения, выход синхронизатора подключен к входам генератора прямоугольных импульсов и таймера, соединенного выходом с управляющим входом генератора амплитудно-модулированных импульсов и с входом коммутатора, выходы которого подключены соответственно' к входам каждого из трех программных задатчиков температур.