通信蓄电池容量检测仪设计

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兰 竺兰 兰 竺兰H !兰兰兰l 受 CP 电 U 萋 ． 闭 受 板送来的控制信号，完成声音报警、接通或l 三l I L ．广—_一]．厂j—L] 电I 载 25 换 24 L[三 目 12V 电路和 路运算放大器组成，完成电流信号和 ———_．1——— ⋯⋯ ”。。I l 块蓄电池信号的采集并送cPU板处理。采样板有 I I ．【一 三兰 ． 两种规格，一种适用于电压在7 V以内(每块电压 I按键与液晶l 在 2 V～6 V)的系统，另一种适用于电压在大于 7 L V，小 于 15 V 的电池组 (每块 电压在 12 V)CPU 图1 系统硬件框图 板以8OC31微处理器为核心部件，接受按键显示板 送来的控制指令和采样板送来的采样数据，经运算处理将控制信号送电源控制报警板，将显示信号送按键显 示板显示；按键显示板接受面板按键信息并送 CPU板，同时显示 CPU板送来的各项信息；有源逆变放电电 源是维护蓄电池组的工作负载，它是将蓄电池的直流变为交流回送入电网。放电电流稳定成线性，测出结果 准确。同时可使能量回收再利用。 1．2 系统工作原理 在蓄电池维护工作中，最重要的是单体电池极限放电电压 。、放电安时率 和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 放电时间丁。这三 个参数。其中 。、和丁。是本系统工作的基准值。是维护蓄电池 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 数据。在维护蓄电池组中，微处理器是按 照蓄电池组每块电池循环采集其放电电压并记时，将采集的单体电池放电电压 和实际放电时间 丁与给定 的基准值进行比较，当 ≤ 。或丁≥丁。时，微处理器按所编写的程序发出指令告警并切断放电负载。而采集 的单体电池最多可达 24块 ，即 、 ⋯⋯ 。同时为便于读取 ，还应采集放电电流值 ， 的采集是利用分 流器作为传感器，将电流信号转变为小电压信号，再将此小电压信号放大，然后送入微处理器进行处理。检测 电压小于或等于设定电压或者定时到时，停止系统运行，切断放电负载。发出声音报警，显示报警时的时间或 电压降到设定值 的电池序号及电压值 。 1．3 系统硬件 系统采用 8OC31微处理器，外部扩展EPROM2764、RAM6264、专用 I／O8155和两片A／D0809；其中2764 用来存放系统程序，6264存放口令、组数、单体电池放电极限电压、放电时间、采集的电压、电流数据等信息；8155 用来管理键盘和液晶显示板；D0809负责采集一路电流信 号和24路电压信号并送 8OC31进行运算处理。 1．4 系统软件 系统软件主要完成以下功能：①系统初始化；②系 统自检；③参数预置；④键盘输入扫描，设置工作参数； ⑤启动时钟及计时；⑥循环检测放电电流，检测电池电 压并与设定值比较，计算电压总和，比较与设定的计时 值 ，并同步显示 。 1．5 主要技术指标 ①工作温度 0～40。C；②交流电压 220 V±0．5 9／6； ③直流功率≤7 W；④ 自检时间≤12 S；⑤测试时间：电 流测试时间≤5 S；单块电池测试时间≤5 S；⑥电池组测 试周期≤90 s；⑦电流测试误差≤±5‰。 图2 地址分配框图 58 军 事 通 信 技 术 2 解决的技术难点 2．I 蓄电池组单体电池电压的采集 难点在于 。， ⋯⋯ 数据采集。如图 3所示，蓄电池组中只有第一 块单体电池引出点电压为实际值，第 n块电池对地引出点电压为 -+ z +⋯⋯ ，即为前面所有单体电池的总和。若对各引出点电压直接采样， 可以编制软件计算出每块单体电池点出的实际电压值。但这样就会带来 两个问题，一是电路供电电压的大幅度提高，并需增加供电路数；二是在 几伏 到几十伏这 么大的变化范围 内精确度将无法实现 (只有在几伏之 内)。实际上第n块单体电池的端电压为( -+Vz+⋯⋯+V )一( -+Vz +⋯⋯+V 一。)，此式可以变为 n×( 。+V +⋯⋯+V )／n一( 一1)( -+ ⋯ ⋯ + 一。)／( 一1)，分析可以发现，随蓄电池块增加，最后一块蓄电池 的电压值是蓄电池块数的几分之一。如图 4所示。 ! ’ _== 一 互v-L ： 一 享 吏 工 — — 图 3 电压采 样连 接图 — — _== 一 图 4 电压采样分析图 对蓄电池各引出点电压用硬件进行除法运算后的电压值基本相差不 大，将运算后的值采样送入微处理器再进行加法、减法、乘法、和校正运算，即可得到每块单体电池端电压的 实际值。这种变换处理是该设备电路实现电压采样的最重要的环节之一。 对蓄电池的电流采样，SENSOR75A分流器将电流信号转换为微电 压信号 ，利 用精密双运放 LF358进行放大后，送第一块 0809放 大器的 IN，这里的放大是采用减法 电路。即 —R ×( +一 一)／R ，而 +一 一 又与放大电流成正 比，所以 与放大电流成正比。如图 5所示 。 2．2 程序编制 本机要完成预定的功能，不仅依靠硬件电路的可靠性，同时也需要编 制比较完善的软件程序。除要完成参数预置、键盘输入扫描，设定工作参 图 5 电流采样 电路 数、启动时钟及计时外，还要进行循环检测放电电流，检测电池电压并与设定值比较、计算电压总和、比较时 间与设定的计时值、并同步显示，检测电压小于或等于设定电压或者定时到时，切断放电负载发出声音报警、 显示报警时间或电压降到设定值的电池序号及电 压值等功能。可任意设定蓄电池放电终止电压及放 电定时的自动报警。提供单体电池电压、总电压、总 电流和时间监视 。 2．3 有源逆变放电负载 如图 6所示，采用逆变放电负载，放电电流可 随意设定 ，放 电电流稳定成线性 ，放电电流稳定 ，对 蓄电池冲击小，电能回馈交流电网。克服了常规放 电负载中的一切弊病，具有开关频率高、功率消耗 升压 l I板式功率 电路 卜_—叫放大电路 逆变器工作 转换控制 二二工二二 欠压、过压、 过流、温度保护 图 6 有 源逆变框 图 小、保护功能全，可靠性高，反馈回的交流对电网无污染，电流输出为正弦波等优点。并实现了电能的充分利 用 ，使蓄电池的维护质量得到了提高。 3 应用结论 几年来该仪表分别在基层 5个通信站应用，分别对GGF一200AH、300AH、400AH、500AH(下转第67页) 一警 角竺 发卜．1 惜T 蓬 第 2期 张 剑等：军用电子设备电磁兼容性典型测试方法介绍 67 容易产生电磁兼容性问题 ，设备间没有很好的电磁兼容 ，其危害、查找难度、补救成本往往是很大的。文章根 据 国军标要求 ，参考了与其相近的美军电磁兼容标准规范 ，针对电子设备在复杂电磁环境中的 EMC测试 ， 给出工程上可操作方法及程式化步骤，提出了建立 EMC测试的实验室环境及仪器要求Ⅲ。这对设备的评 估 、选型、安装、调整是十分有益的。由于篇幅有限，本文只介绍了几种比较典型的电磁兼容性的测试方法 ，抛 砖引玉 ，以供大家参考。 参考文献： F1] 高攸纲．电磁兼容总论[M]．北京 ：北京邮电大学出版社，2001． [23 刘鹏程。邱 扬．电磁兼容原理及技术[M]．北京：高等教育出版社 ，1993． [3] 陈 穷．电磁兼容性工程设计-：rg-J~[M]．北京：国防工业出版社，1993． [4] 蔡仁钢．电磁兼容原理设计和预测技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，1997． (上接 第 1O页) 参考文献： [1] Diffie W，Hellman M E．New directions in cryptography[J-]．IEEE Transactions on Information Theory，1976·11(22)： 644— 654． [2] Hoffstein J，Pipher J，Silverman J H．NTRU：a new high speed public key cryptosystem [A]．LNCS 1423(J·P·Buhler， ed．)[C]．Berlin：Springer-Verlag，1998．267—288． [3] Silverman J H．Peer revieW and independent scrutiny of the NTRUEncrypt public key cryptosystem[EB／oL]．http：／／ WWW．ntru．com ，2001-12-06． [4] Silverman J H．A meet—in—the—middle attack on an NTRU private key[EB／OL]．http：／／www．ntru．com，1997—07—15． ． [5] Silverman J H．Implementation notes for NTRU PKCS multiple transmissions[EB／OL]．http：／／www．ntru．com，1998— 05—26． [6] Lenstra A K。Lenstra H W，Lov’asz L．Factoring polynomials with rational coefficients[J]．Math Ann·1982·261(1)： 513— 534． [7] Coppersmith D。Shamir A．Lattice attacks on NTRU[A]．Proc of Eurocrypt’97 Lecture Notes in Computer Science 1233 [C]．Heidelberg：Springer-Verlag。1997，52—61． (上接第 58页)范围的蓄电池测试，效果很好。以某基层站 500AH蓄电池为例；第 1组第 2块容量低予 45 ，第 9块、12块为 7O ；第 2组第3、4块低于41 ，第 1、2、1O、12块为78 。实测数据准确，为他们及时 更换蓄电池组中的某一块电池起到了关键作用。该站的蓄电池组注重维护，已经用了1O年之久，仍稳定可 靠，节约了大量资金。此设备可广泛用于军、地通信台站，市话、长话、农话、微波、移动等蓄电池的维护检测， 在蓄电池组维护方面发挥显著的作用。 首先该仪表综合了单片机技术、数据采集、显示、有源逆变放电技术等，其次是实现了自动监控、检测，提 高了对蓄电池维护的科学性和可靠性，解决了蓄电池检测放电过程中人员烧伤等事故隐患。提高了电源的充 分利用率，结束了蓄电池维护难的历史，使维护工作上了一个新的台阶。 参考文献： [1] 卓向东．计算机控制的蓄电池寿命测试系统[J]．电源技术，1991，15(1)：14． [2] 李 锐．蓄电池容量 自动测试仪[J]．齐齐哈尔师范学院学报(自然版)，1990，(4)：3—4· [3] 黄绍中．通信用密封铅酸蓄电池的维护技术[J]．电源技术。2002。26(2)：122．