電池檢測分選儀的製作方法
2024-03-10 14:35:15
專利名稱：電池檢測分選儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電池檢測分選儀。尤其是在電池生產和成品的質量控制過程中對其進行檢測，用於質量控制，分選合格品與不合格品的電池檢測分選裝置。
背景技術：
在電池生產製造領域，必須要對產品生產過程中的一些環節進行必要的檢測，以便用於質量控制，分選合格品與不合格品。這些需檢測的數據一般均不是一個具體的數值，而是一個範圍，比如多少伏特以上、或多少伏特至多少伏特之間等。以往，這種檢測都是採用數字萬用表進行的，但由於用萬用表時從測量到讀數需要一定的時間，所以速度很慢，效率很低。且極易造成眼睛的疲勞而造成誤判，人為地誤判率較高。同時，因一般常用數字萬用表本身內阻較低，往往對測試結果造成一定的影響，導致一些不良產品也無法有效的篩選出來。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種檢測速度快、效率高、差錯率低的電池檢測分選儀。
為達到上述目的，本實用新型一種電池檢測分選儀，包括一個檢測埠，一個設置與控制電路和一個檢測電路。其中檢測電路有兩個信號輸入端和一個信號輸出端，其一個輸入端與檢測埠電連接，另一個輸入端與設置與控制電路電連接，其輸出端與電子開關聲光器件電連接。一個直流電源，用於給各部件提供電源。一個穩壓電路，該穩壓電路的輸入端與直流電源相連，輸出端與設置和控制電路連接。其對來自直流電源的電壓進行穩壓，並通過設置和控制電路為檢測電路提供用於對電池電壓進行比較的參考電壓。
優選，上述的檢測電路包括一個比較器，設置和控制電路包括一個設定開關和一個電位器。該電位器與設定開關相連，用於調整預先設定的參考電壓。
進一步優選，上述的檢測電路包括兩個並聯設置的比較器，所述的設置和控制電路也包括兩個並聯設置的設定開關和分別與之相連的電位器，設置和控制電路可以預先設定兩個比較電壓，上限電壓和下限電壓，並分別送至兩個比較器中。
優選，上述的比較器由集成運算放大器構成。
優選，集成運算放大器採用場效應管作為輸入級。
優選，直流電源採用交流電經過整流、濾波和穩壓以後取得。
優選，上述的電子開關聲光器件是電晶體開關聲光器件。
本實用新型通過檢測電路對從檢測埠輸入的電池電壓和設置和控制電路輸入的預先設定的參考電壓進行比較，並把比較後的信號輸出到電子開關聲光器件，電子開關聲光器件對檢測電路輸出的信號有選擇的發出聲光信號，提示電池的狀態，用於分選。即在設定的範圍內(指合格品或不合格品)蜂鳴器鳴叫和/或發出光信號，一般不需要用人眼去看顯示屏上的讀數，所以大大提高了檢測速度。經比較，速度比用數字萬用表可提高5倍以上。同時，有效地減輕了操作者的勞動強度，尤其是眼睛的疲勞程度，降低了人為誤判的機率。
由於本實用新型檢測電路可以由集成運算放大器構成，由於集成運算放大器一般均具有較高的輸入阻抗，例如一般的採用雙極型電晶體作輸入級時，其輸入阻抗通常為數兆歐姆，當集成運算放大器採用場效應管作為輸入級時，其輸入阻抗可達1012歐姆，因此在測試過程中不會對測量結果帶來影響，也避免了差錯。
下面參照附圖結合實例對本實用新型作進一步的說明圖1是本實用新型電池檢測分選儀方框圖；圖2是本實用新型電池檢測分選儀一種實施例-上下限可設定型的電原理圖；圖3是本實用新型電池檢測分選儀另一種實施例-下限可設定型的電原理圖。
具體實施方式如圖1所示，本實施例電池檢測分選儀包括一個檢測埠1，用來檢測電池的電壓。一個設置和控制電路2，用來預先設定用於比較的參考電壓的參數。一個檢測電路3，該檢測電路3有兩個信號輸入端和一個輸出端。其一個輸入端與檢測埠1電連接，另一個輸入端與設置與控制電路2電連接，其輸出端與電子開關聲光器件4電連接。檢測電路3，可以對從檢測埠1輸入的電池電壓和設置和控制電路2輸入的預先設定的參考電壓進行比較，並把比較後的信號輸出到電子開關聲光器件4中，並控制電子開關聲光器件4，使其有選擇的發出聲光信號，以提示電池的狀態，用於分選。另外，還包括一個直流電源5和一個穩壓電路6。其中直流電源5的一個輸出端接在穩壓電路6的輸入端上，穩壓電路6的一個輸出端接在設置和控制電路2的一個輸入端上。直流電源5用於給上述的各部件提供電源，它可以直接採用電池，也可以採用交流電經過整流、濾波和穩壓以後作為電源。穩壓電路6對來自直流電源5的電壓進行穩壓，並通過設置和控制電路2為檢測電路3提供比較電壓。它可以採用集成穩壓電路，也可以用1到3個穩壓二極體串聯起來使用。
本實施例電池檢測分選儀按照所預先設定的用於與電池電壓進行比較的上下限的不同，可以分為兩種類型上、下限均可設定型和單一的下限或上限可設定型。
在上、下限均可設定型的分選儀中，上述的檢測電路3可以包括兩個並聯設置的比較器。設置和控制電路也包括兩個並聯設置的設定開關和分別與其電連接的電位器。設置和控制電路可以預先設定兩個比較電壓，上限電壓和下限電壓，並分別送至兩個比較器中。這種類型的實施例電原理圖見圖2。
在單一的下限或上限可設定型的分選儀中，上述檢測電路3中比較器的數量為一個，設置和控制電路包括一個設定開關和一個電位器。該電位器與設定開關電連接，用於調整預先設定的參考電壓。這種類型的實施例電原理圖見圖3。
我們先看圖2，上、下限均可設定型的實施例，如圖所示檢測埠1是圖中的IN埠；設置控制電路2包括兩個分別設置的開關，上限設定開關K2和下限設定開關K3，此外，還設有一個檢測開關K1。這三個開關分別各自與一個陰極受控型可控矽VS1、VS2、VS3；光電三極體型光耦中的發光二極體；起顯示工作狀態作用的發光二極體D2、D3和D4串聯。起儲能作用的電容C11、C12、C13，各自連接在可控矽VS1、VS2、VS3的控制極和陰極之間。三個光電三極體型光耦中的光敏三極體均是NPN型的，其發射極並聯在一起通往一個數字表頭；集電極中，與檢測開關K1耦合連接的通往檢測埠IN埠；與上限設定開關K2耦合連接的通往調整設定上限電壓用的電位器W1的動臂引出端；與下限設定開關K3耦合連接的通往調整設定下限電壓用的電位器W2的動臂引出端。從而，使上限設定開關K2與調整設定上限電壓用的電位器W1以及下限設定開關K3和調整設定下限電壓用的電位器W2之間通過上述器件實現電連接。
所用的光耦也可以採用集成電路，如LTP521-4等型號。
檢測電路3包括兩個作電壓比較用的並聯設置的比較器OP1和OP2，其中OP1作為下限電壓比較用，OP2作為上限電壓比較用。比較器OP1、OP2的輸出端分別接在一個與非門的兩個輸入端上。在比較器OP2的反向輸入端中，通過輸入電阻R2通往檢測埠IN埠；其同向輸入端通過輸入電阻R3與設定上限電壓用的電位器W1的動臂引出端以及與上限設定開關K2耦合連接的光耦中的三極體集電極連接。比較器OP1的同向輸入端與比較器OP2的反向輸入端相連，也通過輸入電阻R2通往檢測埠IN埠；比較器OP1的反向輸入端則通過輸入電阻R4與設定下限電壓用的電位器W2的動臂引出端和與下限設定開關K3耦合連接的光耦中的三極體集電極連接。起退耦、防自激作用的電容C8、C9、C10分別與上述三個輸入電阻R2、R3、R4並聯以後接地。分別用於設定上、下限電壓用的電位器W1、W2處於並聯連接的狀態。
本實施例中，比較器OP1和OP2可以採用集成運算放大器。集成運算放大器可以採用雙極型電晶體或者場效應管作輸入級，其輸入阻抗通常為數兆歐姆，當採用場效應管作為輸入級時，其輸入阻抗可達1012歐姆。由於集成運算放大器具有較大的輸入阻抗，在測試過程中不會對測量結果帶來影響，從而避免了誤差。
電子開關聲光器件4，在本實施例中採用電晶體開關聲光器件，其開關管採用了晶體三極體VT1。此外還包括發光二極體D1、發聲器件BL和一個與非門。其中開關三極體VT1的發射極接直流電源、集電極接負載-發聲器件BL，基極接發光二極體D1的正極。發聲器件BL還接在開關三極體VT1的集電極與地之間。發光二極體D1的負極和與非門的輸出端連接。
直流電源5可以直接採用乾電池或蓄電池作為電源，但最好採用交流電經過整流、濾波和穩壓以後作為電源，這樣可以實現儀器的長期、連續使用。本實施例中，就是採用220交流電經整流、濾波以後使用的。如圖所示圖中C1、C2、C3、C4和C14、C15是集成穩壓電路78××、79××及7805的前置濾波電容，C5、C6和C16是後置濾波電容。該直流電源5輸出5V直流電壓供給整個電路中各個需電源部件作為電源。
穩壓電路6包括穩壓管DW、限流電阻R1和電容C7，通過電阻RT為集成運算放大器OP1、OP2提供穩定的工作電壓。
本實用新型的實施例，上、下限均可設定型電池檢測分選儀的工作過程如下首先，分別設定需檢測的電池電壓的上、下限的參數。
先按下上、下限設定開關K2或K3中的一個，例如下限設定開關K3。此時，通過穩壓集成電路7805輸入的電壓經過限流電阻R5加至可控矽VS3的控制極，可控矽VS3導通。發光二極體D4發光，提示目前處於設定下限工作狀態。與可控矽VS3連接的相應的光耦導通，通過穩壓集成電路78XX加入的電流通過電位器W2分壓後顯示在表頭上。通過調整電位器W2可以設定想要預先設定的下限電壓的參數。
隨後，按照類似的方式設定另一個參數例如上限參數，此時按下上限設定開關K2，通過穩壓集成電路7805輸入的電壓經過限流電阻R5加至可控矽VS2的控制極，可控矽VS2導通，發光二極體D3發光，提示目前處於設定上限工作狀態。與此同時，與可控矽VS2連接的相應的也光耦導通，通過穩壓集成電路78XX加入的電流通過電位器W1分壓後顯示在表頭上，通過調整電位器W1就可以設定想要預先設定的上限電壓的參數。
在上、下限參數均設定好之後，用於檢測電池時，按下檢測開關K1。通過穩壓集成電路7805輸入的電壓經過限流電阻R5加至可控矽VS1的控制極，可控矽VS1導通，發光二極體D2發光，提示目前處於檢測工作狀態。此時，與可控矽VS1連接的相應的光耦也同時導通，通過檢測埠IN埠加入的電池電壓顯示在表頭上。與此同時，通過檢測埠IN埠加入的電池電壓還通過輸入電阻R2加至作上限電壓比較用的集成運算放大器OP2的反向輸入端，以及作下限電壓比較用的集成運算放大器OP1的同向輸入端。同時，通過穩壓集成電路78XX加入的電流也分別通過電位器W1和W2分壓以後加至運算放大器OP2的同向輸入端和OP1的反向輸入端，這兩個電壓則分別是已經預先設定好的上限和下限電壓。
比較的過程如下假定預先設定的上限和下限電壓分別為V1和V2，電池電壓，假定為V並且V2＜V＜V1。電池電壓V通過輸入電阻R2加至運算放大器OP2的反向輸入端和OP1的同向輸入端。由於集成運算放大器具有極大的電阻，輸入電阻R2的阻值相對於集成運算放大器來說阻值很小，其分壓也很小，因此，不會對電壓的比較產生影響。此時運算放大器OP2的同向輸入端為上限設定電壓V1，反向輸入端的電壓為電池電壓V，由於V＜V1，則運算放大器OP2的輸出端輸出一個高電平；運算放大器OP1的反向輸入端的電壓為下限設定電壓V2，同向輸入端的電壓為電池電壓V，由於V2＜V，則運算放大器OP1的輸出端也輸出一個高電平。兩個高電平加至與非們的兩個輸入端之後，與非們的輸出端將輸出一個低電平。由此，PNP型開關三極體得以導通，發光二極體D1發光，發聲器件BL發聲。表示出電池電壓在所設定的上下限電壓之間。同時，通過檢測埠IN埠加入的電池電壓通過導通的光耦也顯示在表頭上。
當電池電壓V≤下限電壓V2時，運算放大器OP2的輸出端將輸出一個高電平，而運算放大器OP1的輸出端將輸出一個低電平。一高一低兩個電平加至與非們的兩個輸入端之後，與非們的輸出端將輸出一個高電平。此時，PNP型開關三極體不能導通，發光二極體D1不發光，發聲器件BL也不發聲。表示出電池電壓不在所設定的上下限電壓之間。同時，通過檢測埠IN埠加入的電池電壓通過導通的光耦顯示在表頭上。
當上限電壓V1≤電池電壓V時，運算放大器OP2的輸出端將輸出一個低電平，而運算放大器OP1的輸出端將輸出一個高電平。與非們的輸出端也輸出一個高電平，PNP型開關三極體不能導通。發光二極體D1不發光，發聲器件BL不發聲。表示出電池電壓不在所設定的上下限電壓之間。同時，電池電壓顯示在表頭上。
實施例1是當電池電壓在設定的上下限電壓範圍之內時，分選儀發出聲光信號，採用這種方式能夠避免由於各種原因，例如各種人為因素或者接觸不良等原因而導致的誤選的現象，確保每一個所分選出來的產品都是合格的產品。但也可以採用當電池電壓在設定的上下限電壓範圍之外時，分選儀發出聲光信號的方式，當採用這種方式時，只需要將上述的與非門更換為與門即可。
由於在實際應用中，有時僅需要預先設定一個比較電壓，例如下限或上限電壓，對電池進行測量時，就已經可以達到檢測的要求，因此，設計一種單一的下限或上限可設定型的電池檢測分選儀就成為確實的需求。此種方式的實施例見圖3。
如圖所示由於本實施例僅僅需要設定一個下限的比較電壓，因此本實施例與實施例1，上、下限均可設定型實施例相比，所述的檢測電路3僅採用了一個比較器OP1。所述的設置和控制電路2也僅採用了一個設定開關K2和一個電位器W1。該電位器W1與設定開關K2相連，用於調整預先設定的參考電壓。電位器W1與設定開關K2之間還連接有電容C12、可控矽VS2和與可控矽VS2連接的光耦。
此外，本實施例與實施例1的差別還在於在比較器OP1與發光二極體D1之間連接的是一個電阻R9，而不是一個與非門；預先設定的下限參考電壓V2輸入到比較器OP1的同向輸入端，而通過檢測埠IN埠進入的電池電壓V則輸入到比較器OP1的反向輸入端。因此，當電池電壓V＞下限參考電壓V2時，比較器OP1就會輸出一個低電平，PNP型開關三極體導通，發光二極體D1發光，發聲器件BL發聲，顯示出電池電壓V在下限參考電壓V2之上。
本實施例中，如果晶體開關管VT1不是採用PNP型的，而是採用NPN型，發光二極體D1反接時，則上述參考電壓和電池電壓的輸入埠也可以保持不變。
另外，在本實施例以及實施例1當中，在參考電壓和電池電壓輸入兩個比較器OP1及OP2的埠的選擇、晶體開關管VT1的選型以及在比較器與開關管VT1之間接入的門電路的選擇以及其他一些方面都還可以有多種變型。例如，在實施例1當中，當門電路採用與門、開關管VT1採用NPN型時，結果是相同的。
上述實施例披露了本實用新型的優選方案，本技術領域的普通技術人員在本實用新型已公開的內容的情況下，可以對其中的某些部分做出一些變動，這些變動只要是體現了本實用新型的原理，在不超出本實用新型權力要求的情況之下，均屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種電池檢測分選儀，包括一個檢測埠，其特徵在於還包括一個設置與控制電路(2)和一個檢測電路(3)；檢測電路(3)有兩個信號輸入端和一個信號輸出端，其一個輸入端與檢測埠(1)電連接，另一個輸入端與設置與控制電路(2)電連接，其輸出端與電子開關聲光器件(4)電連接；另外還有一個直流電源(5)，用於給各部件提供電源；和一個穩壓電路(6)，該穩壓電路(6)的輸入端與直流電源(5)相連，輸出端與設置和控制電路(2)連接，其對來自直流電源(5)的電壓進行穩壓，並通過設置和控制電路(2)為檢測電路(3)提供用於對電池電壓進行比較的參考電壓。
2.如權利要求1所述的電池檢測分選儀，其特徵在於所述的檢測電路(3)包括一個比較器(OP1)；所述的設置和控制電路(2)包括一個設定開關(K2)和一個電位器(W1)，該電位器(W1)與設定開關(K2)電連接，用於調整預先設定的參考電壓。
3.如權利要求1所述的電池檢測分選儀，其特徵在於所述的檢測電路(3)包括兩個並聯設置的比較器(OP1)、(OP2)；所述的設置和控制電路(2)也包括兩個並聯設置的設定開關(K2)、(K1)和分別與之電連接的電位器(W1)、(W2)，設置和控制電路(2)可以預先設定兩個比較電壓，上限電壓和下限電壓，並分別送至比較器(OP1)和(OP2)中。
4.如權利要求2所述的電池檢測分選儀，其特徵在於所述的比較器由集成運算放大器構成。
5.如權利要求3所述的電池檢測分選儀，其特徵在於所述的比較器由集成運算放大器構成。
6.如權利要求4或5所述的電池檢測分選儀，其特徵在於所述的集成運算放大器是採用場效應管作為輸入級的。
7.如權利要求1所述的電池檢測分選儀，其特徵在於所述的直流電源(5)是採用交流電經過整流、濾波和穩壓以後取得的。
8.如權利要求1所述的電池檢測分選儀，其特徵在於所述的電子開關聲光器件(4)是電晶體(VT1)開關聲光器件。
專利摘要一種電池檢測分選儀，包括一個檢測埠，一個設置與控制電路和一個檢測電路。其中檢測電路有兩個信號輸入端和一個信號輸出端，其一個輸入端與檢測埠電連接，另一個輸入端與設置與控制電路電連接，其輸出端與電子開關聲光器件電連接。一個直流電源，用於給各部件提供電源。一個穩壓電路，其輸入端與直流電源相連，輸出端與設置和控制電路連接。其對來自直流電源的電壓進行穩壓，並通過設置和控制電路為檢測電路提供用於對電池電壓進行比較的參考電壓。
文檔編號G01R31/36GK2700892SQ20042000883
公開日2005年5月18日 申請日期2004年3月13日 優先權日2003年5月10日
發明者黃運群, 張錦新 申請人:比亞迪股份有限公司