డేటా సేకరణ పద్ధతులు
సింగిల్ సెల్ వోల్టేజ్ గుర్తింపు పద్ధతి
బ్యాటరీ సెల్ వోల్టేజ్ అక్విజిషన్ మాడ్యూల్ పవర్ బ్యాటరీ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్లో కీలకమైన భాగం. దాని పనితీరు మరియు ఖచ్చితత్వం బ్యాటరీ స్థితి సమాచారం యొక్క సిస్టమ్ యొక్క తీర్పు యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ణయిస్తాయి మరియు తదుపరి నియంత్రణ వ్యూహాల ప్రభావవంతమైన అమలును మరింత ప్రభావితం చేస్తుంది. సెల్ వోల్టేజీని గుర్తించడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతులలో రిలే అర్రే పద్ధతి, స్థిరమైన కరెంట్ సోర్స్ పద్ధతి, ఐసోలేటెడ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ అక్విజిషన్ పద్ధతి, వోల్టేజ్/ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్షన్ సర్క్యూట్ అక్విజిషన్ పద్ధతి మరియు లీనియర్ ఆప్టోకప్లర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ అక్విజిషన్ పద్ధతి ఉన్నాయి.
1. రిలే అర్రే పద్ధతి
చిత్రం 8-6 రిలే అర్రే పద్ధతి ఆధారంగా బ్యాటరీ వోల్టేజ్ అక్విజిషన్ సర్క్యూట్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. ఇది టెర్మినల్ వోల్టేజ్ సెన్సార్, రిలే అర్రే, A-D (అనలాగ్-టు-డిజిటల్) కన్వర్టర్ చిప్, ఆప్టోకప్లర్ మరియు మల్టీప్లెక్సర్ని కలిగి ఉంటుంది. సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయబడిన n బ్యాటరీల టెర్మినల్ వోల్టేజ్ని కొలవడానికి, బ్యాటరీ ప్యాక్లోని ప్రతి నోడ్కు n+1 వైర్లను కనెక్ట్ చేయాలి. m-వ బ్యాటరీ యొక్క టెర్మినల్ వోల్టేజ్ను కొలిచేటప్పుడు, మైక్రోకంట్రోలర్ సంబంధిత నియంత్రణ సిగ్నల్ను పంపుతుంది, ఇది మల్టీప్లెక్సర్, ఆప్టోకప్లర్ మరియు రిలే డ్రైవ్ సర్క్యూట్ ద్వారా తగిన రిలేను ఎంచుకుంటుంది, m{11}}వ మరియు m{10}}వ వైర్లను A-D కన్వర్టర్ చిప్కి కనెక్ట్ చేస్తుంది. సాధారణంగా, స్విచ్చింగ్ పరికరాల నిరోధకత సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్తో కలిపిన తర్వాత స్విచ్చింగ్ పరికరాల నిరోధకత వలన ఏర్పడే లోపం దాదాపు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఇంకా, మొత్తం సర్క్యూట్ నిర్మాణం సులభం; వోల్టేజ్ డివైడర్ రెసిస్టర్లు, AD కన్వర్టర్ చిప్ మరియు వోల్టేజ్ సూచన ఖచ్చితత్వం మాత్రమే తుది ఫలితం యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి. రెసిస్టర్లు మరియు చిప్ యొక్క లోపాలు సాధారణంగా చాలా చిన్నవిగా చేయవచ్చు. అందువల్ల, అధిక వ్యక్తిగత బ్యాటరీ వోల్టేజ్ కొలతలు మరియు అధిక ఖచ్చితత్వం అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు రిలే శ్రేణి పద్ధతి చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది.
2. స్థిరమైన ప్రస్తుత మూల పద్ధతి
స్థిరమైన కరెంట్ సోర్స్ సర్క్యూట్ను ఉపయోగించి సమాంతర బ్యాటరీ వోల్టేజ్ సముపార్జన యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం బ్యాటరీ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ను మార్పిడి నిరోధకం ఉపయోగించకుండా సరళంగా మారుతున్న కరెంట్ సిగ్నల్గా మార్చడం. ఇది సిస్టమ్ యొక్క-వ్యతిరేక జోక్య సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. సింగిల్-స్టేజ్ బ్యాటరీ ప్యాక్లో, బ్యాటరీ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, సాధారణంగా 2V మరియు 5V మధ్య, వోల్టేజ్ డిశ్చార్జ్ సమయంలో సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది, తద్వారా సిస్టమ్ యొక్క-వ్యతిరేక సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. అందువల్ల, దీనిని సాధించడానికి డిజైన్ ప్రక్రియలో తరచుగా ఒకే-ఛానల్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ ఎంపిక చేయబడుతుంది. సర్క్యూట్ డిజైన్ మరియు అప్లికేషన్లో తేడాల కారణంగా, స్థిరమైన కరెంట్ సోర్స్ సర్క్యూట్లు అనేక రకాల రూపాలను తీసుకోవచ్చు.
మూర్తి 8-7లో చూపిన సర్క్యూట్ అటువంటి ఉదాహరణ; ఇది సిరీస్-సెలెక్ట్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ మరియు ఇన్సులేటెడ్-గేట్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్తో కూడిన స్థిరమైన కరెంట్ సోర్స్ సర్క్యూట్.
కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క నిర్మాణం నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ఈ సర్క్యూట్ అనేది బహుళ-దశల ప్రత్యక్ష-కపుల్డ్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్, ఇది అధిక ఓపెన్-లూప్ లాభం మరియు లోతైన ప్రతికూల అభిప్రాయాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీని ఇన్పుట్ దశ డిఫరెన్షియల్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ను ఉపయోగిస్తుంది మరియు అదే సిలికాన్ చిప్లో ఏకీకృతం చేయబడింది, దీని ఫలితంగా రెండింటి మధ్య అద్భుతమైన పనితీరు సరిపోలుతుంది మరియు ఇంటర్మీడియట్ దశ అధిక యాంప్లిఫికేషన్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అవకలన సర్క్యూట్ల సూత్రం ఆధారంగా, ఈ సర్క్యూట్ బలమైన సాధారణ-మోడ్ సిగ్నల్ తిరస్కరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. అందువల్ల, బ్యాటరీ ప్యాక్లోని వ్యక్తిగత సెల్ల వోల్టేజ్ని కొలవడానికి ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, అధిక సాధారణ-మోడ్ రిజెక్షన్ మరియు యాంప్లిఫికేషన్ సామర్ధ్యం కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఇన్సులేటెడ్-గేట్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ (IGFET) అనేది అవుట్పుట్ సర్క్యూట్ కరెంట్ను నియంత్రించడానికి ఇన్పుట్ సర్క్యూట్ యొక్క ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ను ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్ పరికరం. ఇది వేరియబుల్ రెసిస్టెన్స్ రీజియన్లో పనిచేస్తున్నప్పుడు, అవుట్పుట్ డ్రెయిన్ కరెంట్ I అనేది ఇన్పుట్ డ్రెయిన్-సోర్స్ వోల్టేజ్ Usకి లీనియర్గా సంబంధించినది. ఇంకా, ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క గేట్-సోర్స్ ఇంపెడెన్స్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా చాలా చిన్న లీకేజ్ కరెంట్ వస్తుంది, అయితే డ్రైన్{15}}సోర్స్ ఆన్-రెసిస్టెన్స్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా{17}}స్టేట్ వోల్టేజ్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. మూర్తి 8-7 P{21}}ఛానల్ మెరుగుదల-మోడ్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ (FET)ని ఉపయోగిస్తుంది మరియు స్థిరమైన గేట్-సోర్స్ వోల్టేజ్ Ucsని నిర్వహించడానికి జెనర్ డయోడ్ కనెక్ట్ చేయబడింది. ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ లీనియర్ ప్రాంతంలో పనిచేస్తుంది. తక్కువ{27}}రెసిస్టెన్స్ FET ఎంపిక చేయబడితే, ఆన్-స్టేట్ వోల్టేజ్ తగ్గుదల చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. అందువలన,
సాధించగల
పై సమీకరణాలలో, u₁ మరియు u₂ మధ్య వ్యత్యాసం బ్యాటరీ టెర్మినల్ వోల్టేజ్, మరియు U₁ అనేది ఇన్వర్టింగ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్. కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్కు కనెక్ట్ చేయబడిన జెనర్ డయోడ్ ఫీడ్బ్యాక్ను అందిస్తుంది, సర్క్యూట్ను సమతుల్య స్థితిలో ఉంచడం సులభం. V₀ ↑→ |Uz| ↓→ IL ↓→ |VR| ↓→ VI ↑→ |V₀| ↓. ఇక్కడ V₀ అనేది ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్; VR అనేది రెసిస్టర్ R₁ అంతటా వోల్టేజ్; మరియు VI అనేది కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఇన్పుట్ అవకలన వోల్టేజ్, అనగా VI=U₁ - U₂. సర్క్యూట్ సమతౌల్యంలో ఉన్నప్పుడు, VI=0. స్థిరమైన కరెంట్ సోర్స్ సర్క్యూట్ సాధారణ నిర్మాణం, బలమైన సాధారణ-మోడ్ తిరస్కరణ సామర్ధ్యం, అధిక సముపార్జన ఖచ్చితత్వం మరియు మంచి ఆచరణాత్మకతను కలిగి ఉంటుంది.
3. ఐసోలేషన్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్
ఐసోలేషన్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ అనేది అనలాగ్ సిగ్నల్లను ఎలక్ట్రికల్గా ఐసోలేట్ చేయగల ఎలక్ట్రానిక్ భాగం. ఇది పారిశ్రామిక ప్రక్రియ నియంత్రణలో ఐసోలేటర్లుగా మరియు వివిధ విద్యుత్ సరఫరా పరికరాలలో ఐసోలేషన్ మీడియాగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది సాధారణంగా రెండు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: ఇన్పుట్ విభాగం మరియు అవుట్పుట్ విభాగం. ఇవి విడిగా శక్తిని పొందుతాయి మరియు అయస్కాంత కలపడం ద్వారా జతచేయబడతాయి. సిగ్నల్ ఇన్పుట్ విభాగం ద్వారా మాడ్యులేట్ చేయబడింది, ఐసోలేషన్ లేయర్ గుండా వెళుతుంది మరియు అవుట్పుట్ విభాగం ద్వారా డీమోడ్యులేట్ చేయబడుతుంది మరియు పునరుద్ధరించబడుతుంది. బ్యాటరీ సెల్ వోల్టేజ్ అక్విజిషన్ సర్క్యూట్లకు ఐసోలేషన్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్లు అనువైనవి. వారు సర్క్యూట్ నుండి ఇన్పుట్ బ్యాటరీ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ సిగ్నల్ను వేరుచేస్తారు, తద్వారా బాహ్య జోక్యాన్ని నివారించడం మరియు సిస్టమ్ సముపార్జన ఖచ్చితత్వం మరియు విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచడం. ఒక సాధారణ అప్లికేషన్ ఉదాహరణ క్రింద అందించబడింది.
600V పవర్ బ్యాటరీ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్లో ఐసోలేషన్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ అప్లికేషన్ను మూర్తి 8.8 చూపిస్తుంది. బ్యాటరీ ప్యాక్లో 50 క్షితిజసమాంతర సీసం-12V వోల్టేజీతో కూడిన యాసిడ్ బ్యాటరీలు ఉన్నాయి మరియు వాటి టెర్మినల్ వోల్టేజ్లు ఐసోలేషన్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ ద్వారా ఒక్కొక్కటిగా పొందబడతాయి. ISO 122 అనేది యునైటెడ్ స్టేట్స్లోని బ్లాక్ & డెక్కర్ (BBB) ద్వారా ప్యాక్ చేయబడిన మాడ్యులేషన్ మరియు డీమోడ్యులేషన్ టెక్నాలజీతో రూపొందించబడిన ఒక ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్, ఇది ఖచ్చితమైన కెపాసిటర్ కప్లింగ్ టెక్నాలజీని మరియు సంప్రదాయ డ్యూయల్ ఇన్{{9}లైన్ (DIP) పిన్ అమరికను ఉపయోగిస్తుంది. ISO 122 యొక్క ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ విభాగాలు నమూనా సర్క్యూట్లో ఉన్నాయి, ఇవి రెండు సరిపోలిన 1pF కెపాసిటర్లతో వేరు చేయబడి ఒక ఐసోలేషన్ లేయర్ను ఏర్పరుస్తాయి. రేట్ చేయబడిన ఐసోలేషన్ వోల్టేజ్ 1500V (AC 60Hz నిరంతరాయంగా) కంటే ఎక్కువ, అధిక ఐసోలేషన్ ఇంపెడెన్స్ మరియు అధిక లాభం ఖచ్చితత్వం మరియు సరళతతో, ఆచరణాత్మక అప్లికేషన్ అవసరాలను తీరుస్తుంది. మూర్తి 8.8లో చూపినట్లుగా, ISO 122 యొక్క ఇన్పుట్ పవర్ ఆటోమేటిక్ బ్యాటరీ ప్యాక్ నుండి తీసుకోబడుతుంది మరియు దానితో సరళ సంబంధాన్ని కలిగి ఉన్న అవుట్పుట్ సిగ్నల్ మల్టీప్లెక్స్ చేయబడింది, ఆపై ఇన్పుట్కి పంపబడే ముందు మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా నియంత్రించబడే రెండు ఖచ్చితమైన రెసిస్టర్ల ద్వారా స్వయంచాలకంగా విభజించబడుతుంది. అవుట్పుట్ పవర్ సర్క్యూట్ బోర్డ్లోని పవర్ సప్లై మాడ్యూల్ ద్వారా సరఫరా చేయబడుతుంది మరియు బ్యాటరీ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ వేరుచేయబడుతుంది. 50వ బ్యాటరీ యొక్క టెర్మినల్ వోల్టేజ్ అక్విజిషన్ సర్క్యూట్లో, అవుట్పుట్ సిగ్నల్ను నెగటివ్ నుండి పాజిటివ్కి మార్చడానికి ఐసోలేటెడ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ తర్వాత ఇన్వర్టర్ జోడించబడిందని గమనించాలి. వివిక్త కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ అక్విజిషన్ సర్క్యూట్ అద్భుతమైన పనితీరును కలిగి ఉన్నప్పటికీ, దాని అధిక ధర దాని విస్తృతమైన అప్లికేషన్ను పరిమితం చేసిందని కూడా సూచించాలి.
4. వోల్టేజ్/ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్షన్ సర్క్యూట్ అక్విజిషన్ మెథడ్
బ్యాటరీ సెల్ వోల్టేజీని పొందేందుకు వోల్టేజ్/ఫ్రీక్వెన్సీ (V/F) కన్వర్షన్ సర్క్యూట్ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, V/F కన్వర్టర్ కీలకం. ఇది వోల్టేజ్ సిగ్నల్లను ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్లుగా మార్చే భాగం, అద్భుతమైన ఖచ్చితత్వం, సరళత మరియు సమగ్ర ఇన్పుట్ను అందిస్తుంది.
మూర్తి 8-9 అధిక{5}}ఖచ్చితమైన V/F మార్పిడి కోసం ఉపయోగించే LM331 V/F కన్వర్టర్ యొక్క సర్క్యూట్ స్కీమాటిక్ను చూపుతుంది. LM331 అనేది FS మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా తయారు చేయబడిన అధిక-పనితీరు గల ఇంటిగ్రేటెడ్ V/F చిప్. ఇది కొత్త ఉష్ణోగ్రత-పరిహారం కలిగిన బ్యాండ్గ్యాప్ రిఫరెన్స్ సర్క్యూట్ను ఉపయోగిస్తుంది, మొత్తం ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో మరియు 4.0V కంటే తక్కువ విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజీల వద్ద చాలా ఎక్కువ ఖచ్చితత్వాన్ని అందిస్తుంది.
ఈ సముపార్జన పద్ధతిలో, వోల్టేజ్ సిగ్నల్ నేరుగా ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్గా మార్చబడుతుంది, ఇది A-D మార్పిడి అవసరం లేకుండా మైక్రోకంట్రోలర్ కౌంటర్ పోర్ట్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది. ఇంకా, బ్యాటరీ సెల్ వోల్టేజ్ అక్విజిషన్ సిస్టమ్లో V/F కన్వర్షన్ సర్క్యూట్ను పూర్తి చేయడానికి, సంబంధిత ఎంపిక సర్క్యూట్లు మరియు ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్లను కూడా బహుళ-ఛానల్ అక్విజిషన్ ఫంక్షనాలిటీని సాధించడానికి డిజైన్ చేయాలి. ఈ పద్ధతిలో తక్కువ భాగాలు ఉంటాయి, కానీ వోల్టేజ్-నియంత్రిత ఓసిలేటర్ కెపాసిటర్లను కలిగి ఉంటుంది మరియు కెపాసిటర్ల సాపేక్ష లోపం సాధారణంగా పెద్దదిగా ఉంటుంది, పెద్ద కెపాసిటర్లు పెద్ద సాపేక్ష లోపాలను ప్రదర్శిస్తాయి.
5. లీనియర్ ఆప్టోకప్లర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ అక్విజిషన్ మెథడ్
లీనియర్ ఆప్టోకప్లర్పై ఆధారపడిన బ్యాటరీ సెల్ వోల్టేజ్ అక్విజిషన్ సర్క్యూట్ సిగ్నల్ అక్విజిషన్ ఎండ్ మరియు ప్రాసెసింగ్ ఎండ్ మధ్య ఐసోలేషన్ను సాధిస్తుంది, తద్వారా సర్క్యూట్ యొక్క స్థిరత్వం మరియు-వ్యతిరేక జోక్య సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. మూర్తి 8-10 TIL300 లీనియర్ ఆప్టోకప్లర్ను చూపుతుంది, ఇందులో ఇన్ఫ్రారెడ్ LED ఇల్యూమినేషన్ మరియు అవుట్పుట్ ఫోటోడియోడ్ ద్వారా విభజించబడిన వివిక్త ఫీడ్బ్యాక్ ఫోటోడియోడ్ ఉంటుంది. LED సమయం మరియు ఉష్ణోగ్రత లక్షణాల యొక్క నాన్ లీనియారిటీని భర్తీ చేయడానికి ప్రత్యేక ప్రక్రియ సాంకేతికత ఉపయోగించబడుతుంది, అవుట్పుట్ సిగ్నల్ LED ద్వారా విడుదలయ్యే సర్వో ప్రకాశించే ఫ్లక్స్కు సరళంగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. TIL300 3500V పీక్ ఐసోలేషన్ను కలిగి ఉంది, 200kHz కంటే ఎక్కువ బ్యాండ్విడ్త్, DC మరియు AC సిగ్నల్ల వివిక్త విస్తరణకు అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు ±0.05%/డిగ్రీ అవుట్పుట్ గెయిన్ స్టెబిలిటీని కలిగి ఉంటుంది. రేఖాచిత్రం నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ఒకే బ్యాటరీ సెల్ యొక్క వోల్టేజ్ విలువ (U1 మరియు U2 మధ్య వ్యత్యాసం) కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ A ద్వారా ప్రస్తుత సిగ్నల్ Ipగా మార్చబడుతుంది మరియు లీనియర్ ఆప్టోకప్లర్ TIL300 ద్వారా ప్రవహిస్తుంది. ఆప్టో{18}}ఐసోలేషన్ తర్వాత, ఇది Ip1కి సరళంగా సంబంధించిన ప్రస్తుత Ip2ని అవుట్పుట్ చేస్తుంది. ఈ కరెంట్ A-D మార్పిడి మరియు డేటా సేకరణ కోసం కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ A2 ద్వారా తిరిగి వోల్టేజ్ విలువగా మార్చబడుతుంది. రేఖాచిత్రంలో I+12V మరియు ±12V అని లేబుల్ చేయబడిన, లీనియర్ ఆప్టోకప్లర్ యొక్క రెండు చివరలకు వేర్వేరు స్వతంత్ర విద్యుత్ సరఫరాలు అవసరమని గమనించాలి. లీనియర్ ఆప్టోకప్లర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ బలమైన ఐసోలేషన్ మరియు-వ్యతిరేక సామర్థ్యాలను కలిగి ఉండటమే కాకుండా ట్రాన్స్మిషన్ సమయంలో అనలాగ్ సిగ్నల్ యొక్క మంచి లీనియరిటీని కూడా నిర్వహిస్తుందని ఇది నిరూపిస్తుంది. అందువల్ల, బహుళ-ఛానల్ అక్విజిషన్ సిస్టమ్లలో రిలే శ్రేణులు లేదా గేటింగ్ సర్క్యూట్లతో కలిపి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. అయినప్పటికీ, దాని సర్క్యూట్రీ సాపేక్షంగా సంక్లిష్టమైనది మరియు అనేక అంశాలు దాని ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి.
ఉష్ణోగ్రత సముపార్జన పద్ధతులు
బ్యాటరీ ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత బ్యాటరీ పనితీరును ప్రభావితం చేయడమే కాకుండా నేరుగా ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల భద్రతకు సంబంధించినది. కాబట్టి, ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రత పరామితి సముపార్జన కీలకం. ఉష్ణోగ్రతను పొందడం కష్టం కాదు; సరైన ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ను ఎంచుకోవడం కీలకం. ప్రస్తుతం, థర్మిస్టర్లు, థర్మోకపుల్స్, థర్మిస్టర్ ట్రాన్సిస్టర్లు మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ టెంపరేచర్ సెన్సార్లు వంటి అనేక ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి.
1. థర్మిస్టర్ అక్విజిషన్ మెథడ్
థర్మిస్టర్ సముపార్జన పద్ధతి యొక్క సూత్రం ఉష్ణోగ్రతతో థర్మిస్టర్ యొక్క నిరోధకత మారుతుందనే లక్షణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వోల్టేజ్ డివైడర్ను రూపొందించడానికి థర్మిస్టర్తో శ్రేణిలో స్థిర నిరోధకం అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, తద్వారా ఉష్ణోగ్రత స్థాయిని వోల్టేజ్ సిగ్నల్గా మారుస్తుంది. ఈ సిగ్నల్ అనలాగ్-టు-డిజిటల్ మార్పిడి ద్వారా డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సమాచారంగా మార్చబడుతుంది. థర్మిస్టర్లు చవకైనవి కానీ పేలవమైన సరళతను కలిగి ఉంటాయి మరియు సాధారణంగా సాపేక్షంగా పెద్ద తయారీ లోపాలను కలిగి ఉంటాయి.
2. థర్మోకపుల్ సముపార్జన పద్ధతి
థర్మోకపుల్ యొక్క పని సూత్రం ఏమిటంటే, బైమెటాలిక్ శరీరం వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వేర్వేరు థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ సంభావ్య విలువను పొందడం ద్వారా, ఉష్ణోగ్రత విలువను పట్టికను చూడటం ద్వారా పొందవచ్చు. థర్మోఎలెక్ట్రిక్ సంభావ్య విలువ పదార్థంపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి, థర్మోకపుల్స్ యొక్క ఖచ్చితత్వం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. అయితే, థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్లు మిల్లీవోల్ట్-స్థాయి సిగ్నల్లు కాబట్టి, ఎక్స్టర్నల్ సర్క్యూట్రీ కాంప్లెక్స్ను తయారు చేయడం ద్వారా విస్తరణ అవసరం. సాధారణంగా, లోహాలు అధిక ద్రవీభవన బిందువులను కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి థర్మోకపుల్లను సాధారణంగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత కొలతలకు ఉపయోగిస్తారు.
3. ఇంటిగ్రేటెడ్ టెంపరేచర్ సెన్సార్ అక్విజిషన్ మెథడ్
రోజువారీ జీవితంలో మరియు ఉత్పత్తిలో ఉష్ణోగ్రత కొలత సర్వసాధారణం కావడంతో, సెమీకండక్టర్ తయారీదారులు అనేక సమీకృత ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లను ప్రవేశపెట్టారు. ఈ సెన్సార్లలో చాలా వరకు థర్మిస్టర్లపై ఆధారపడి ఉంటాయి, అవి తయారీ సమయంలో క్రమాంకనం చేయబడతాయి, ఫలితంగా థర్మోకపుల్లతో పోల్చదగిన ఖచ్చితత్వం ఉంటుంది. ఇంకా, వారు నేరుగా డిజిటల్ విలువలను అవుట్పుట్ చేయగలరు, తద్వారా వాటిని డిజిటల్ సిస్టమ్లలో ఉపయోగించడానికి-అందంగా సరిపోతాయి.
ప్రస్తుత సముపార్జన పద్ధతులు
సాధారణ కరెంట్ గుర్తింపు పద్ధతులలో షంట్లు, ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, హాల్ ఎఫెక్ట్ కరెంట్ సెన్సార్లు మరియు ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సార్లు ఉన్నాయి.
ప్రతి పద్ధతి యొక్క లక్షణాలు టేబుల్ 8-1లో చూపబడ్డాయి.
| అంశం | షంట్ | ట్రాన్స్ఫార్మర్ | హాల్ ఎలిమెంట్ కరెంట్ సెన్సార్ | ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సార్ |
|---|---|---|---|---|
| చొప్పించడం నష్టం | అవును | నం | నం | నం |
| అమరిక ఫారం | ప్రధాన సర్క్యూట్లోకి చొప్పించడం అవసరం | ఓపెన్ హోల్, వైర్ యాక్సెస్ | ఓపెన్ హోల్, వైర్ యాక్సెస్ | - |
| కొలత వస్తువు | DC, AC, పల్స్ | AC | DC, AC, పల్స్ | DC, AC |
| ఎలక్ట్రికల్ ఐసోలేషన్ | ఐసోలేషన్ లేదు | ఒంటరిగా | ఒంటరిగా | ఒంటరిగా |
| వాడుకలో సౌలభ్యం | చిన్న సిగ్నల్ యాంప్లిఫికేషన్, ఐసోలేషన్ ప్రాసెసింగ్ అవసరం | ఉపయోగించడానికి సాపేక్షంగా సులభం | ఉపయోగించడానికి సులభమైన | - |
| అప్లికేషన్ దృశ్యం | చిన్న కరెంట్, నియంత్రణ కొలత | AC కొలత, పవర్ గ్రిడ్ పర్యవేక్షణ | నియంత్రణ కొలత | సాధారణంగా అధిక-వోల్టేజ్ కొలత పవర్ సిస్టమ్లలో ఉపయోగించబడుతుంది |
| ధర | సాపేక్షంగా తక్కువ | తక్కువ | సాపేక్షంగా అధికం | అధిక |
| జనాదరణ స్థాయి | ప్రజాదరణ పొందింది | ప్రజాదరణ పొందింది | సాపేక్షంగా ప్రజాదరణ పొందింది | ప్రజాదరణ పొందలేదు |
ఈ కారకాలలో, ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సార్ల యొక్క అధిక ధర నియంత్రణ రంగంలో వాటి అప్లికేషన్ను పరిమితం చేస్తుంది; షంట్లు తక్కువ-ధరతో ఉంటాయి మరియు మంచి ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందనను కలిగి ఉంటాయి, కానీ అవి తప్పనిసరిగా ప్రస్తుత లూప్కు కనెక్ట్ చేయబడి ఉండటం వలన ఉపయోగించడానికి గజిబిజిగా ఉంటాయి; ప్రస్తుత ట్రాన్స్ఫార్మర్లు AC కొలతలకు మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి; మరియు హాల్ ఎలిమెంట్ కరెంట్ సెన్సార్లు మంచి పనితీరును అందిస్తాయి మరియు ఉపయోగించడానికి సులభమైనవి. ప్రస్తుతం, షంట్లు మరియు హాల్ ఎలిమెంట్ కరెంట్ సెన్సార్లు ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ పవర్ బ్యాటరీ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్ల ప్రస్తుత కొనుగోలు మరియు పర్యవేక్షణలో సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
స్మోక్ డిటెక్షన్ పద్ధతులు
వాహన నిర్వహణ సమయంలో, సంక్లిష్టమైన రహదారి పరిస్థితులు మరియు అంతర్గత బ్యాటరీ తయారీ సమస్యల కారణంగా, వేడెక్కడం, కుదింపు లేదా ఢీకొనడం వల్ల పొగ లేదా మంటలు వంటి విపరీతమైన అత్యవసర పరిస్థితులు సంభవించవచ్చు. ఈ సంఘటనలను వెంటనే గుర్తించి, సమర్థవంతంగా పరిష్కరించకపోతే, అవి అనివార్యంగా పెరుగుతాయి, చుట్టుపక్కల బ్యాటరీలు, వాహనం మరియు కార్గో కంపార్ట్మెంట్లోని సిబ్బందిని బెదిరించి, వాహన నిర్వహణ భద్రతపై తీవ్ర ప్రభావం చూపుతాయి. అటువంటి సంఘటనలను నివారించడానికి, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థలలో పొగ పర్యవేక్షణ ప్రవేశపెట్టబడింది మరియు పెరుగుతున్న శ్రద్ధను పొందుతోంది.
స్మోక్ సెన్సార్లు విభిన్నమైనవి మరియు వాటి గుర్తింపు సూత్రాల ఆధారంగా మూడు ప్రధాన రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి: ① సెమీకండక్టర్ స్మోక్ సెన్సార్లు మరియు కాంటాక్ట్ దహన స్మోక్ సెన్సార్లు వంటి భౌతిక రసాయన లక్షణాలను ఉపయోగించుకునే స్మోక్ సెన్సార్లు; ② థర్మల్ కండక్టివిటీ స్మోక్ సెన్సార్లు, ఆప్టికల్ ఇంటర్ఫరెన్స్ స్మోక్ సెన్సార్లు మరియు ఇన్ఫ్రారెడ్ సెన్సార్లు వంటి భౌతిక లక్షణాలను వినియోగించే స్మోక్ సెన్సార్లు; ③ కరెంట్-రకం పొగ సెన్సార్లు మరియు ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్{1}}రకం గ్యాస్ సెన్సార్లు వంటి ఎలక్ట్రోకెమికల్ లక్షణాలను ఉపయోగించే స్మోక్ సెన్సార్లు. పొగ సెన్సార్లు వైవిధ్యంగా ఉన్నందున, సెమీకండక్టర్ పొగ సెన్సార్లు అన్ని వాయువులను గుర్తించలేవు. అందువల్ల, ఒకటి లేదా రెండు నిర్దిష్ట రకాల పొగను గుర్తించడానికి ఒక నిర్దిష్ట రకాన్ని ఎంపిక చేస్తారు. ఉదాహరణకు, O₂, H₂S, CO, H₂, O₃H₂O, Cl₂, OH, CO₂, మొదలైన వాటితో సహా హైడ్రోకార్బన్ పొగను గుర్తించడానికి ఆక్సైడ్ సెమీకండక్టర్ స్మోక్ సెన్సార్లు ప్రధానంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఎలక్ట్రోడ్ పరిమితుల కారణంగా, ఈ సెన్సార్లు ప్రధానంగా O₂, అకర్బన పొగను గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు. Cl₂, SO₂, మొదలైనవి.
పవర్ బ్యాటరీలలో స్మోక్ సెన్సార్లను ఉపయోగించినప్పుడు, సెన్సార్ ఎంపికకు బ్యాటరీ దహనం ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే పొగ కూర్పును అర్థం చేసుకోవడం అవసరం. సాధారణంగా, బ్యాటరీ దహనం పెద్ద మొత్తంలో CO మరియు CO2ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, కాబట్టి ఈ రెండు వాయువులకు సెన్సిటివ్ సెన్సార్లను ఎంచుకోవాలి. రహదారి దుమ్ము మరియు వైబ్రేషన్ కారణంగా తప్పుడు ట్రిగ్గర్లను నిరోధించడానికి సెన్సార్ నిర్మాణాన్ని దీర్ఘ-వాహన వినియోగం యొక్క వైబ్రేషన్ పరిస్థితులకు అనుగుణంగా మార్చాలి.
పవర్ బ్యాటరీ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్లోని స్మోక్ అలారం పరికరాన్ని డ్రైవర్ కన్సోల్లో ఇన్స్టాల్ చేయాలి. అలారం సిగ్నల్ను స్వీకరించిన తర్వాత, అది త్వరగా వినిపించే మరియు దృశ్యమాన అలారం మరియు తప్పు స్థానాన్ని జారీ చేయాలి, డ్రైవర్ వెంటనే అలారం సిగ్నల్ని గుర్తించి, అందుకోగలడని నిర్ధారిస్తుంది.
ఉదాహరణకు, ఒలింపిక్ ఎలక్ట్రిక్ బస్సులో ఉపయోగించే స్మోక్ అలారం సిస్టమ్, ప్రాథమికంగా బీజింగ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడింది, 9V ఆల్కలీన్ లేదా కార్బన్{1}}జింక్ బ్యాటరీతో నడిచే బ్యాటరీ సిస్టమ్ను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది 24 గంటల సాధారణ ఆపరేషన్ను నిర్ధారిస్తుంది. అలారం సిగ్నల్ వాహనం యొక్క 24V బ్యాటరీ విద్యుత్ సరఫరా ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది, ఇది అలారం వ్యవస్థ యొక్క స్వతంత్రతను నిర్ధారించడానికి విడిగా సరఫరా చేయబడుతుంది. పంపిణీ చేయబడిన అలారాలు అంతర్గత పొగ సెన్సార్ల ద్వారా పొగ ఏకాగ్రతను గుర్తిస్తాయి. పొగ ఏకాగ్రత పరిమితి కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అలారం యొక్క అంతర్గత నియంత్రిక ఓపెన్ సర్క్యూట్కు రిలే అవుట్పుట్ను సెట్ చేస్తుంది; పొగ ఏకాగ్రత పరిమితిని మించిపోయినప్పుడు, అంతర్గత కంట్రోలర్ రిలే అవుట్పుట్ను షార్ట్ సర్క్యూట్కు సెట్ చేస్తుంది, డిస్ప్లే ప్యానెల్పై -24V పవర్ సప్లైతో అలారం సర్క్యూట్ను రూపొందించడానికి డిస్ప్లే ప్యానెల్కు +24V విద్యుత్ సరఫరాను త్వరగా గీయడం ద్వారా వినిపించే మరియు దృశ్యమాన అలారం సిగ్నల్ను విడుదల చేస్తుంది. సిస్టమ్ నిర్మాణం మూర్తి 8-11లో చూపబడింది.
