山東氣體報警器制造廠
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監測便攜式氣體報警器電池電量的“電池電壓模擬剩余電量法”
發布時間:2012-04-06

便攜式氣體報警器提供的功能越來越紛繁,用戶日益需要準確地監測電池電量,以便靈活管理可用電源,明確顯示剩余工作時間,盡可能延長系統運行的時間。現在大多數便攜式氣體報警器采用的電量測量方法還比較簡單,缺乏精確度。目前主流的檢測方法是簡單測量電池電壓,估算相對應的電池剩余電量。總電量除以4或5,也就是通常能在便攜式氣體報警器屏幕上看見的4格或者5格的電量Bar,所以每格的精確度即是25%或者20%,這樣的精度顯然無法滿足高精度要求的應用。  這種電壓估測電量的方法通常如下:一塊電池在放電的時候,電池的電壓會隨著電池電量的流失逐漸地下降。這樣就可以得到一個比較簡單而有效的對應關系,就是電壓對應容量。通過電池正常使用(比如100mA放電)的放電曲線,對時間進行4等分,以充電限制電壓為4.2V的鋰電池為例,可以列出這樣一個對應關系,4.20V—100%,3.85V—75%,3.75V—50%,3.60V—25%,3.40V—5%(因為便攜式氣體報警器不可能完全用光電池的電量,一般低于3.40V時就可能自動關機了)。很顯然,這種精度最高只有25%。另外,電池電壓會隨著RFPA的功率發射發生突變,通常會變小0.2V-0.3V。如果一味的使用電壓模擬電量方法,就會誤差更大。為了解決電池電壓突然變小的測量問題,當前工程師們的普遍方法是利用軟件算法進行均值濾波,對一段時間內的電池電壓進行均值化,如果該時間段的平均電池電壓確實下降了,則預估電量確實變少了,否則即認為電量并未變化。

電池電壓模擬剩余電量的方法確實存在著缺陷,而通過庫侖計實時監測電池消耗電量而計算剩余電量的方法則非常準確。Fairchild的FAN4010是這種應用的典型器件。它是一顆電流檢測傳感器,專門用于檢測便攜式氣體報警器電池的充電/耗電電流,能將通過精密檢測電阻的電流信號轉換為ADC可以檢測到的電壓信號,從而計算一段時間內消耗的真實電量。

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