Батарейка 357а

2.4.1 Кодоимпульсные цифровые вольтметры

В кодоимпульсных (с поразрядным уравновешиванием) цифровых вольтметрах реализуется принцип компенсационного метода измерения напряжения. Структурная схема подобного вольтметра представлена на рис. 2.13.

Измеряемое напряжение U’х полученное с входного устройства, сравнивается с компенсирующим напряжением UК, вырабатываемым прецизионным делителем и источником опорного напряжения. Компенсирующее напряжение имеет несколько уровней, квантованных в соответствии с двоично-десятичной системой счисления. Например, двухразрядный цифровой вольтметр, предназначенный для измерения напряжений до 100 В, может включать следующие уровни напряжений: 80, 40, 20, 10, 8,4,2, 1 В.

Рисунок 2.13 Структурная схема кодоимпульсного вольтметра

Сравнение измеряемого U’x и компенсирующего UK напряжений проводят последовательно по командам управляющего устройства, Процесс сравнения показан на рис. 2.14.

Управляющие импульсы Uу через определенные интервалы времени переключают сопротивления прецизионного делителя таким образом, что на его выходе последовательно возникают напряжения: 80, 40, 20, 10, 8, 4, 2, 1В; одновременно к соответствующему выходу прецизионного делителя подключают устройство сравнения. Если UK > U’x, то с устройства сравнения поступает сигнал Uср на отключение в делителе соответствующего звена, так, чтобы снять сигнал UK. Если UK

Техника на службе у слуха

Для питания СА в основном используются воздушно-цинковые батарейки.

От источников питания предыдущих поколений (ртутных, оксид-серебряных и никель-кадмиевых) они отличаются такими свойствами:

• экологичны, отвечают стандарту IEC;
• обеспечивают более стабильное напряжение;
• имеют емкость больше в несколько раз, а по сравнению с аккумуляторами — в 15-20 раз;
• выделяют больше энергии;
• не разряжаются резко.

В слуховом аппарате батарейки работают в сложном режиме: когда в него не поступают звуки, энергии расходуется немного, и элемент пропускает малое количества тока. А в момент попадания на вход аппарата звуковых волн потребление энергии резко возрастает. Если батарейка не обеспечивает стабильного напряжения при скачкообразном расходовании энергии, произойдет искажение электрических сигналов и усиленных устройством звуков.

Воздушно-цинковые батареи подходят и для аналогового, и для более современного и комфортного цифрового СА. Последний улавливает микрофоном входящий сигнал, отправляет на усилитель, преобразующий его из аналогового в цифровой.

Затем сигнал попадает в ресивер (динамик), который направляет его в ухо. Цифровой СА можно настроить под особенности слуха потребителя. Он имеет 2-4 программы прослушивания для различных акустических ситуаций, может выделять речь из поступающего потока, понижать уровень шума, передавать естественный фон окружающего мира.

Разновидности

Устройство для улучшения слуха должно быть малозаметным, иметь небольшой вес и размер. Соответственно, элемент питания к нему нужен небольшой, но мощный. Одна батарейка может служить от 5 дней до 3 недель, все зависит от мощности прибора. Нагрузка на источник тока большая, так как он работает практически постоянно.

В зависимости от продолжительности работы, батарейки для слуховых аппаратов классифицируются на 4 группы:

1. № 10 емкостью 100 мАч, срок службы которых 3-8 дней. Они имеют желтую маркировку. Предназначены для внутриканальных приборов 10 С, которые отличаются высоким качеством и малыми размерами.
2. № 312 емкостью 180 мАч, сроком службы от 3 до 12 дней. Тип батареек 312 используются для внутриушных приборов, с коричневой маркировкой.
3. № 13 работает от 6 дней до 2 недель. Тип 13 для слухового устройства имеет объем 310 мАч, отмечены оранжевым цветом.
4. Самые долгосрочные экземпляры № 675 отмечены синим или красным цветом, предназначены для приборов повышенного энергопотребления. Могут функционировать от 1 недели до месяца. Используют для мощных приборов заушного типа, емкость их 610 мАч.

Таблица характеристик батарейки CR2032 и ее аналогов CR2025, CR2016

Помимо батарей CR2032 для питания маломощной техники применяются и другие элементы «таблеточной» формы с близкими характеристиками. Чтобы было проще разобраться, чем отличается батарейка CR2032 от CR2025 и CR2016, их главные параметры сведены в таблицу.

Внешний вид и габаритные размеры элемента 2032

Типы аккумуляторов и их особенности

Аккумуляторный электроинструмент комплектуется батареями, выполненными на различной основе. Эти АКБ в эксплуатации и при зарядке ведут себя по-разному, и к ним нужен дифференцированный подход, основанный на знании свойств электрохимических источников питания.

Никель-кадмиевый

Классика жанра для переносного электроинструмента. Многие батареи для шуруповертов напряжением от 12 в до 14 в построены на таких элементах. Недорогие, достаточно емкие аккумуляторы получили широкое распространение, долгое время были единственным бытовым типом источников питания с возможностью возобновления энергии. К их плюсам относят:

• способность работать при низких (до минус 40 град.С) температурах;
• отсутствие склонности к самовозгоранию;
• высокую надежность.

К недостаткам, прежде всего, относят проблемы с утилизацией (кадмий токсичен), а также относительный проигрыш по электрическим параметрам батареям, созданным по более поздним технологиям. Однако есть области, где альтернативы Ni Cd элементам нет, и они еще долго не сойдут со сцены.

Никель-кадмиевая батарея от компании Metabo.

Металлогидридный

Аккумуляторы структуры NiMH разработаны на смену никель-кадмиевым электрохимическим источникам тока. Батареи предыдущего поколения обладают хорошими характеристиками, но содержат кадмий – токсичный элемент, создающий проблемы с утилизацией АКБ. Более новые источники имеют несколько большую удельную емкость, но выдерживают меньшее количество циклов заряда-разряда. Также для них характерна большая токоотдача (до 1,5 крат по сравнению с Ni Cd) и меньший ток саморазряда. Никель-металлогидридные элементы можно хранить на холоде (но не при температурах ниже нуля!) до месяца без необходимости последующей подзарядки. Хранение элементов стало безопасным – авиакомпании принимают Ni-MH батареи к перевозке.

По сравнению с никель-кадмиевыми моделями NiMH батареи имеют полное превосходство почти по всем электрическим параметрам, но при низких температурах они работают плохо. В этой категории устаревшая концепция NiCd конкуренции не имеет.

Никель-металлогидридная батарея 18 вольт.

Литий-ионный

Самый популярный тип аккумуляторов. Считается лучшим и передовым по совокупности свойств. К плюсам таких батарей относят:

• высокую удельную емкость;
• низкий ток саморазряда;
• высокую токоотдачу;
• повышенное напряжение единичного элемента имеет преимущество при построении относительно «высоковольтных» батарей (18 в или 20 в) – так как элементов надо меньше, то при том же геометрическом объеме общая емкость будет выше;
• микроскопический эффект памяти (долгое время считалось, что он отсутствует полностью);
• относительно долгий срок службы.

На практике не все так радужно, и у литий-ионных батарей есть существенные недостатки:

• литий-ионные элементы выходят из строя при перезаряде, требуется тщательный контроль под управлением микропроцессоров;
• выходят из строя при глубокой разрядке;
• теряют свойства при хранении (даже без заряда-разряда);
• плохо работают при низких температурах.

Для контроля глубины разряда под нагрузкой и предотвращения перезаряда литий-ионные батареи часто оснащаются встроенным контроллером. Он помогает правильно зарядить Li-ion аккумулятор шуруповерта В этом случае батарея работает в более благоприятных режимах и срок ее службы увеличивается. Но не все производители устанавливают в свою продукцию такие платы, несмотря на декларации об их наличии.

Литий-ионая АКБ на 20 вольт.

Также недостатком аккумуляторов Li-ion считается их склонность к самовозгоранию и к взрыву. Проблема усугубляется тем, что в результате химических реакций для поддержания горения им не нужен приток кислорода извне. А с водой содержимое АКБ реагирует, выделяя еще больше взрывоопасных газов. Поэтому тушить такие элементы очень трудно. В результате после нескольких инцидентов и даже катастроф при перевозке Li-Ion элементов авиакомпании стали вводить ограничения и запреты на транспортировку таких источников тока. О методах восстановления таких батарей можно почитать здесь.

Для удобства сравнения основные свойства аккумуляторов разных типов сведены в таблицу.

Аналоги и модификации

Подходящих под батарейный отсек, где был установлен элемент питания SR44, химических источников тока довольно много, но владельцев портативных устройств не должен смущать тот факт, что буквенно-цифровое обозначение таких батарей может существенно отличаться от оригинала.

Для того чтобы миниатюрный прибор смог продолжить работу даже при отсутствии стандартного элемента питания, можно использовать следующие его аналоги:

• *LD — Низкое и равномерное энергопотребление.
• **HD — Высокое и неравномерное энергопотребление.

Перечисленные модификации могут лишь незначительно отличаться по количеству генерируемого тока, но по габаритам они будут идеально подходить для установки в держатель электронного устройства.

Зачем нужно снимать пленку

Воздушно-цинковые батарейки имеют два полюса – абсолютно гладкая сторона «+» положительный контакт, и поверхность с ободком по краю « — » отрицательный полюс.

Гладкая поверхность батарейки всегда закрыта специальной пленкой. На плюсовой стороне имеется несколько воздушных отверстий (в зависимости от величины изделия). Поэтому при производстве, эти отверстия запечатывают защитной наклейкой. Это необходимо, чтобы кислород содержащийся в воздухе, раньше нужного времени не попадал в микроотверстия внутрь гальванического элемента. Непосредственно перед тем, как вставить батарейку в слуховой аппарат, эту пленку удаляют и дают возможность активному веществу полностью обогатиться кислородом, примерно 3-5 минут. После активации батарейка начнет функционировать и производить электричество.

Если выждать несколько минут после снятия наклейки, то это увеличит срок ее работоспособности на 25%. За эти три-пять минут, кислород проходит через все напыления цинкового порошка и активирует работу батарейки в полном объеме. А если вставить элемент непосредственно после снятия пленки, то активация произойдет только в верхней слое вещества, что значительно уменьшит срок ее работы.

После того, как снята защитная наклейка, начинают происходить химические процессы, которые невозможно остановить даже снова наклеив пленку. Батарейка все равно будет работать и разрядится в положенный срок. Реакция будет идти достаточно быстро, и даже без нагрузки завершится в течение двух-трех месяцев.

Популярные производители

Производители батареек к СА предлагают удобные для пользователя дополнения, например блистеры в яркой упаковке по 6 или 12 элементов с прочной картой и линией отрыва, а также другие новаторские идеи дизайна и технологий. Цель производителей — увеличить и обеспечить их надежность в период работы, многие из них выпускают и батарейки, и слуховые аппараты.

Еще один вариант батареек для слуховых аппаратов.

Наиболее востребованы:

1. Rayovac (США).
   По количеству запатентованных технологий опережает все вместе взятые остальные компании. Занимает 60% мирового рынка. С 2005 г. выпускает батарейки серии Rayovac Extra Advanced со сроком хранения 4 года. Элементы имеют оптимизированную форму, обеспечивающую большую емкость, улучшенный анод, удлиненные язычки защитной пленки.
2. Widex (Дания).
   С 2015 г. выпускает цифровые СА Widex Unigue с новым уровнем цифровой обработки и наиболее естественным звучанием по сравнению с другими брендами. Батарейки Widex Zinc-Air 675 подходят для мощных и сверхмощных СА разных производителей.
3. Renata SA (Швейцария).
   Батарейки для СА Premium отличаются увеличенным сроком службы при высоких нагрузках, имеют начальное напряжение выше 1,4 В, что дает дополнительный резерв мощности. Элементы могут прослужить больше срока, указанного в технических сертификациях. Компания предлагает брелок-тестер для определения годности батареек.
4. Power One (Германия).
   Наиболее производительны и долговечны элементы серии Mercury-free. На международном конкурсе дизайна iF Design Awards особенная упаковка, позволяющая легко извлечь батарейку, исключая случайное снятие защитной пленки, была отмечена золотой премией.

Широко распространены бренды GP Batteries, отличающиеся невысокой ценой, Duracell, Simens, ZeniPower. Технологии PowerSeal защищают устройства от протечки полностью использованных батареек до 1 недели при комнатной температуре

Язычок EasyTab на элементах премиум-класса (например, Rayovac, Duracell) упрощает замену батареек в миниатюрных СА, что важно для пожилых людей

Оригинальность упаковки и прохождение элементами питания тестирования подтверждаются пломбой контроля качества. Элементы питания, не предназначенные для СА, не имеют необходимой емкости для обеспечения нормальной работы устройства, даже если это качественные батарейки для часов и микроэлектроники (например, компании Renata). Они быстро разряжаются, могут привести к поломке аппарата.

Нужен ли стабилизатор

После того, как параметры блока питания определены, следует рассмотреть наличие его стабилизированного и нестабилизированного напряжения. Решение этого вопроса актуально из-за того, что сеть, питающая газовый проточный водонагреватель обязательно должна иметь стабильное напряжение, без скачков в ту или иную сторону.

Блок питания со стабилизаторомИсточник oboiman.ru

Работа газовой колонки предусматривает получение электрического питания от батареек. Последние, в свою очередь, (при условии хорошего заряда) являются источником качественного тока и не требуют наличия дополнительных стабилизирующих устройств. Манипуляции по смене элемента, питающего нагреватель и не имеющего блока стабилизации, пьезоэлемент может работать не стабильно.

Конструктивные элементы газового проточного нагревателяИсточник turbo-yandex-ru.

Ключевые отличия и взаимозаменяемость

При анализе таблицы становится очевидным, что батарейки отличаются, в первую очередь, габаритами. Точнее – разница в толщине (ее определяют третья и четвертая цифры в маркировке). Известно, что размеры гальванического элемента определяют его емкость и мощность. Первый параметр тянет за собой срок службы при одной и той же нагрузке, а второй – нагрузочную способность, максимальный разрядный ток.

Батарейки отличаются толщиной

Следовательно, CR2032 можно без ограничений по электрическим параметрам применять вместо CR2025 или CR2016, а СR2025 вместо CR2016. Единственная проблема, которая может возникнуть – это установка на посадочное место из-за повышенной толщины. Возможно, придется подогнуть контактный лепесток так, чтобы батарея вошла в установочные габариты разъема.

Те же проблемы, но с противоположным знаком, могут возникнуть при установке батарейки с меньшим номером вместо более габаритного источника питания – CR2025 вместо элемента 2032 или CR2016 вместо более объемных «таблеток». В этом случае также можно попробовать подогнуть контактный лепесток так, чтобы обеспечить надежное соединение.

В стандартном держателе «таблетка» меньшего типоразмера может не обеспечить надежный контакт

Если подгибанием пружинного контакта проблему решить не получилось, можно попробовать подложить под заменяемый элемент металлический кружок или кусочек фольги, чтобы компенсировать уменьшение толщины.

Но в этом случае могут возникнуть вопросы и электрического характера. Емкость элементов с меньшим номером ниже, чем у CR2032, хотя выходное напряжение совпадает. Поэтому при такой замене следует ожидать сокращения срока службы источника питания

Кроме того, надо обратить внимание на потребляемый ток – в теории он может превышать возможности «младшей» батарейки. На практике такая ситуация маловероятна – дисковые батарейки в большинстве случаев ставят в приборы, потребляющие небольшую мощность

К компьютерам это относится в полной мере.

Что необходимо знать для стабильной работы аппарата

Очень важным фактором является срок службы батарейки в слуховом протезе, о котором нужно помнить.

Чтобы избежать неожиданного отключения аппарата во время делового или важного разговора из-за выхода из строя элемента питания, нужно хотя бы приблизительно знать гарантированное время работы батарейки того типа, которая установлена в вашем аппарате, а также попытаться рассчитать остаток рабочего времени. Особенно это нужно выяснить перед началом предстоящей беседы

Особенно это нужно выяснить перед началом предстоящей беседы.

Если ожидаются продолжительные переговоры, лучше заранее подготовиться, заменив батарейку на новую с заведомо достаточным временным запасом. Можно взять с собой еще дополнительные батарейки на случай вынужденной замены.

Срок функционирования батарейки в среднем от 3 до 10 дней. Он зависит от условий эксплуатации: как часто используется, как долго находится во включенном состоянии, какую степень громкости нужно поддерживать и др.

Разновидности элементов питания

Вариант батареек для слуховых аппаратов.

Для разных видов слуховых аппаратов нужны свои типы батареек, отличающиеся размером и емкостью, которая обозначается производителями цифрами (в мА/ч). Для удобства пользователя элементы упаковывают в блистеры разного цвета.

Выделяют 4 основных типоразмера батареек:

• №675 — считается наиболее долговечной и надежной, элементы с кодировкой синего цвета (диаметр 11,54 мм) предназначены для аппаратов заушного типа повышенной мощности, рассчитанных на пользователей с 3 и 4 степенями потери слуха, а с красной — для кохлеарных имплантов;
• №13 с оранжевой маркировкой и диаметром 7,82 — наиболее распространенные, подходят для аппаратов заушного типа;
• №312 с коричневым блистером, диаметром 7,8 мм — для внутриушных и микрозаушных аппаратов, отличаются продуктивностью;
• №10 — желтая маркировка, диаметр 5,8 мм — для внутриканальных и микрозаушных СА.