一、可充电池的自动充电和放电
本测试仪可对多种可充电池(不同节数的镍隔、镍氢及锂离子等电池)进行自动恒流充电、放电和计时。充电时可选用外接配套的充电器或内接恒流充电的方式。
1．电池自动放电
(1)恒流放电电流的设置。在开关处于恒流输出的状态下，将K6上拨到电池充电位置，K4左拨到接通内置的9V稳压电源的位置，将数字万用表的电流挡接到B、C接线柱上，调节K2-1和RPl即可设定放电时的恒流电流。然后将K4右拨到外接稳压电源的位置。
(2)放电终止电压的设定。放电终止电压由并联型可调精密基准电压源IC2(TIA31)、电压粗调开关K3(双刀双位)和精密线绕多圈电位器RP2等元器件构成。当将K3下拨时，终止电压粗调范围为0.48～2．5伏。将K3上拨时，终止电压粗调范围为2．5～6．1V。可满足常用不同类型(镍镉、镍氢、锂离子)、不同节数（镍镉、镍氢1～6节，锂离子1～2节)电池放电的需要。为方便终止电压的设定，从，RP2的动触点上引出一根粗铜线于面板上，作为测试点，将数字万用表电压挡的正负极接在测试点和地之间，调节K3、RP2即可设定好放电终止电压。
(3)电池放电的启动和终止。该部分由运放A2、拨动开关K5、按钮AN、三极管VT2和微型继电器J(4098)以及发光二极管LED等组成。将K5-1上拨．运放反相输入端接设定的放电终止基准电压，控制部分处于电池放电状态。将K1下拨到"1"位置，需要放电的电池接在D、E接线柱上。按下按钮AN，当电池电压高于放电的终止电压时，运放的同相输入端高于反
相输入端，于是运放输出高电平，三极管VT2导通，继电器吸合，转换触点J-1接通"1"、"3"，AN自保，电池按设定的恒流电流放电。同时，红色发光二极管点亮．显示电池开始放电。当电池电压达到或略低于设定的放电终止电压时，运放反相输入端的电压高于同相输入端，于是运放输出低电平，继电器J释放。转换触点J-1断开电池放电，放电显示LED熄灭，放电结束。电池又进入外接的自动充电状态。
2．电池充电的启动和终止。
电池的充电有外接式和内置式两种。
(1)外接式。将外接充电器的输出正极接F接线柱，负极接E接线柱，电池通过继电器的常闭接点和K6接通F接线柱，处于外接充电器的自动充电状态，充满自停。
(2)内置式。将K5-3右拨，运放A2的同相输入端接设定的充电终止基准电压源，反相输入端接充电电池，K2-2接IC5(LM317)和RP3精密线绕多圈电位器组成的恒流源。首先设定充电电流，将数字万用表电流挡的正负表笔分别接D、E接线柱上，按下按钮AN，因万用表上的电压低于A2同相输入端设定的终止充电基准电压，则A2输出高电平，于是VT2导通，继电器J 吸合，转换触点"l"、"3"接通，AN自保，LM317 的恒流电流流过万用表，调节RP3设定恒流值（例如：100或200mA）。然后取下万用表，换上待充电池，按一下S键，计时器清零。同上，按一下AN将按设定的恒流电流向电池充电。当充电电池的电压达到或超过设定的基准电压时，VT2截止，继电器J释放，LED熄灭，充电结束。电流范围从12～200mA连续可调。
二、电池容量的测试
电池容量C的测试是基于充满电的电池在设定的恒流放电电流1(mA)下，对电池从开始放电到终止放电进行计时H(小时h)，将所测得的结果相乘而得到，即C=I×H，单位一般用mAh表示。
计时部分由电容C2、光电耦合器IC4(TLP621-4)和带秒表功能的BB机式的电子表(KK-613D)组成。配合设定的恒流放电电流，可准确地测试电池的实际容量。为自动测定放电时间，采用了电容C2的充、放电和T1、T2光电耦合器的分别导通，相当于两次手动按下D键的功能，从而实现自动测定电池放电的时间。
在开关设置处于电池放电的状况下，设定好放电的恒流电流，手动按一下S键，计时表清零。按下按钮AN，运放A2输出约7．7V的高电平，在对电容C2充电的过程中，有电流流过光电耦合器T1的发光二极管，于是对应的光电三极管导通，相当于手动按一下计时器的D键，电池放电计时开始。当电池放电刚低于设定的终止放电电压时，运放A2输出翻转，输出低电平。电容C2上约7．7V的电压通过A2的输出端、地线向光电耦合器T2的发光二极管放电。于是对应的光敏三极管导通，相当于手动又按一下D键，于是计时停止。电池的容量就等于设定的恒流放电电流(mA)与记下的放电时间(h)的积。按下S键，计时器清零，为下一次电池容量的测试作好准备。
三、大容量电容的测试
普通数字万用表一般测电容的容量最大为20μF，高档的最大也只有200μF。本测试仪采用定压或恒流两种对电容充电计时的方法(爱好者在实际制作时可选一种)，可测量几到几十万μF的大电容。
1．定压充电测量方法。根据直流电路串联电阻、电容的过渡过程，电容上的充电电压与回路中元件的时间常数T=RC成指数关系，即：640实用-1.jpg U为直流电路串联电路的端电压。经过一个τ的时间，即t=τ电容上的电压ut=0．63212×U。本测试仪的稳压电压U为9．000V，于是通过K3和RP2将电容的充电终止电LE用4位半的数字万用表设定为Uc=O．63212×9=5．689V，则c=t／R。取R为1MΩ、100kΩ、10kΩ，则倍率分别为1、10、100。于是电容容量C=倍率×测得的时间f秒)μF。将K6下拨到电容放电位置。K5-3右拨到充电位置，D、E接线柱上接上待测电容。通过继电器J-1的常闭触点和K6、R7将电容的剩余电量放完。根据电容容量的大小，通过K2-2选定合适的倍率。按一下汁时器的S键清零，按下按钮AN，9伏稳压电源通过K2-2、R8～R10以及K5-3和AN对电容充电。因电容的电压不能突变，因此，运放A2的反相输入端接地，输出为高电平，VT2导通、继电器J吸合，转换触点中的常开触点闭合，AN自保，电容开始充电。同时，计时器开始计时。当电容充电电压充到设定的终止电压Uc=5．689V以上时，运放反相输入电压高于同相输入电压，于是运放输出翻转为低电平，继电器释放，停止对电容充电，计时停止。按公式即可求出电容容量C=倍率×测得的时间(秒)μF。
2．恒流充电测量方法。是基于电容恒流充电时，电容上的电压：640实用-2.jpg，其中I(μA)是对电容充电的恒流电流，t是充电的时间(秒)，C是待测的电容容量(μF)。为计算方便，将充电终止电压U设定为5．000V。充电电流I可设置为5μA、50μ、500μA三挡。于是三挡的倍率分别为1、l0、100。C=倍率×测得的时间(秒)μF。测试时，开关设置处于电容容量测试状态，将K2-2接到由三端可调集成基准电流源LM334和RP4组成的可调恒流源挡。LM334的工作电压范围是1-40V，输出恒流的调节范围是lμA～10mA。在室温条件下，输出的恒流≈68mV／RP5。将数字万用表的电流档接到D、E接线柱上，按下按钮AN，因电流表上的电压远小于对电容充电的终止电压5V，因此，运放A2的同相输入电压远高于反相输入电压，A2输出高电平。VT2导通，继电器J吸合，转换触头接通"1"、"3"，AN自保，进入充电恒流设定状态。调节RP4使输出的恒流电流选为5、50或500μA，充电终止电压设定为5．000V后，取下万用表，接上待测电容并放电。按一下S键，计时表清零。按一下AN，电容开始充电，自动计时开始。当电容上的电压充到设定的5．000V时计时停止。C=倍率×测得的时间(秒)μF。
经实测，上述两种方法对漏电流小的电容测量非常准确，而且重复性也非常好。
四、其他功能。
利用线性可调宽量程精密恒流源和数字万用表的200mV挡测试小电阻。恒流电流设定为100．00mA，将待测小电阻接在B、C接线柱上，从并联的数字万用表读出的电压(mV)／100(mA)等于待测电阻的阻值，可精确到0．01Ω，等等。
利用运放LM324和光电耦合器TLP621-4的另一半元件，加上继电器J2和计时器KK-613D制成了双通道电池自动充电、放电和容量测试仪，且成本低襄，可作为电子爱好者的补充测试仪。
制作时，对于基准电压以及取样中的电阻等元件应选用金属膜精密电阻，RS8、RS9的功率分别选1W、3W。电池充放电的连接线尽量粗短，减小在连接线上均压降，提高测试的精度。精密线绕多圈电位器RP1、RP2、RP3、RP4可选用WXD3-13的型号，K2-l、：K2-2为3x11大号陶瓷波段开关，R7为电容放电电阻。功率可选3W。稳压电源可自制或用电脑的开关电源改制，高压发生器可自制，也可选用东明电子的DCl2V斗4000V的高压发生器。
