Napon akumulatora automobila je razlika potencijala na polnim terminalima. Za veću preciznost, preporučuje se mjerenje napona kada se završe tranzijenti uzrokovani strujom punjenja ili pražnjenja. Njihovo trajanje može biti nekoliko sati, a promjena napona može doseći 0,6-1,8 volti. Iako je opšte prihvaćeno da akumulatori za startovanje automobila imaju nazivni napon od 12 volti, u stvarnosti je napon novog napunjenog akumulatora u rasponu od 12,7-13,3 volti.

Kapacitet baterije karakterizira količina električne energije, mjerena u amper-satima, primljena iz baterije kada se isprazni do postavljenog konačnog napona od 10,5 volti i temperature od 20 stepeni. Tokom normalnog rada, ne preporučuje se pražnjenje akumulatora ispod njegovog konačnog napona. Inače, njegov radni vijek se naglo smanjuje.

Vrijednost kapaciteta baterije vam omogućava da izračunate približno vrijeme koje isporučuje (ili radi) prosječnu struju do opterećenja. Kapacitet zavisi od jačine struje pražnjenja, pa se tokom ispitivanja standardizuju uslovi pražnjenja. Struja pražnjenja je postavljena na 0,05 Cp za 20-satni režim pražnjenja i 0,1 Cp za 10 sati. Za bateriju kapaciteta 60 Ah, to je 3 ampera i 6 ampera. Pri takvim strujama kapacitet novog odgovara nominalnoj vrijednosti. A za struju pražnjenja od 25 A, tipični kapacitet ove baterije je 40 Ah. Ovaj kapacitet će osigurati napajanje električne opreme za 96 minuta.

40 Ah x 60 minuta / 25 Ampcr = 96 minuta.

Trenutna vrijednost od 25 A nije slučajno usvojena u testovima. Vjeruje se da je to trenutna potrošnja električne opreme tipičnog putničkog automobila. Sa strujama pokretača, kapacitet akumulatora automobila može pasti 5 puta u odnosu na nominalnu vrijednost. Dakle, za bateriju 6ST-55A sa starterskom strujom od 250 A i temperaturom od minus 18 stepeni, kapacitet je samo 10 Ah umjesto 55 Ah. Ipak, ova vrijednost će osigurati ukupno vrijeme pokretanja startera od 2,4 minute.

10 Ah x 60 minuta / 250 A = 2,4 minuta.

Kapacitet automobilske baterije vrlo naglo opada na negativnim temperaturama i već na minus 20 stepeni opada na 40-50%

Smanjenje struje hladnog pokretanja i kapaciteta baterije 6ST-55 kako temperatura pada.

Sa većim kapacitetom, akumulator automobila proizvodi i veću struju hladnog pokretanja. Na primjer, kapacitet od 55 Ah daje struju od 420-480 Ampera prema EN standardu i 250-290 Ampera prema DIN-u, baterija kapaciteta 62 Ah daje struju od 510 Ampera prema EN standardu i 340 Ampera. Ampera prema DIN-u, a baterija od 77 Ah već daje 600 Ampera prema EN i 360 A prema DIN-u.

Struja hladnog pokretanja (Cold Cranking Ampere - CCA) akumulatora automobila, zahtjevi DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (IEC 95-1).

Struja hladnog pokretanja akumulatora automobila određuje njegov maksimalni startni kapacitet, odnosno koliko struje baterija može isporučiti na temperaturi od minus 18 stepeni na kraju datog vremenskog intervala, sve dok napon baterije ne padne na traženi minimalni nivo . Standardi DIN i EN predviđaju dvije provjere procesa pražnjenja akumulatora automobila na napon od 6 volti.

Prva provjera se vrši 30 sekundi od početka pražnjenja, a njome se mjeri napon U30 baterije, koji za DIN standard mora biti veći od 9 Volti, a za EN standard - veći od 7,5 Volti. Druga provjera se sastoji od mjerenja trajanja T6v pražnjenja dok napon baterije ne dostigne 6 Volti, što bi trebalo biti najmanje 150 sekundi.

Postoje četiri standarda, DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1, koji definišu trajanje ispitnog intervala i dozvoljeni minimalni napon akumulatora automobila, čiji su zahtjevi navedeni u donjoj tabeli.

Standardi SAE i IEC definiraju samo graničnu vrijednost napona U30. Radi lakšeg poređenja, vrijednosti struje hladnog pokretanja akumulatora automobila mogu se pretvoriti iz jednog standarda u drugi. Struje se preračunavaju koristeći sljedeće formule.

Isae = 1,5Idin + 40 (A)
Iiec = Idin/0,85 (A)
Ien = Idin/0,6 (A)
Idin = 0,6Ien (A)

Vrijednosti u EN standardu su zaokružene.

— Pri struji manjoj od 200 A u koracima od 10 A.
— Pri struji od 200-300 A u koracima od 20 A (220, 240, 260, 280 A).
- Pri struji od 300-600 A u koracima od 30 A (330, 360, 390 A, itd.).

Na primjer, VARTA baterija kapaciteta 55 Ah ima DIN struju od 255 Ampera. Koristeći gornje formule, dobijamo za Isae = 422,5 Ampera, Iiec = 300 Ampera, Ien = 425 Ampera, zaokruživanje - 420 A.

Tipično, struja hladnog starta akumulatora automobila je 6,5-7,5 puta veća od nominalnog kapaciteta. Broj mogućih pokretanja motora tijekom cijelog vijeka trajanja automobilskog akumulatora kreće se od 4.000 za akumulatore koji se ne održavaju i do 12.000 za posebno dizajnirane baterije, kao što je baterija Optima, prema proizvođaču.

Smatra se da se u jednoj godini, tokom rada umjerenog intenziteta, izvrši od 1.000 do 2.000 pokretanja motora. Dakle, vijek trajanja akumulatora može biti od 4 do 2 godine. Napominjemo s obzirom na važnost da je struja hladnog starta CCA, u skladu sa standardima, standardizovana od strane svakog proizvođača akumulatora samo za temperaturu od minus 18 stepeni. Proizvođač ne daje podatke za niže temperature.

Za potpuno napunjene i nova baterija sa kapacitetom od 50-60 Ah, struja hladnog pokretanja je u rasponu od 300-500 Ampera. Ako je početna struja tipične baterije 6ST-55 na temperaturi od plus 25 stepeni 400 A, tada će na temperaturi od minus 30 stepeni pasti na 200 A. Sa svakim novim pokušajem neuspješnog pokretanja, njegova vrijednost će biti manje i manje. Iako se tehnologije proizvodnje baterija poboljšavaju, ove promjene nisu imale gotovo nikakav utjecaj na stepen do kojeg se njihova početna struja smanjuje na temperaturama ispod nule.

Rezervni kapacitet (RC - preostali kapacitet) akumulatora automobila.

Rezervni kapacitet ili preostali kapacitet akumulatora u automobilu rijetko je naznačen u tehničkom listu akumulatora, ali je važan za potrošača jer pokazuje vrijeme tokom kojeg će baterija držati automobil u pogonu ako automobil pokvari. Istovremeno, potrošnja struje u svim sistemima vozila je normalizovana na 25 Ampera.

Rezervni kapacitet akumulatora automobila definira se kao vremenski period u minutama tokom kojeg baterija može održavati struju pražnjenja od 25 A sve dok napon ne padne na 10,5 volti. Standardi ne utvrđuju zahtjev za iznos rezervnog kapaciteta. Za mnoge baterije kapaciteta 55 Ah, rezervni kapacitet dostiže 100
minuta, što je dobar pokazatelj.

Unutrašnji otpor akumulatora automobila.

Tipične vrijednosti unutrašnjeg otpora za novu bateriju automobila su 0,005 oma na sobnoj temperaturi. Sastoji se od otpora između elektroda i elektrolita i otpora unutrašnjih veza. Pred kraj radnog vijeka, unutrašnji otpor akumulatora automobila se višestruko povećava, što dovodi do činjenice da se baterija ne može pokrenuti.

Na osnovu materijala iz knjige „Vodič za ugradnju sistema za zaštitu od krađe automobila“.
Naiman V. S., Tikheev V. Yu.

4,2 - 0,22 = 3,98 volti.

A ovo je sasvim druga stvar... Ako uzmemo i spojimo pet takvih paralelnih sekcija u seriju, dobićemo bateriju sa naponom -

Ubat=3.98V*5=19.9V, kapacitet -
Sbat=2.2A/h*5=11A/h….

sposoban da isporuči struju od 10 Ampera do opterećenja....
Nešto slično tome…

P.S. ….Uhvatio sam sebe kako razmišljam da se i zadovoljstvo može mjeriti u A/h…..

____________________

Slažem se da gore opisana metoda može dovesti do velike greške u mjerenju unutrašnjeg otpora, ali..., u stvari, apsolutna vrijednost ovog otpora nas malo zanima - ono što nam je bitno je sama metoda koja omogućiće objektivnu i brzu procjenu „zdravlja“ svakog elementa…Praksa je pokazala da se otpori elemenata značajno razlikuju…, a znajući samo vrijednost unutrašnjeg otpora, lako možete pronaći „simulatore“….
Mjerenje unutrašnjeg otpora LiFePO4 elemenata dizajniranih za vrlo velike struje pražnjenja može uzrokovati određene poteškoće povezane s potrebom da se oni opterećuju vrlo velikim strujama... ali o tome ne mogu ništa reći, jer to praktički nisam radio. ...

Kako izmjeriti unutrašnji otpor baterije

Ako zatvorimo plus i minus baterije, dobijamo struja kratki spoj Tj. = U/Re, kao da unutra postoji otpor Re. Unutrašnji otpor zavisi od elektrohemijskih procesa unutar elementa, uključujući struju.

Ako je struja previsoka, baterija će se pokvariti i čak može eksplodirati. Stoga, nemojte spajati plus i minus. Dosta misaonog eksperimenta.

Veličina Re može se indirektno procijeniti promjenama struje i napona na opterećenju Ra. Uz blagi pad otpora opterećenja Ra do Ra-dR, struja raste od Ia do Ia+dI. Napon na izlazu elementa Ua=Ra×Ia opada za iznos dU = Re × dI. Unutrašnji otpor se određuje po formuli Re = dU / dI

Za procjenu unutrašnjeg otpora baterije ili baterije, dodao sam otpornik od 12 oma i prekidač (dugme je prikazano na dijagramu ispod) da promijenim struju za dI = 1,2 V / 12 Ohm = 0,1 A. U isto vrijeme morate izmjeriti napon na bateriji ili otporniku R .

Može se uraditi jednostavan dijagram samo za mjerenje unutrašnjeg otpora prema obrascu prikazanom na donjoj slici. Ali ipak je bolje prvo malo isprazniti bateriju, a zatim izmjeriti unutrašnji otpor. U sredini, karakteristika pražnjenja je ravnija i mjerenje će biti preciznije. Rezultat je "prosječna" vrijednost unutrašnjeg otpora, koja ostaje stabilna prilično dugo.

Primjer određivanja unutrašnjeg otpora

Povezujemo bateriju i voltmetar. Voltmetar pokazuje 1.227V. Pritisnite dugme: voltmetar pokazuje 1.200V .
dU = 1,227V – 1,200V = 0,027V
Re = dU / dI = 0,027V / 0,1A = 0,27 Ohm
Ovo je unutrašnji otpor elementa pri struji pražnjenja od 0,5A

Tester ne pokazuje dU, već jednostavno U. Da ne bih napravio greške u mentalnom proračunu, radim ovo.
(1) Pritisnem dugme. Baterija počinje da se prazni i napon U počinje da opada.
(2) U trenutku kada napon U dostigne okruglu vrijednost, na primjer 1.200V, pritisnem dugme i odmah vidim vrijednost U+dU, na primjer 1.227V
(3) Novi brojevi 0,027V - i postoji željena razlika dU.

Kako baterije stare, njihov unutrašnji otpor raste. U nekom trenutku ćete otkriti da se kapacitet čak ni svježe napunjene baterije ne može izmjeriti, jer kada pritisnete dugme Počni Relej se ne uključuje i sat se ne pokreće. To se događa jer napon baterije odmah padne na 1,2 V ili manje. Na primjer, s unutarnjim otporom od 0,6 oma i strujom od 0,5 A, pad napona će biti 0,6 × 0,5 = 0,3 volta. Takva baterija ne može raditi pri struji pražnjenja od 0,5 A, što je potrebno, na primjer, za prstenastu LED lampu. Ova baterija se može koristiti pri manjoj struji za napajanje sata ili bežični miš. Upravo zbog velike vrijednosti unutrašnjeg otpora moderna je uređaj za punjenje, poput MH-C9000, utvrdite da je baterija neispravna.

Unutrašnji otpor akumulatora automobila

Za procjenu unutrašnjeg otpora baterije možete koristiti lampu iz prednjeg svjetla. To bi trebala biti žarulja sa žarnom niti, na primjer, halogena, ali ne i LED. Lampa od 60W troši struju od 5A.

Pri struji od 100A, unutrašnji otpor baterije ne bi trebao izgubiti više od 1 Volt. U skladu s tim, pri struji od 5A, više od 0,05 volti (1V * 5A / 100A) ne bi trebalo izgubiti. Odnosno, unutrašnji otpor ne bi trebao biti veći od 0,05V / 5A = 0,01 Ohm.

Povežite voltmetar i lampu paralelno s baterijom. Zapamtite vrijednost napona. Ugasi lampu. Obratite pažnju koliko je napon povećan. Ako, recimo, napon poraste za 0,2 Volta (Re = 0,04 Ohm), onda je baterija oštećena, a ako za 0,02 Volta (Re = 0,004 Ohm), onda radi. Pri struji od 100A, gubitak napona će biti samo 0,02V * 100A / 5A = 0,4V

Unutrašnji otpor baterije. Koliki je unutrašnji otpor baterije?
1. Koliki je unutrašnji otpor baterije? Uzmimo olovnu bateriju kapaciteta 1 A*sat i nazivnog napona od 12 V. U potpuno napunjenom stanju, baterija ima napon od približno U= 13 V. Kolika je struja Iće teći kroz bateriju ako je na nju spojen otpornik sa otporom R=1 Ohm? Ne, ne 13 ampera, nego nešto manje - oko 12,2 A. Zašto? Ako izmjerimo napon na bateriji na koju je spojen otpornik, vidjet ćemo da je približno jednak 12,2 V - napon na bateriji je opao zbog činjenice da brzina difuzije jona u elektrolitu nije beskonačna visoko. Električari su navikli da prave proračune električna kola od elemenata sa više polova. Uobičajeno, bateriju možemo zamisliti kao mrežu sa dva terminala sa EMF (elektromotorna sila - napon bez opterećenja) E i unutrašnji otpor r. Pretpostavlja se da dio EMF baterije pada pri opterećenju, a drugi dio pada na unutrašnjem otporu baterije. Drugim riječima, pretpostavlja se da je formula tačna: Zašto je unutrašnji otpor baterije uslovna vrijednost? Budući da je olovna baterija u osnovi nelinearan uređaj i njen unutarnji otpor ne ostaje konstantan, već se mijenja ovisno o opterećenju, napunjenosti baterije i mnogim drugim parametrima, o kojima ćemo govoriti nešto kasnije. Stoga se moraju izvršiti precizni proračuni performansi baterije koristeći krivulje pražnjenja koje je dao proizvođač baterije, a ne unutrašnji otpor baterije. Ali za izračunavanje rada kola povezanih na bateriju može se koristiti unutrašnji otpor baterije, svaki put svjesni o kojoj vrijednosti govorimo: unutrašnji otpor baterije tokom punjenja ili pražnjenja, unutrašnji otpor baterije baterija tokom DC ili promenljiva, a ako je promenljiva, koja frekvencija, itd. Sada, vraćajući se na naš primjer, možemo grubo odrediti unutarnji otpor baterije od 12 V, 1 Ah DC. r = (E - U) / I = (13V - 12,2V) / 1A = 0,7 Ohm. 2. Kako su povezani unutrašnji otpor baterije i provodljivost baterije? Po definiciji, provodljivost je recipročna otpornost. Dakle, provodljivost baterije S je inverzna od unutrašnjeg otpora baterije r. SI jedinica provodljivosti baterije je Siemens (Sm). 3. O čemu zavisi unutrašnji otpor baterije? Pad napona na olovnoj bateriji nije proporcionalan struji pražnjenja. Pri visokim strujama pražnjenja, difuzija jona pražnjenje elektrolita nastaje u slobodnom prostoru, a pri niskim strujama pražnjenja akumulatora ono je jako ograničeno porama aktivne tvari ploča akumulatora. Stoga je unutarnji otpor baterije pri velikim strujama nekoliko puta (za olovna baterija) je manji od unutrašnjeg otpora iste baterije pri malim strujama.	Kao što znate, baterije velikog kapaciteta su veće i masivnije od baterija malog kapaciteta. Imaju veću radnu površinu ploča i više prostora za difuziju elektrolita unutar baterije. Stoga je unutrašnji otpor baterija velikog kapaciteta manji od unutrašnjeg otpora baterija manjeg kapaciteta.Mjerenje unutrašnjeg otpora baterija pri konstantnom i naizmjenična struja pokazuju da unutrašnji otpor baterije u velikoj meri zavisi od frekvencije. Ispod je grafikon provodljivosti baterije u odnosu na frekvenciju, preuzet iz rada australskih istraživača. Iz grafikona slijedi da unutarnji otpor olovne baterije ima minimum na frekvencijama reda stotine herca. Na visokim temperaturama, brzina difuzije jona elektrolita je veća nego na niskim temperaturama. Ova zavisnost je linearna. Određuje ovisnost unutrašnjeg otpora baterije o temperaturi. Na višim temperaturama unutrašnji otpor baterije je manji nego na niskim temperaturama. Prilikom pražnjenja baterije smanjuje se količina aktivne mase na pločama baterije, što dovodi do smanjenja aktivne površine ploča. Stoga je unutrašnji otpor napunjene baterije manji od unutrašnjeg otpora ispražnjene baterije. 4. Može li se unutrašnji otpor baterije koristiti za testiranje baterije? Odavno su poznati uređaji za ispitivanje baterija čiji se princip rada zasniva na odnosu unutrašnjeg otpora baterije i kapaciteta baterije. Neki uređaji (vilice za opterećenje i slični uređaji) nude procjenu stanja baterije mjerenjem napona baterije pod opterećenjem (što je slično mjerenju unutrašnjeg otpora baterije pri istosmjernoj struji). Upotreba drugih (mjera internog otpora baterije naizmjenične struje) zasniva se na povezivanju unutrašnjeg otpora sa stanjem baterije. Treći tip uređaja (mjerači spektra) omogućava vam da uporedite spektre unutrašnjeg otpora baterija koje rade na izmjeničnu struju različitih frekvencija i na osnovu njih izvučete zaključke o stanju baterije. Unutrašnji otpor (ili provodljivost) same baterije omogućava samo kvalitativnu procjenu stanja baterije. Osim toga, proizvođači takvih uređaja ne navode na kojoj se frekvenciji mjeri vodljivost i kojom strujom se vrši ispitivanje. A, kao što već znamo, unutrašnji otpor baterije zavisi i od frekvencije i od struje. Shodno tome, mjerenja provodljivosti ne daju kvantitativne informacije koje bi omogućile korisniku uređaja da odredi koliko dugo će baterija trajati sljedeći put kada se isprazni do opterećenja. Ovaj nedostatak je zbog činjenice da ne postoji jasan odnos između kapaciteta baterije i unutrašnjeg otpora baterije. Najsavremeniji testeri baterija baziraju se na analizi oscilograma reakcije baterije na poseban talasni oblik. Oni brzo procjenjuju kapacitet baterije, što vam omogućava da pratite trošenje i starenje olovne baterije, izračunate trajanje pražnjenja baterije za dato stanje i napravite prognozu preostalog vijeka trajanja olovne baterije.
Zaštitite životnu sredinu. Ne bacajte istrošene baterije - odnesite ih u specijaliziranu tvrtku na reciklažu.

Dodaj u Anti-Banner

Impedancija olovne baterije je zbir polarizacionog otpora i omskog otpora. Ohmski otpor je zbir otpora separatora baterije, elektroda, pozitivnih i negativnih terminala, veza između ćelija i elektrolita.

Na otpornost elektroda utiču njihov dizajn, poroznost, geometrija, dizajn rešetke, stanje aktivne supstance, prisustvo legirajućih komponenti i kvalitet električnog kontakta rešetke i prevlake. Vrijednosti otpora nizova negativnih elektroda i spužvastog elektroda (Pb) na njima su približno iste. Istovremeno, otpor olovnog peroksida (PbO2), koji se nanosi na rešetku pozitivne elektrode, je 10 hiljada puta veći.

Tokom pražnjenja olovno-kiselinske baterije, na površini elektroda se oslobađa olovni sulfat (PbSO4). Ovo je loš provodnik, koji značajno povećava otpor ploča elektroda. Osim toga, olovni sulfat se taloži u porama obloge ploče i značajno smanjuje difuziju sumporne kiseline iz elektrolita u njih. Kao rezultat toga, do kraja ciklusa pražnjenja olovne baterije, njen otpor se povećava za 2-3 puta. Tokom procesa punjenja, olovni sulfat se rastvara i otpornost baterije se vraća na prvobitnu vrijednost.

Otpornost olovne baterije ima značajan uticaj na otpornost elektrolita. Ova vrijednost, zauzvrat, snažno ovisi o koncentraciji i temperaturi elektrolita. Kako temperatura pada, otpor elektrolita raste i dostiže beskonačnost kada se smrzava.

Sa gustinom elektrolita od 1,225 g/cm3 i temperaturom od +15 C, ima minimalnu vrijednost otpora. Kako se gustina smanjuje ili povećava, otpor raste, što znači da se povećava i unutrašnji otpor baterije.

Otpor separatora se mijenja u zavisnosti od promjene njihove debljine i poroznosti. Količina struje koja teče kroz bateriju utiče na otpor polarizacije. Nekoliko riječi o polarizaciji i razlozima zašto do nje dolazi. Prvi razlog je taj što je u elektrolitu i na površini elektroda (dvostruko električni sloj) potencijali elektrode se mijenjaju. Drugi razlog je taj što kada struja prođe, koncentracija elektrolita se mijenja u neposrednoj blizini elektroda. To dovodi do promjene potencijala elektrode. Kada se krug otvori i struja nestane, potencijali elektrode se vraćaju na svoje prvobitne vrijednosti.

Jedna od karakteristika olovno-kiselinskih baterija je njihov nizak unutrašnji otpor u odnosu na druge tipove baterija. Zahvaljujući tome, mogu isporučiti veliku struju (do 2 hiljade ampera) u kratkom vremenu. Stoga su njihova glavna oblast primjene starter motori. punjive baterije na vozilima sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem.

Također je vrijedno napomenuti da unutarnji otpor baterije na izmjeničnu ili jednosmjernu struju jako ovisi o njenoj frekvenciji. Postoji niz studija čiji su autori posmatrali unutrašnji otpor olovne baterije na frekvenciji struje od nekoliko stotina herca.

Kako možete procijeniti unutrašnji otpor baterije?

Kao primjer, uzmite automobilsku olovnu bateriju od 55 Ah s nominalnim naponom od 12 volti. Potpuno napunjena baterija ima napon od 12,6-12,9 volti. Pretpostavimo da je na bateriju spojen otpornik otpora od 1 oma. Neka napon otvorene baterije bude 12,9 volti. Tada bi struja teoretski trebala biti 12,9 V / 1 Ohm = 12,9 ampera. Ali u stvarnosti će biti ispod 12,5 volti. Zašto se ovo dešava? To se objašnjava činjenicom da u elektrolitu brzina difuzije iona nije beskonačno velika.

Slika prikazuje bateriju kao 2-polni izvor napajanja. Ima elektromotornu silu (EMF), koja odgovara naponu otvorenog kola, i unutrašnji otpor. Na dijagramu su označeni E i Rin. Kada je krug zatvoren, emf baterije djelomično pada preko otpornika, kao i kroz sam unutrašnji otpor. To jest, ono što se događa u krugu može se opisati sljedećom formulom.

E = (R + Rin) * I.

Možete vidjeti na slikama ispod EMF vrijednosti akumulator automobila u otvorenom strujnom krugu i napon pri povezivanju tereta u obliku dvije paralelno spojene auto sijalice.

Ovo može biti od interesa za one koji vole mjerenje unutrašnjeg otpora baterija. Materijal se na nekim mjestima ne kvalifikuje kao zabavno štivo. Ali pokušao sam to predstaviti što jednostavnije. Ne pucaj u pijanistu. Recenzija se pokazala ogromnom (pa čak i u dva dijela), za što se iskreno izvinjavam.
Kratka lista referenci nalazi se na početku recenzije. Primarni izvori su objavljeni u oblaku, nema potrebe za pretraživanjem.

0. Uvod

Kupio sam uređaj iz radoznalosti. Samo što su se na raznim chat sobama u RuNetu o pitanjima mjerenja unutrašnjeg otpora galvanskih elemenata, negdje na stranici 20-30, pojavile poruke o divnom kineskom uređaju YR1030, koji pouzdano i apsolutno ispravno mjeri ovaj unutrašnji otpor. U ovom trenutku debata je utihnula, tema se srušila i glatko otišla u arhivu. Stoga su linkovi na parcele sa YR1030 ležali na mojoj listi želja godinu i po dana. Ali žaba je davila, uvijek je postojao razlog da se „akumulirano mukotrpnim radom“ odbaci u nešto zanimljivije ili korisnije.
Kada sam vidio prvu i jedinu seriju YR1035 na Aliju, odmah sam shvatio: kucnuo je sat, morao sam to uzeti. Ili je sada ili nikad. I shvatit ću zbunjujuće pitanje o unutrašnjem otporu prije nego što uređaj stigne do mene. pošta. Platio sam kupovinu i počeo da shvatam. Voleo bih da ovo nisam uradio. Kako kažu: što manje znaš, to bolje spavaš. Rezultati postupka su sažeti u dijelu II ovog izvještaja. Provjerite u slobodno vrijeme.

Kupio sam YR1035 u maksimalnoj konfiguraciji. Na stranici proizvoda to izgleda ovako:


I nikada nisam požalio zbog onoga što sam uradio (u smislu kompletnosti paketa). Zapravo, sva 3 načina povezivanja YR1035 na bateriju/bateriju/ono što je potrebno (ili može biti korisno) i vrlo se dobro nadopunjuju.
Prednja ploča na fotografiji izgleda u modricama, ali nije. Prodavac je prvo skinuo zaštitnu foliju. Onda sam razmislio o tome, zalijepio ga nazad i fotografirao.
Sve me koštalo 4.083 rublje (65 dolara po trenutnom kursu). Sada je prodavac malo podigao cenu, jer su bar pocele rasprodaje. A recenzije na stranici proizvoda su izuzetno pozitivne.
Set je bio jako dobro spakovan, u nekakvoj jakoj kutiji (pišem po sećanju, sve je davno bačeno). Unutra je sve bilo posloženo u posebne vrećice sa patent zatvaračem od polietilena i čvrsto upakovano, bez da vise nigdje. Pored sondi u obliku uparenih cijevi (pogo igle), postojao je i set rezervnih vrhova (4 kom.). Ovdje se nalaze informacije o tim istim pogo pinovima.

RJEČNIK skraćenica i pojmova

HIT- hemijski izvor struje. Postoje galvanski i gorivo. Dalje ćemo govoriti samo o galvanskom HIT-u.
Impedancija (Z)– složeni električni otpor Z=Z’+iZ’’.
Prijem– kompleksna električna provodljivost, recipročna impedansa. A=1/Z
EMF– “čisto hemijska” razlika potencijala između elektroda u galvanskoj ćeliji, definisana kao razlika u elektrohemijskim potencijalima anode i katode.
NRC- napon otvorenog kola za pojedinačne elemente obično je približno jednak EMF-u.
Anoda(hemijska definicija) – elektroda na kojoj dolazi do oksidacije.
Katoda(hemijska definicija) – elektroda na kojoj dolazi do redukcije.
Elektrolit(hemijska definicija) – supstanca koja se u rastvoru ili topljenju (tj. u tečnom mediju) raspada na jone (delimično ili potpuno).
Elektrolit(tehnička, A NE hemijska definicija) - tečni, čvrsti ili gelasti medij koji provodi struja zbog kretanja jona. Jednostavnije rečeno: elektrolit (tehnički) = elektrolit (hemijski) + rastvarač.
DES- dvostruki električni sloj. Uvijek prisutan na sučelju elektroda/elektrolit.

LITERATURA – sve je objavljeno u biblioteci NA OBLAKU

ODGOVOR: Prema internim merenjima. otpora i pokušava izvući barem neke korisne informacije iz ovoga
01. [Jako preporučujem da pročitate Poglavlje 1, tamo je sve vrlo jednostavno]
Chupin D.P. Parametarska metoda za praćenje karakteristika performansi punjivih baterija. Diss... uh. Art. dr.sc. Omsk, 2014.
Samo pročitajte 1. poglavlje (Književni prikaz). Slijedi još jedan izum bicikla...
02. Taganova A.A., Pak I.A. Zatvoreni hemijski izvori struje za prenosivu opremu: Priručnik. Sankt Peterburg: Khimizdat, 2003. 208 str.
Pročitajte – Poglavlje 8 „Dijagnostika stanja hemijskih izvora energije“
03. [bolje je ne čitati ovo, ima još grešaka i tipkarskih grešaka, ali ništa novo]
Taganova A. A., Bubnov Yu. I., Orlov S. B. Zatvoreni hemijski izvori struje: elementi i baterije, oprema za ispitivanje i rad. Sankt Peterburg: Khimizdat, 2005. 264 str.
04. Hemijski izvori struje: Priručnik / Ed. N.V. Korovina i A.M. Skundina. M.: Izdavačka kuća MPEI. 2003. 740 str.
Pročitajte – odeljak 1.8 “Metode fizičko-hemijskog istraživanja hemijskih hemikalija”

B. Spektroskopijom impedancije
05. [klasici, tri knjige ispod su pojednostavljene i skraćene knjige Stoinova, priručnici za studente]
Stoinov, 3.B. Elektrohemijska impedansa / 3.B. Stoinov, B.M. Grafov, B.S. Savova-Stoinova, V.V. Elkin // M.: “Nauka”, 1991. 336 str.
06. [ovo je najkraća verzija]
07. [ovo je duža verzija]
Žukovski V.M., Buškova O.V. Spektroskopija impedancije čvrstih elektrolitskih materijala. Metoda. dodatak. Ekaterinburg, 2000. 35 str.
08. [ovo je još kompletnija verzija: proširena, detaljna i sažvakana]
Buyanova E.S., Emelyanova Yu.V. Spektroskopija impedancije elektrolitičkih materijala. Metoda. dodatak. Ekaterinburg, 2008. 70 str.
09. [možete skrolovati kroz Murzilku - puno lijepih slika; Našao sam greške u kucanju i očigledne greške u tekstu... Pažnja: težak je ~100 MB]
Springer Handbook of Electrochemical Energy
Najzanimljiviji dio: Pt.15. Litijum-jonske baterije i materijali

V. Inf. letci iz BioLogic (impakt spektroskopija)
10. EC-Lab - Napomena o aplikaciji #8-Impedansa, admitanca, Nyquist, Bode, Black
11. EC-Lab - Napomena o primjeni #21-Mjerenje kapacitivnosti dvostrukog sloja
12. EC-Lab - Napomena o primjeni #23-EIS mjerenja na Li-ion baterijama
13. EC-Lab - Napomena o primjeni #38-A odnos između AC i DC mjerenja
14. EC-Lab - Napomena o primjeni #50-Jednostavnost dijagrama kompleksnih brojeva i impedanse
15. EC-Lab - Napomena o primjeni #59-stack-LiFePO4(120 kom)
16. EC-Lab - Napomena o aplikaciji #61-Kako protumačiti impedanciju nižih frekvencija u baterijama
17. EC-Lab - Napomena o primjeni #62-Kako izmjeriti unutrašnji otpor baterije pomoću EIS-a
18. EC-Lab - Bijela knjiga #1-Proučavanje baterija sa spektroskopijom elektrohemijske impedance

D. Poređenje internih metoda mjerenja. otpor
19. H-G. Schweiger et al. Poređenje nekoliko metoda za određivanje unutrašnjeg otpora litijum-jonskih ćelija // Senzori, 2010. br. 10, str. 5604-5625.

D. Recenzije (oba na engleskom) o SEI - zaštitnim slojevima na anodi i katodi u Li-Ion baterijama.
20. [kratka recenzija]
21. [cijela recenzija]

E. GOST standardi - gdje bismo bili bez njih... Nije sve u oblaku, samo oni koji su pri ruci.
GOST R IEC 60285-2002 Alkalne baterije i akumulatori. Nikl-kadmijum baterije zatvorene cilindrične
GOST R IEC 61951-1-2004 Punjive baterije i punjive baterije koje sadrže alkalne i druge ne-kiselinske elektrolite. Prijenosne zatvorene baterije. Dio 1. Nikl-kadmijum
GOST R IEC 61951-2-2007 Punjive baterije i baterije koje sadrže alkalne i druge ne-kiselinske elektrolite. Prijenosne zatvorene baterije. Dio 2. Nikl-metal hidrid
GOST R IEC 61436-2004 Punjive baterije i baterije koje sadrže alkalne i druge ne-kiselinske elektrolite. Zapečaćene nikl-metal hidridne baterije
GOST R IEC 61960-2007 Punjive baterije i baterije koje sadrže alkalne i druge ne-kiselinske elektrolite. Litijumske baterije i punjive baterije za prijenosnu upotrebu
GOST R IEC 896-1-95 Stacionarne olovne baterije. Opšti zahtjevi i metode ispitivanja. Dio 1. Otvoreni tipovi
GOST R IEC 60896-2-99 Stacionarne olovne baterije. Opšti zahtjevi i metode ispitivanja. Dio 2. Zatvoreni tipovi

1. Ukratko za one koji koriste YR1030 ili barem znaju zašto je potreban
(ako još ne znate, preskočite ovu tačku za sada i idite direktno na korak 2. Nikad nije kasno za povratak)

Ukratko, YR1035 je u suštini YR1030 sa nekim poboljšanjima.

Šta ja znam o YR1030?

(prijevod Mooch - “Prosjak”;))



Evo videa kako je naš majstor napravio jedan koji se povezuje na YR1030.
Postoji nekoliko prodavaca koji prodaju Ali YR1030, 1-2 su na eBayu. Sve što se tamo prodaje nema etiketu “Vapcell”. Posjetio sam Vapcell web stranicu i našao je s velikim poteškoćama.
Stekao sam utisak da Vapcell ima otprilike isti odnos prema razvoju i proizvodnji YR1030 kao Muska prema baletu Boljšoj teatra. Jedina stvar koju je Vapcell donio u YR1030 bilo je prevođenje menija sa kineskog na engleski i pakiranje u prelijepu kartonsku kutiju. I podigao je cijenu za 1,5 puta. Uostalom, to je "brend" ;).

YR1035 se razlikuje od YR1030 na sljedeće načine.

1. Dodata 1 znamenka u liniji voltmetra. Ovdje postoje 2 iznenađujuće stvari.
A) Iznenađujuće visoka preciznost mjerenja potencijalne razlike. Isto je i sa vrhunskim DMM-ovima za 50 hiljada uzoraka (poređenje sa Fluke 287 biće urađeno u nastavku). Uređaj je očito kalibriran, što je dobra vijest. Dakle, ta kategorija je dodana s razlogom.


b) retoričko pitanje:
Zašto je to potrebno, tako nevjerovatna tačnost, ako se ovaj voltmetar koristi za predviđenu svrhu, tj. za mjerenje NRC (napona otvorenog kola)?
Veoma slab argument:
S druge strane, uređaj za 50-60 Baku može povremeno djelovati kao kućni standardni DC voltmetar. I nijedan i njihovi znakovi su od Kineza, za koje se često ispostavi da su čista dezinformacija.

2. Konačno dosadan USB, na koji su spojene elektrode/sonde u YR1030, zamijenjen je mnogo razumnijim četveropinskim cilindričnim konektorom (nisam mogao pronaći naziv, mislim da će vam komentari reći tačan naziv).
UPD. Konektor se zove XS10-4P. Hvala ti !


Odgovoran kako u pogledu pričvršćivanja tako iu pogledu trajnosti/pouzdanosti kontakata. Naravno, sonde za najhladnija (stacionarna) brojila su na kraju svake od 4 žice preko BNS-a, ali ulijevanje 4 spojena dijela na malu laganu kutiju kućišta YR1035... To bi vjerovatno bilo previše.

3. Gornja granica mjerenja napona je podignuta sa 30 volti na 100. Ne znam ni kako da prokomentarišem ovo. Lično, neću rizikovati. Jer mi ne treba.

4. Konektor za punjenje (mikro-USB) pomaknut je s vrha na dno kraj tela. Postalo je praktičnije koristiti uređaj dok se puni ugrađena baterija.

5. Boja kućišta je promijenjena u tamnu, ali je prednja ploča ostala sjajna.

6. Jarko plava ivica je napravljena oko ekrana.

Dakle, nepoznata kineska kompanija je naporno radila na poboljšanju YR1030 ---> YR1035 i napravila najmanje dvije korisne inovacije. Ali koje tačno – svaki korisnik će odlučiti za sebe.

2. Za one koji ne znaju šta je i zašto je potrebno

Kao što znate, u svijetu postoje ljudi koji su zainteresirani za takav parametar HIT-a kao što je njegov unutrašnji otpor.
“Ovo je vjerovatno veoma važno za korisnike. Nema sumnje da će opcija mjerenja unutrašnjeg otpora doprinijeti rastu prodaje naših divnih testnih punjača”, smatra Kinez. I zaglavili su ovu stvar u svakojake Opuse, Liitocals, iMaxe i tako dalje i tako dalje... Kineski trgovci nisu pogriješili. Takva karakteristika ne može a da izazove ništa osim tihe radosti. Tek sada je to implementirano na jednom mjestu. E, onda ćete se sami uvjeriti.

Pokušajmo ovu „opciju“ primijeniti u praksi. Uzmimo [na primjer] Lii-500 i neku vrstu baterije. Prvi na koji sam naišao bio je „čokoladni“ (LG Lithium Ion INR18650HG2 3000mAh). Prema podacima, unutrašnji otpor čokoladice ne bi trebao biti veći od 20 mOhm. Napravio sam 140 uzastopnih mjerenja R u sva 4 slota: 1-2-3-4-1-2-3-4-... itd., u krug. Rezultat je ovakva ploča:

Zelena označava vrijednosti R = 20 mOhm i manje, tj. "Baš ono što je doktor naredio." Ukupno ih je 26 ili 18,6%.
Crvena - R = 30 mOhm ili više. Ukupno ih je 13 ili 9,3%. Vjerovatno se radi o takozvanim promašajima (ili “odlasci”) - kada se rezultirajuća vrijednost oštro razlikuje od “bolničkog prosjeka” (mislim da su mnogi pogodili zašto je polovina odlazaka u prva dva reda tabele). Možda bi ih trebalo odbaciti. Ali da biste to učinili razumno, morate imati reprezentativan uzorak. Jednostavnije rečeno: izvršite istu vrstu nezavisnih mjerenja mnogo, mnogo puta. I dokumentujte to. Što sam upravo i uradio.
Pa, ogroman broj mjerenja (101 ili 72,1%) pao je u raspon od 20< R< 30 мОм.
Ova tabela se može prenijeti na histogram (vrijednosti 68 i 115 se odbacuju kao očigledne odstupanja):


Oh, nešto već postaje jasnije. Ovdje je, na kraju krajeva, globalni maksimum (u statistici - "režim") 21 mOhm. Dakle, ovo je "prava" vrijednost unutrašnjeg otpora LG HG2? Istina, postoje još 2 lokalna maksimuma na dijagramu, ali ako gradite histogram prema pravilima primijenjene statistike. obrade, oni će neminovno nestati:

Kako se to radi

Otvorite knjigu (na strani 203)
Primijenjena statistika. Osnove ekonometrije: U 2 toma – T.1: Ayvazyan S.A., Mkhitaryan V.S. Teorija vjerojatnosti i primijenjena statistika. – M.: UNITY-DANA, 2001. – 656 str.

Gradimo grupiranu seriju zapažanja.
Mjerenja u rasponu od 17-33 mOhm formiraju kompaktni set (klaster) i svi proračuni će biti napravljeni za ovaj klaster. Šta učiniti s rezultatima mjerenja 37-38-39-68-115? 68 i 115 su očigledni promašaji (odlasci, emisije) i treba ih odbaciti. 37-38-39 formiraju svoj lokalni mini-klaster. U principu, može se i dalje zanemariti. Ali moguće je da je ovo nastavak “teškog repa” ove distribucije.
Broj opservacija u glavnom klasteru: N = 140-5 = 135.
a) R(min) = 17 mOhm R(max) = 33 mOhm
b) Broj intervala s = 3,32lg(N)+1 = 3,32lg(135)+1 = 8,07 = 8 (zaokruženo na najbliži cijeli broj)
Širina intervala D = (R(max) – R(min))/s = (33 – 17)/8 = 2 mOhm
c) Sredina intervala 17.5, 19.5, 21.5…

Dijagram pokazuje da je kriva distribucije asimetrična, sa tzv. "teški rep" Dakle, aritmetički prosjek za svih 140 mjerenja je 24,9 mOhm. Ako odbacimo prvih 8 mjerenja dok su kontakti "brusili" jedan o drugi, onda 23,8 mOhm. Pa, medijana (distributivni centar, ponderisani prosek) je nešto više od 22...
Možete odabrati bilo koju od metoda za procjenu vrijednosti R. Budući da je distribucija asimetrična i stoga je situacija dvosmislena***:
21 mOhm (režim na histogramu br. 1),
21,5 mOhm (režim na histogramu br. 2),
22 mOhm (medijan),
23,8 mOhm (aritmetička sredina sa korekcijom),
24,9 mOhm (aritmetička sredina bez korekcije).
***Bilješka. U slučaju asimetrične distribucije u statistici, blago se preporučuje korištenje medijane.

Ali uz bilo koji izbor, ispada da je R veći od [maksimalno dozvoljenog za živu, zdravu, dobro napunjenu bateriju] 20 mOhm.

Imam molbu za čitaoce: ponovite ovaj eksperiment na vlastitoj kopiji merača unutrašnjeg otpora kao što je Lii-500 (Opus, itd.). Samo najmanje 100 puta. Napravite tabelu i nacrtajte histogram distribucije za neku bateriju sa poznatim podacima. Baterija ne mora nužno biti potpuno napunjena, već blizu nje.
Ako mislite na pripremu dodirnih površina - čišćenje, odmašćivanje (što autor nije učinio), onda će razmak između mjerenja biti manji. Ali on će i dalje biti tamo. I primetno.

3. Ko je kriv i šta učiniti?

Zatim se postavljaju dva prirodna pitanja:
1) Zašto očitanja toliko variraju?
2) Zašto je unutrašnji otpor čokoladice, utvrđen prema bilo kojem od gore navedenih kriterija, uvijek veći od granične vrijednosti od 20 mOhm?

Na prvo pitanje Postoji jednostavan odgovor (poznat mnogima): sama metoda mjerenja malih R vrijednosti je u osnovi pogrešna. Budući da se koristi dvokontaktno (dvožično) kolo za povezivanje, osjetljivo na TSC (prolazni kontaktni otpor). PSC je uporediv po veličini sa izmerenim R i „šeta“ od merenja do merenja.
I morate mjeriti pomoću metode s četiri pina (četvorožične). To je upravo ono što piše u svim GOST standardima. Iako ne, lažem - ne u svima. Ovo je u GOST R IEC 61951-2-2007 (ekstremni za Ni-MeH), ali ne i u GOST R IEC 61960-2007 (za Li)***. Objašnjenje za ovu činjenicu je vrlo jednostavno - jednostavno su zaboravili da to spomenu. Ili nisu smatrali potrebnim.
***Bilješka. Moderni ruski GOST-ovi za HIT su međunarodni IEC (Međunarodna elektrotehnička komisija) standardi prevedeni na ruski jezik. Potonji, iako su po prirodi savjetodavni (zemlja ih može, ali i ne mora prihvatiti), ali kada se usvoje, postaju nacionalni standardi.
Ispod spojlera su dijelovi gore navedenih GOST standarda. Nešto što se odnosi na mjerenje unutrašnjeg otpora. Pune verzije ovih dokumenata možete preuzeti iz oblaka (link na početku pregleda).

Mjerenje unutrašnjeg otpora HIT-a. Kako to treba uraditi. Iz GOST 61960-2007 (za Li) i 61951-2-2007 (za Ni-MeH)

Usput, ispod spojlera je odgovor na drugo pitanje(zašto Lii-500 proizvodi R>20 Ohma).
Evo mjesta iz LG INR18650HG2 tablice, gdje se pominju tih istih 20 mOhma:


Obratite pažnju na ono što je istaknuto crvenom bojom. LG garantuje da unutrašnji otpor elementa nije veći od 20 mOhm, ako se mjeri na 1 kHz.
Za opis kako to treba učiniti, pogledajte ispod spojlera iznad: paragrafi „Mjerenje unutrašnjeg otpora metodom izmjenične struje.
Zašto je odabrana frekvencija od 1 kHz, a ne druga? Ne znam, tako smo se dogovorili. Ali vjerovatno je bilo razloga. O ovoj tački će se raspravljati u sljedećem odjeljku. veoma detaljan.
Štaviše, u svim HIT listama alkalnog tipa (Li, Ni-MeH, Ni-Cd) koje sam morao pregledati, ako se spominje unutrašnji otpor, odnosio se na frekvenciju od 1 kHz. Istina, postoje izuzeci: ponekad postoje mjerenja na 1 kHz i na istosmjernoj struji. Primjeri ispod spojlera.

Iz tablica sa podacima za LG 18650 HE4 (2,5 Ah, zvani "banana") i "ružičasti" Samsung INR18650-25R (2,5 Ah)

LG 18650 HE4


Samsung INR18650-25R

Uređaji poput YR1030/YR1035 vam omogućavaju da izmjerite R (tačnije, ukupnu impedansu) na frekvenciji od 1 kHz.
R(a.c.) ovog slučaja LG INR18650HG2 ~15 mOhm. Dakle, sve je u redu.


I kojom frekvencijom se sve to događa u razmatranim „naprednim“ testnim punjačima? Na frekvenciji jednakoj nuli. Ovo se spominje u GOST standardima "Mjerenje unutrašnjeg otpora metodom istosmjerne struje."
Štaviše, kod testnih punjača to nije implementirano kako je opisano u standardima. A ne onako kako je to implementirano u dijagnostičku opremu različitih proizvođača (CADEX i sl.). A ne na način na koji se to razmatra u naučnim i pseudonaučnim studijama o ovom pitanju.
I „prema konceptima“ poznatim samo proizvođačima istih testnih kompleta. Čitalac može prigovoriti: kakva je razlika kako mjeriti? Rezultat će biti isti... Pa, postoji greška, plus ili minus... Ispada da postoji razlika. I primetno. O tome će se ukratko govoriti u odeljku 5.

Glavna stvar koju treba da shvatite i pomirite se:
A) R(d.c.) i R(a.c.) su različiti parametri
b) nejednakost R(d.c.)>R(a.c.) uvijek vrijedi

4. Zašto se unutrašnji otpor HIT-a pri jednosmernoj struji R(d.c.) i naizmeničnoj struji R(a.c.) razlikuje?

4.1. Opcija #1. Najjednostavnije objašnjenje

Ovo nije čak ni objašnjenje, već konstatacija činjenice (preuzeto iz Taganove).
1) Ono što se mjeri pri jednosmernoj struji R(d.c.) je zbir dva otpora: omskog i polarizacionog R(d.c.) = R(o) + R(pol).
2) A kada je na AC, pa čak i na “ispravnoj” frekvenciji od 1 kHz, R(pol) nestaje i ostaje samo R(o). To jest, R(1 kHz) = R(o).
By najmanje, stručnjaci IEC-a, Alevtina Taganova, kao i mnogi (skoro svi) koji mjere R(d.c.) i R(1 kHz) bi se tome nadali. A jednostavnim aritmetičkim operacijama dobija R(o) i R(pol) odvojeno.
Ako vam ovo objašnjenje odgovara, onda ne morate čitati II dio (formatiran kao zasebna recenzija).

Odjednom!
…
Zbog ograničenog obima pregleda o Muski, odjeljci 4 i 5 su uklonjeni. Pa, kao, "Dodatak".
...

6. YR1035 kao voltmetar

Ovo dodatna opcija prisutan u svim pristojnim uređajima ove vrste (analizator baterija, tester baterija).
Napravljeno je poređenje sa Fluke 287. Uređaji imaju približno istu naponsku rezoluciju. YR1035 čak ima nešto više - 100 hiljada uzoraka, a Fluke - 50 hiljada.

Corad-3005 LBP je djelovao kao izvor konstantne razlike potencijala.


Dobijeni rezultati su u tabeli.


Podudarajte s petom značajnom znamenkom. Smiješno je. Zapravo, rijetko ćete vidjeti takvo jednodušnost između dva instrumenta kalibrirana na suprotnim krajevima svijeta.
Odlučila sam da napravim kolaž za uspomenu :)

7. YR1035 kao ohmmetar

7.1 Ispitivanje na “visokim” otporima

Iz onoga što je pronađeno, sastavljena je improvizirana "prodavnica otpora":


Na koji su YR1035 i Fluke bili naizmjenično povezani:


Flukeove originalne monstruozne sonde bile su prinuđene da se zamene pogodnijim situacijama, jer je kod „rođaka“ čak i veoma problematično podesiti „deltu“ (zbog njihove gume presvučene zaštite na nivou 80 600B+IV klasa - horor, u kratko):


Rezultat je ovakva tabela, proširena i dopunjena:

Pa šta da kažem.
1) Za sada treba obratiti pažnju na dobijene rezultate Mooch
2) U vezi sa primljenim danski pri niskim otporima: očito, s postavkom nule na YR1030 nije dobro funkcioniralo - razlozi će biti objašnjeni u nastavku.
Inače, od nordijskog škrta nije jasno:
- mjerenja otpora šta predmete koje je izveo?
- Kako on je to uradio, imajući u rukama standardnu ​​kutiju iz Vapcell-a sa uređajem, napomenu na slomljenom engleskom i “4 terminalne sonde” = dva para Pogo pinova? Fotografija iz njegove recenzije:

7.2 Ispitivanje na provodniku otpornosti od ~5 mOhm

Kako možemo bez klasika žanra: određivanje otpora jednog provodnika prema Ohmovom zakonu? Nema šanse. Ovo je sveto.


Ispitanik je bio bakreno jezgro u plavoj izolaciji prečnika 1,65 mm (AWG14 = 1,628 mm) i dužine 635 mm. Radi lakšeg povezivanja, savijen je u nešto poput meandra (vidi sliku ispod).
Prije mjerenja, na YR1035 je postavljena nula i napravljena je kompenzacija R (dugo pritisnite tipku “ZEROR”):


U slučaju Kelvinovih sondi, pouzdanije je kratko spojiti kao što je prikazano na fotografiji, a ne “jedni na druge”. Pa, to je slučaj da su jednostavne kao u ovom kompletu, a ne pozlaćene.
Nemojte se iznenaditi što kao rezultat nije bilo moguće postaviti 0,00 mOhm. Na YR1035 0,00 mOhm - to se događa izuzetno rijetko. Obično ispada od 0,02 do 0,05 mOhm. A onda, nakon nekoliko pokušaja. Razlog je nejasan.

Zatim je lanac sastavljen i mjerenja.


Zanimljivo je da je sam YR1035 djelovao kao precizan voltmetar (mjerio je pad napona ΔU na jezgri) (vidi prethodni paragraf: YR1035 kao voltmetar je isti Fluke, ali sa višom rezolucijom). Izvor je bio Corad-3005 LBP u režimu stabilizacije napona (1 V).
Prema Ohmovom zakonu
R(exp) = ΔU(YR1035)/I(Fluke) = 0,01708(V)/3,1115(A) = 0,005489 Ohm = 5,49 mOhm
Istovremeno se pokazao YR1035
R(YR1035) = 5,44 mOhm
Pošto je “ZEROR” bio 0,02 mOhm, onda
R(YR1035) = 5,44 - 0,02 = 5,42 mOhm
Razlika
R(exp) – R(YR1035) = 5,49 - 5,42 = 0,07 mOhm
Ovo je odličan rezultat. U praksi, stotine mOhma teško da su nikome zanimljive. I ispravno prikazane desetinke su već dovoljne kroz krov.

Dobijeni rezultat se dobro slaže sa referentnim podacima.


Po njihovom mišljenju, 1 m AWG14 jezgra napravljenog od „ispravnog“ električnog bakra trebao bi imati otpor od 8,282 mOhm, što znači da je ovaj uzorak trebao dati R(exp) ~ 8,282x0,635 = 5,25 mOhm. A ako ispravite stvarni prečnik od 1,65 mm, dobićete 5,40 mOhm. Smiješno je, ali 5,42 mOhm dobijen na YR1035 je bliži "teoretskim" 5,40 mOhm, nego što se dobija po „klasici“. Možda je "klasični" lanac malo kriv? U sljedećem pasusu ova pretpostavka će biti testirana.
Inače, znak kaže da se na jezgri ovog promjera ne treba bojati intriga skin efekta do frekvencije od 6,7 kHz.
Za one koji nisu pohađali opšti kurs fizike na fakultetu:
1)
2)

7.3 Provjera adekvatnosti testnog lanca

Da, i ovo se dešava. “Provjera verifikacije” zvuči smiješno (kao “potvrda da je certifikat izdat”). Ali kuda ići...

U prethodnom pasusu je implicitna pretpostavka da kolo sastavljeno prema omskoj vrijednosti daje nešto precizniju procjenu vrijednosti otpora jezgra, a razlika od 0,07 mOhm je posljedica veće greške YR1035. Ali poređenje sa „teorijskom“ pločom ukazuje na suprotno. Dakle, koja metoda mjerenja malog R je ispravnija? Ovo se može provjeriti.
Imam par FHR4-4618 DEWITRON 10 mOhm visoko preciznih šantova ()


Pri relativno malim strujama (jedinice ampera), ovi otpornici imaju relativnu grešku koja ne prelazi 0,1%.
Shema povezivanja je ista kao u slučaju bakarne žice.
Šantovi su povezani pomoću četiri žice (jer je ovo jedini ispravan način):


Mjerenja 1 i 2 kopije FHR4-4618:




Proračun otpora prema Ohmovom zakonu R(1, 2) = ΔU(YR1035)/I(Fluke).
uzorak br. 1 R(1) = 31,15(mV)/3,1131(A) = 10,006103… = 10,01 mOhm
uzorak br. 2 R(2) = 31,72(mV)/3,1700(A) = 10,006309… = 10,01 mOhm(zaokružiti na 4. značajnu cifru)
Sve se odlično slaže. Šteta što se ΔU nije mogao izmjeriti na 5 značajnih cifara. Tada bi se s pravom moglo reći da su šantovi gotovo identični:
R(1) = 10,006 mOhm
R(2) = 10,006 mOhm

Kako YR1035 izgleda na tim šantovima?
I u osnovi pokazuje *** ovo (na jednom, na drugom):


Pošto je u režimu kompenzacije ponovo dobijeno 0,02 mOhm, ovo je R = 10,00 mOhm.
de facto, ovo je nevjerovatna koincidencija sa mjerenjima Ohmovog šanta.
Što je dobra vijest.
***Bilješka. Nakon kompenzacije (0,02 mOhm), izvršeno je 20 nezavisnih mjerenja na svakom od šantova. Zatim je YR1035 isključen, uključen, kompenzacija je napravljena (opet se pokazalo da je 0,02 mOhm). I opet je napravljeno 20 nezavisnih mjerenja. Prvi šant gotovo uvijek proizvodi 10,02 mOhm, ponekad 10,03 mOhm. Na drugom - gotovo uvijek 10,02 mOhm, ponekad - 10,01 mOhm.
Nezavisna mjerenja: spojili krokodile - mjerenje - uklonili krokodile - pauza 3 sekunde - spojili krokodile - mjerenje - uklonili krokodile - ... itd.

7.4 U vezi naknade R

Što se tiče Kelvinovih stezaljki - vidi paragraf 7.2.
Kod drugih metoda povezivanja kompenzacija je složenija. A u slučaju nosioca, manje je predvidljivo u smislu postizanja željenog rezultata.

A. Najteži slučaj je R kompenzacija držača krevetića. Problem je u poravnanju centralnih igličastih elektroda. Kompenzacija se provodi (obično) u nekoliko faza. Glavna stvar je ući u raspon manji od 1,00 mOhm. Ali čak i na R< 1.00 мОм, если прибор после состыковки показывает нечто больше 0.30 мОм, то окончательная компенсация до 0.02… 0.05 мОм часто не происходит. В конце-концов путем многократных попыток (… сомкнул электроды – долгое нажатие «ZEROR» – разомкнул – долгое нажатие «ZEROR» – ...) удается-таки добиться желаемого

B. U slučaju 2 para Pogo iglica, dugo nisam mogao razumjeti kako da ih kompenziram
manje-više predvidljivo. U opisu jedne od parcela na Aliju, prodavac je pokazao fotografiju na kojoj su ukršteni parovi elektroda. Naravno, pokazalo se da je ovo pogrešno. Tada sam odlučio da ih ukrstim po boji: bijelo sa bijelom, obojeno sa obojenim. Postalo je za red veličine bolje. Ali počeo sam da padam potpuno predvidljivo u raspon od 0,00 – 0,02 mOhm nakon što sam smislio i savladao metodu nivoa 80:
- precizno poravnajte nazubljene krajeve elektroda (bijelo s bijelom, boju s bojom) i pritisnite jedan prema drugom dok se ne zaustavi


- sačekajte da se brojevi pojave na ekranu
- pomaknite prste jedne ruke na kontaktno područje i čvrsto stisnite, a prstom druge ruke dugo pritisnite „NULA“ (bez puštanja druge ruke to se neće dogoditi, jer su tipke u uređaju jako čvrsto)

8. Amplituda i oblik test signala

Iz recenzije Danca: ovo je testni signal za Vapcell YR1030:
- klasična čista harmonika(sinus)
- opseg 13 mV(u slučaju da je neko zaboravio, ovo je vrijednost jednaka razlici između najveće i najniže vrijednosti napona).


Ono što je prikazano na Daneovoj slici je zaista klasična metoda spektroskopije elektrohemijske impedancije (vidi II dio pregleda): amplituda ne veća od 10 mV + čisti sinusni val.
Odlučio sam to provjeriti. Srećom, dostupan je jednostavan osciloskop.

8.1 Prvi pokušaj - mimo kase. Dull.

Prije mjerenja osciloskopom:

- ostavite da se zagreje 20 minuta.

- pokrenuo auto-tuning

Zatim sam spojio YR1035 preko Kelvinovih stezaljki na DSO5102P sondu.
Direktno, bez otpornika ili baterije.

Kao rezultat: 6 modova ---> 2 oblika krivulje.


U Murzilkasima za radioamatere početnike možete pronaći najjednostavnija objašnjenja kako se to može dogoditi.
Blago izobličen kvadratni val:

Signal drugog oblika može se dobiti superponiranjem sinusoide od 5 kHz sa amplitudom 10 puta manjom na sinusoidu od 1 kHz:


U režimima mjerenja otpora do 2 oma, oscilacija od vrha do vrha je 5,44 V.
Ako je više od 2 Ohma ili "Auto" - 3,68 V.
[I trebalo bi da bude 3 (tri) reda veličine manje!]

Napravio sam video: kako se oscilogrami mijenjaju pri prelasku iz jednog moda u drugi (u krugu). U videu se slika na ekranu osciloskopa menja sa usporavanjem od 32 puta u odnosu na režim „direktno na ekranu“, jer Usrednjavanje se postavlja nakon snimanja i dobijanja 32 okvira (oscilograma). Prvo se postavlja kartica za gornju granicu režima, zatim se čuje klik - ja sam prebacio YR1035 u ovaj režim.

Malo je vjerovatno da je Danac uzeo svoj sinusni talas male amplitude sa plafona. Možda je neoprezan oko nekih stvari, ali nikada nije primijetio da bi dezinformisao.
To znači da sam radio nešto pogrešno. Ali šta?
Ostavljeno za razmišljanje. Nekoliko sedmica kasnije sinulo mi je.

8.2 Drugi pokušaj - činilo se da je uspjelo. Ali mnogo je komplikovanije nego što se očekivalo.

Razmišljam naglas.Čini mi se da ono što sam snimao nisu test signali. Ovo su kao "signali za detekciju". A testni su sinusoidi sa malim rasponom. Onda još jedno pitanje - zašto unutra različiti načini rada razlikuju se? I oblikom i amplitudom?

Pa, dobro, izmjerimo.
Prije mjerenja osciloskopom (ponovo):
- resetirajte postavke na tvorničke postavke
- ostavite da se zagreje 20 minuta.
- pokrenuta automatska kalibracija
- pokrenuo auto-tuning
- provjerio sondu - 1x idealan meandar 1 kHz
Zatim sam spojio YR1035 kroz Kelvinove stezaljke i DSO5102P sonde na otpor od 0,2 Ohma iz “skladišta otpora” (pogledajte odjeljak 7.1). U popularno omiljenom načinu rada AUTO osciloskopa možete vidjeti ovu sliku:


Pa čak i tada, ako pogodite da postavite ispravno horizontalno skeniranje, u području kiloherca. Inače, to je potpuni haos.
Svaki ne baš napredan korisnik osciloskopa zna šta dalje.
Ulazim u postavke kanala i postavljam granicu visoke frekvencije na “20.” “20” znači 20 MHz. Bilo bi sjajno da je 4 reda veličine manje - 2 kHz. Ali, uprkos svemu, ovo je već pomoglo:


U stvari, sve je mnogo bolje nego što je na fotografiji. Većinu vremena signal je onaj na fotografiji koji je podebljan. Ali ponekad, nekoliko puta u minuti počinje da se „prilagođava“ u roku od 1-2 sekunde. Taj trenutak je uhvaćen.
Zatim pritisnem dugme ACQUIRE da konfigurišem parametre uzorkovanja. Realno vreme --> Prosek --> 128 (u proseku preko 128 slika).


Ovako striktno "smanjenje buke" potrebno je samo za vrlo male otpore. Na 22 Ohma, u principu, prosječenje preko 4-8 oscilograma je već dovoljno, jer je nivo korisnog (testnog) signala za red veličine veći.

Sljedeće je dugme MEASURE i potrebne informacije na desnoj strani ekrana:


Mjerenja su izvršena slično za 5 i 22 Ohma




Komad žice od 5,5 mOhm koji se pojavio u odjeljku 7.2 popio je najviše krvi.


Dugo ništa nije funkcionisalo, ali smo na kraju uspeli da dobijemo ovako nešto:


Ne obraćajte pažnju na trenutnu vrijednost frekvencije: ona se tu mijenja svake 1-2 sekunde i skače u rasponu od 800 Hz do 120 kHz

Šta je u krajnjoj liniji :

Otpor (Ohms) - test signal od vrha do vrha (mV)
0.0055 - 1.2-1.5
0.201 - 2.4-2.6
5.00 - 5.4-6.2
21.8 - 28-32
Amplituda polako „šeta“ gore-dole.

9. Meni postavki

Meni postavki na kineskom. Prelazak na bilo koji drugi jezik nije dostupan kao klasa. Dobro je da su barem ostavili arapske brojeve i engleska slova koja označavaju dimenzije količina. :). Nisam našao jasan prevod na engleski, a još manje na onaj veliki i moćni, pa u nastavku predstavljam svoju verziju. Mislim da će odgovarati i YR1030.
Da biste ušli u meni podešavanja, potrebno je kratko pritisnuti dugme “POWER” dok je uređaj uključen (ako ga držite duže vreme, pojaviće se meni za potvrdu za isključivanje uređaja). „Tačan“ izlazak iz moda podešavanja u režim merenja je pomoću dugmeta „HOLD“ (izuzetak: ako je kursor na sekciji br. 1, onda možete izaći na bilo koji od dva načina: pritiskom na dugme „POWER“ , ili pritiskom na dugme “HOLD” )
Meni ima 9 sekcija (pogledajte tabelu ispod).
Kretanje kroz sekcije:
- dole, knjiga. "RANGE U" (u krugu)
- gore, knjiga. "RANGE R" (u krugu).
Unesite postavke odjeljka pomoću tipke “POWER”.
Ponovnim pritiskom na “POWER” vraća se u glavni meni - BEZ ČUVANJA PROMENA koje je napravio korisnik!
Da bi se PROMENE SAČUVALI, izađite iz odeljka na listu sekcija samo sa dugmetom „ČEKATI“!
Nakon ulaska u sekciju pojavljuju se promjenjivi parametri i svrha gumba. “RANGE R” se mijenja - radi samo za povećanje vrijednosti vrijednosti (ali u krug).
Book "RANGE U" pomiče odabir promjenom vrijednosti samo prema dolje (ali u krug).
Srećom, sekcije su numerisane, tako da korištenje znaka koji sam napravio ne bi trebalo biti previše teško. U nekim Još uvijek nisam shvatio stvari, ali vjerovatno ne bih trebao ulaziti u to osim ako nije apsolutno neophodno. Uređaj tako funkcioniše.

10. Iznutrice

Uređaj se može lako rastaviti. Prednja ploča se drži pomoću 4 vijka. Upravljačka ploča sa ekranom je također pričvršćena na 4 vijka (manja).




Punjenje se vrši preko običnog micro-USB porta. Algoritam je standardni, dvostepeni CC/CV. Maksimalna potrošnja ~0,4-0,5 A. Prekid struje u završnoj fazi CV-a se javlja pri 50 mA. U ovom trenutku, razlika potencijala na bateriji je 4,197 V. Odmah nakon isključivanja punjenja napon pada na 4,18 V. Nakon 10 minuta iznosi oko 4,16 V. Ovo je dobro poznata pojava povezana sa polarizacijom elektrode i elektrolit tokom punjenja. To je najizraženije kod baterija malog kapaciteta. U H.K.J. Postoji nekoliko studija o tome.
Nakon uključivanja uređaja, pod opterećenjem, dodaje se još jedan mali pad:


YR1035 procjenjuje da unutrašnji otpor njegove 1kHz baterije iznosi 86 mOhm. Za jeftine kineske 18300-e, ova brojka je prilično uobičajena. Ne mogu garantirati da je dobiveni rezultat 100% tačan, jer baterija nije bila isključena iz uređaja.
Jedan trenutak izaziva iritaciju, malo razbjesni, izaziva iznenađenje: uređaj je isključen, stavite ga na punjenje - uključuje se. Koja je svrha?

12. Interfejsi za povezivanje sa objektom koji se proučava

Dugo sam razmišljao kako da naslovim ovaj pasus. I ispalo je tako patetično.
Jasno je da predmet proučavanja može biti ne samo baterija ili akumulator, ali sada ćemo govoriti o njima. Odnosno, korištenje uređaja za njegovu namjenu. U sva tri slučaja korišćene su iste žice u mekoj „silikonskoj“ izolaciji i približno iste dužine – od 41 do 47 cm.. Kroz lupu se moglo uočiti da su „20 AWG“, „200 stepeni“. C”, “600 V”, silikon (sve se odnosi na izolaciju) i naziv proizvođača od 2 nepoznate riječi.

12.1 Kelvin aligatorske spone


Najjednostavniji i najprikladniji način povezivanja, ali praktički neprimjenjiv za "obične" cilindrične HIT-ove. Pokušao sam ga povezati na ovaj i onaj način na nezaštićenim 18650-ima - ništa nije uspjelo. Inače, da bi se izvršilo mjerenje R, spužve krokodila moraju biti barem malo odvojene... Brojevi na ekranu skaču i lete unutar 1-2 reda veličine.
Ali mjerenje svega što ima terminal u obliku žice ili ploče je zadovoljstvo (vidi praktične primjere iznad). Ovo je vjerovatno svima očigledno.

12.2 Pogo igle


Najbolji rezultat nulte postavke, kako u kvalitetu tako i po predvidljivosti. Ako to učinite kako je gore opisano (odjeljak 7.4), da vas podsjetim:


Dizajniran za ekspresna mjerenja. Pogodan za CCI sa relativno širokim ravnim katodama (+).


Iako, ako želite, možete se pametovati i izmjeriti isti Enelup AA. Barem mi se to desilo nekoliko puta. Ali ne prvi put. Ali s Enelup AAA ovaj broj nije funkcionirao. Dakle, “Geltmanov skup” sadrži tzv. držač krevetića (ne znam kako bih to drugačije nazvao, naučnije).

12.3 Držač za krevetić (držač) ili Kelvin krevetić BF-1L
Stvar je vrlo specifična i relativno skupa. U vrijeme kada sam primio temu, već sam imao nekoliko potpuno istih. Kupio sam ga prošle jeseni po cijeni od 10,44 USD po komadu (uključujući dostavu). Tada nisu bili na Aliju, ali su se nakon NG pojavili na Aliju. Imajte na umu da dolaze u dvije veličine sa ograničenjem dužine cilindričnog HIT-a: do 65 mm i do 71 mm. Držač za veću veličinu ima slovo “L” (dugo) na kraju svog naziva. I držači iz Faste i sabževi su samo veličine “L”.

Takvi držači nisu slučajno kupljeni u Fastu: postojala je ideja da se zamjene (ugledao sam ih kod jednog Danca H.K.J.) kolektivno pretvorena stezaljka od Leroy-a za ovaj "krevetac":


Kasnije se ispostavilo da je kupovina bila preuranjena. Nikada nisam prešao na četverožilna mjerenja krivulja naelektrisanja i pražnjenja za HIT. I "Kelvinov krevetić" se pokazao kao jedna paklena stvar u smislu upotrebljivosti. Recimo to ovako: ljudi koji su ga izmislili u početku su pretpostavili da osoba ima tri ruke. Pa, ili u procesu ugradnje HIT-a u držač, uključeno je 1,5 ljudi. Inače, šimpanza bi dobro pristajala - čak ima i jedan stisak više nego što joj je potrebno. Naravno, u principu se možete naviknuti. Ali često se ispostavi da je sve pogrešno (pogledajte fotografiju ovog držača sa baterijom umetnutom na kraju odeljka 3). Ako je katoda elementa mala, onda se ne treba zamarati glupostima, već staviti nešto ispod. Počevši od običnog papira:


Što se tiče ograničenja prečnika elementa - teoretski se čini da postoji, ali u praksi još nisam naišao. Evo, na primjer, mjerenje na elementu veličine D:


Dimenzije katodne ploče omogućavaju vam da zalijepite element na sonde na dnu ploče i izvršite mjerenja.
Usput, ne morate ništa stavljati ispod. ;)

13. Zaključak

Sve u svemu, YR1035 je bio prijatno iznenađenje. On „može“ sve što se od njega traži, pa čak i sa određenom marginom kako u osjetljivosti (rezoluciji) tako iu kvaliteti mjerenja (vrlo mala greška). Bio sam zadovoljan što su Kinezi neformalno pristupili procesu poboljšanja. YR1030 nije bolji od YR1035 ni po čemu, osim u ceni (razlika je neznatna - nekoliko dolara). Istovremeno, YR1035 je očigledno superiorniji u odnosu na svog prethodnika na više načina (pogledajte početak recenzije i fotografiju unutrašnjosti).

O konkurentima
1) Na primjer, postoji ovo:


U svijetu - SM8124 mjerač impedance baterije. Na razne vrste elektronske platforme i u Kineske prodavnice ova dobrota je kroz krov.
Evo mikro recenzija: i. Ovo narandžasto čudo odgovara YR1035 u svim aspektima, nema nultu postavku (kompenzaciju), postoji samo jedan način da se povežete na HIT („pogo igle“) i ima smiješno svojstvo da umre ako pomiješate plus i minus pri povezivanju na HIT (o čemu piše i u uputstvu). Ali sretni vlasnici tvrde da se ništa loše ne događa na 5V. Vjerovatno nam treba još... U temi na eevblog.com o ovoj stvari, Danac tužno izjavljuje: „Imam jedan od ovih, ali je mrtav. Ne znam zašto (nisam pogledao unutra).“
Inače, YR1030 i YR1035 su potpuno ravnodušni prema preokretu polariteta: oni jednostavno pokazuju razliku potencijala sa minusom. I izmjerena vrijednost impedanse ni na koji način ne ovisi o polaritetu.
I glavna tačka je podjela ukupne impedanse na Z na Z’ i Z’. Eksplicitno ili implicitno (prilagođenije krajnjem korisniku). Ovo je i dobro i ispravno.
Nažalost, nisu oslobođeni glavnog problema uređaja ove vrste – mjerenje Z (čak i sa podjelom na Z’ i Z’’) na fiksnoj frekvenciji od 1 kHz je svojevrsno „pucanje u mraku“. Činjenica da je 1 kHz bio blagosloven u svim IEC preporukama (koje su kasnije postale standardi) ne mijenja suštinu. Da bi se ovo razumjelo, preporučljivo je pročitati II dio ovog opusa. I to ne dijagonalno, koliko je to moguće.

Sve najbolje.

- Napomena od 22.05.2018
Recenzija je ogromna i u procesu izrade.
Odjednom sam ga našao kod jednog Danca. Nije ga sigurno bilo od prije najmanje mjesec dana.
Prije mjesec dana na internetu nije bilo ništa o YR1035. Osim jednog lota za Alija i jednog za Taoa. A sada već ima oko 6-7 lotova na Aliju i pojavila se kratka recenzija.
Pa, dobro, imaće se sa čime uporediti.

Planiram kupiti +30 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +78 +116

Izvor je uređaj koji pretvara mehaničku, hemijsku, termičku i neke druge oblike energije u električnu energiju. Drugim riječima, izvor je aktivni mrežni element dizajniran za proizvodnju električne energije. Razne vrste Izvori dostupni u električnoj mreži su izvori napona i izvori struje. Ova dva koncepta u elektronici se razlikuju jedan od drugog.

Izvor konstantnog napona

Izvor napona je uređaj sa dva pola; njegov napon je konstantan u svakom trenutku, a struja koja prolazi kroz njega nema efekta. Takav izvor će biti idealan, s nultim unutrašnjim otporom. U praktičnim uslovima to se ne može dobiti.

Višak elektrona akumulira se na negativnom polu izvora napona, a nedostatak elektrona na pozitivnom polu. Stanja polova održavaju se procesima unutar izvora.

Baterije

Baterije interno pohranjuju hemijsku energiju i mogu je pretvoriti u električnu energiju. Baterije se ne mogu puniti, što je njihov nedostatak.

Baterije

Punjive baterije su punjive baterije. Prilikom punjenja, električna energija se interno pohranjuje kao hemijska energija. Prilikom istovara, hemijski proces se odvija u suprotnom smjeru i oslobađa se električna energija.

primjeri:

1. Ćelija olovne baterije. Izrađuje se od olovnih elektroda i elektrolitičke tekućine u obliku sumporne kiseline razrijeđene destilovanom vodom. Napon po ćeliji - oko 2 V. V akumulatori za automobilešest ćelija je obično spojeno u serijski krug, na izlaznim priključcima rezultirajući napon je 12 V;

1. Nikl-kadmijum baterije, napon ćelije – 1,2 V.

Bitan! Za male struje, baterije i akumulatori se mogu smatrati dobrom aproksimacijom idealnih izvora napona.

Izvor izmjeničnog napona

Električna energija se proizvodi u elektranama pomoću generatora i nakon regulacije napona prenosi se do potrošača. AC napon kućnu mrežu 220 V u raznim izvorima napajanja elektronskih uređaja lako se pretvara u nižu vrijednost kada se koriste transformatori.

Trenutni izvor

Po analogiji, kako stvara idealan izvor napona konstantan pritisak na izlazu, zadatak izvora struje je da proizvede konstantnu vrijednost struje, automatski kontrolirajući potrebni napon. Primjeri su strujni transformatori (sekundarni namotaj), fotoćelije, kolektorske struje tranzistora.

Proračun unutrašnjeg otpora izvora napona

Pravi izvori napona imaju svoj vlastiti električni otpor, koji se naziva "unutrašnji otpor". Opterećenje spojeno na terminale izvora označeno je kao "vanjski otpor" - R.

Baterija baterija stvara EMF:

ε = E/Q, gdje je:

• E – energija (J);
• Q – naboj (C).

Ukupna emf ćelije baterije je njen napon otvorenog kola kada nema opterećenja. Može se provjeriti s dobrom preciznošću pomoću digitalnog multimetra. Razlika potencijala izmjerena na izlaznim terminalima baterije kada je spojena na otpornik opterećenja bit će manja od njenog napona kada je kolo otvoreno, zbog protoka struje kroz vanjsko opterećenje i kroz unutarnji otpor izvora, to dovodi do disipacije energije u njemu kao toplotno zračenje.

Unutarnji otpor kemijske baterije je između djelića oma i nekoliko oma i uglavnom je posljedica otpornosti elektrolitičkih materijala koji se koriste u proizvodnji baterije.

Ako je otpornik otpora R spojen na bateriju, struja u kolu je I = ε/(R + r).

Unutrašnji otpor nije konstantna vrijednost. Na njega utiče vrsta baterije (alkalna, olovno-kiselina, itd.), a mijenja se u zavisnosti od vrijednosti opterećenja, temperature i perioda korištenja baterije. Na primjer, kod baterija za jednokratnu upotrebu, unutrašnji otpor se povećava tokom upotrebe, pa napon zbog toga opada sve dok ne dostigne stanje koje nije pogodno za dalju upotrebu.

Ako je emf izvora unaprijed određena veličina, unutrašnji otpor izvora se određuje mjerenjem struje koja teče kroz otpor opterećenja.

1. Budući da su unutarnji i vanjski otpor u približnom krugu povezani u seriju, možete koristiti Ohmove i Kirchhoffove zakone da biste primijenili formulu:

1. Iz ovog izraza r = ε/I – R.

Primjer. Baterija sa poznatom emf ε = 1,5 V je povezana serijski sa sijalicom. Pad napona na sijalici je 1,2 V. Dakle, unutrašnji otpor elementa stvara pad napona: 1,5 - 1,2 = 0,3 V. Otpor žica u kolu smatra se zanemarljivim, otpor lampe nije poznato. Izmjerena struja koja prolazi kroz kolo: I = 0,3 A. Potrebno je odrediti unutrašnji otpor baterije.

1. Prema Ohmovom zakonu, otpor sijalice je R = U/I = 1,2/0,3 = 4 Ohma;
2. Sada, prema formuli za izračunavanje unutrašnjeg otpora, r = ε/I – R = 1,5/0,3 – 4 = 1 Ohm.

U slučaju kratkog spoja, vanjski otpor pada gotovo na nulu. Struja se može ograničiti samo malim otporom izvora. Struja stvorena u takvoj situaciji je toliko jaka da se izvor napona može oštetiti toplinskim djelovanjem struje i postoji opasnost od požara. Rizik od požara se sprečava ugradnjom osigurača, na primer u kola akumulatora automobila.

Unutrašnji otpor izvora napona je važan faktor kada se odlučuje kako isporučiti najefikasniju snagu priključenom električnom uređaju.

Bitan! Maksimalni prijenos snage nastaje kada je unutarnji otpor izvora jednak otporu opterećenja.

Međutim, pod ovim uslovom, pamteći formulu P = I² x R, identična količina energije se prenosi na opterećenje i raspršuje u samom izvoru, a njegova efikasnost je samo 50%.

Zahtjevi za opterećenje moraju se pažljivo razmotriti kako bi se odlučilo o najboljoj upotrebi izvora. Na primjer, olovno-kiselinska baterija automobila mora isporučivati ​​velike struje pri relativno niskom naponu od 12 V. Njegov mali unutrašnji otpor mu to omogućava.

U nekim slučajevima, napajanje visokog napona mora imati izuzetno visok unutrašnji otpor da ograniči struju kratkog spoja.

Karakteristike unutrašnjeg otpora izvora struje

Idealan izvor struje ima beskonačan otpor, ali za originalne izvore može se zamisliti približna verzija. Ekvivalentno električno kolo je otpor paralelno spojen na izvor i vanjski otpor.

Strujni izlaz iz izvora struje raspoređuje se na sljedeći način: dio struje teče kroz najveći unutrašnji otpor i kroz mali otpor opterećenja.

Izlazna struja će biti zbir struja unutarnjeg otpora i opterećenja Io = In + Iin.

Ispada:

In = Io – Iin = Io – Un/r.

Ovaj odnos pokazuje da kako se unutrašnji otpor izvora struje povećava, to se struja preko njega više smanjuje, a otpornik opterećenja prima većinu struje. Zanimljivo je da napon neće uticati na trenutnu vrijednost.

Stvarni izlazni napon izvora:

Uout = I x (R x r)/(R +r) = I x R/(1 + R/r).

Snaga struje:

Iout = I/(1 + R/r).

Izlazna snaga:

Rout = I² x R/(1 + R/r)².

Bitan! Prilikom analize kola polazimo od sljedećih uvjeta: kada unutarnji otpor izvora značajno premašuje vanjski, to je izvor struje. Kada je, naprotiv, unutrašnji otpor znatno manji od vanjskog, to je izvor napona.

Pri snabdijevanju mjernih mostova električnom energijom koriste se izvori struje, operacionih pojačivača, to mogu biti različiti senzori.

Video