Napon akumulatora automobila razlika je potencijala na polovičnim stezaljkama. Za veću točnost, preporuča se mjerenje napona nakon završetka prijelaznih pojava uzrokovanih strujom punjenja ili pražnjenja. Njihovo trajanje može biti nekoliko sati, a promjena napona može doseći 0,6-1,8 volti. Iako je općenito prihvaćeno da akumulatori za pokretanje automobila imaju nazivni napon od 12 volti, u stvarnosti je napon novog napunjenog akumulatora u rasponu od 12,7-13,3 volta.

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 stupnjeva. Tijekom normalnog rada, ne preporuča se pražnjenje akumulatora ispod konačnog napona. U suprotnom, njegov radni vijek se oštro smanjuje.

Vrijednost kapaciteta baterije omogućuje vam izračunavanje približnog vremena u kojem isporučuje (ili radi) prosječnu struju opterećenju. Kapacitet ovisi o jakosti struje pražnjenja, pa se tijekom ispitivanja standardiziraju uvjeti pražnjenja. Struja pražnjenja postavljena je na 0,05 Cp za 20-satni način pražnjenja i 0,1 Cp za 10 sati. Za bateriju kapaciteta 60 Ah to je 3 ampera odnosno 6 ampera. Pri takvim strujama kapacitet novog odgovara nazivnoj vrijednosti. A za struju pražnjenja od 25 A, tipični kapacitet ove baterije je 40 Ah. Ovaj kapacitet će osigurati napajanje električne opreme 96 minuta.

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

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

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

Kapacitet akumulatora automobila vrlo se naglo smanjuje na negativnim temperaturama i već na minus 20 stupnjeva smanjuje se na 40-50%

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

S većim kapacitetom, akumulator automobila također proizvodi 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, baterija kapaciteta 62 Ah daje struju od 510 Ampera prema EN standardu i 340 Ampera. Ampera po DIN-u, a baterija od 77 Ah već daje 600 Ampera po EN-u i 360 Ampera po 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 starta akumulatora automobila određuje njegov maksimalni startni kapacitet, odnosno koliku struju akumulator može isporučiti na temperaturi od minus 18 stupnjeva na kraju zadanog vremenskog intervala, dok napon akumulatora ne padne na potrebnu minimalnu razinu . Norme DIN i EN predviđaju dvije provjere procesa pražnjenja akumulatora automobila na napon od 6 volti.

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

Postoje četiri standarda, DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1, koji definiraju trajanje intervala ispitivanja i dopušteni minimalni napon akumulatora automobila, a zahtjevi za koje su navedeni u donjoj tablici

Standardi SAE i IEC definiraju samo graničnu vrijednost napona U30. Radi lakše usporedbe, vrijednosti struje hladnog pokretanja akumulatora automobila mogu se pretvoriti iz jednog standarda u drugi. Struje se ponovno izračunavaju pomoću sljedećih formula.

Isae = 1,5 Idin + 40 (A)
Iiec = Idin/0,85 (A)
Ien = Idin/0,6 (A)
Idin = 0,6 Ien (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, dobivamo za Isae = 422,5 Ampera, Iiec = 300 Ampera, Ien = 425 Ampera, zaokruživanje - 420 A.

Obično je struja hladnog pokretanja akumulatora automobila 6,5-7,5 puta veća od nominalnog kapaciteta. Broj mogućih pokretanja motora tijekom cijelog životnog vijeka automobilskog akumulatora kreće se od 4000 za akumulatore koji zahtijevaju malo održavanja i do 12000 za posebno dizajnirane akumulatore, kao što je akumulator Optima, prema proizvođaču.

Smatra se da se tijekom jedne godine, tijekom rada umjerenog intenziteta, napravi od 1000 do 2000 pokretanja motora. Dakle, životni vijek automobilske baterije može biti od 4 do 2 godine. S obzirom na važnost, napominjemo da je struja hladnog starta CCA, sukladno standardima, normirana od strane svakog proizvođača akumulatora samo za temperaturu od minus 18 stupnjeva. Proizvođač ne daje podatke za niže temperature.

Za potpuno napunjene i nova baterija s 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 stupnjeva 400 ampera, tada će na temperaturi od minus 30 stupnjeva pasti na 200 A. Sa svakim novim pokušajem neuspješnog pokretanja, njegova vrijednost će biti manje i manje. Iako se tehnologije proizvodnje baterija poboljšavaju, te promjene nisu imale gotovo nikakav učinak na stupanj smanjenja njihove startne struje na temperaturama ispod ništice.

Rezervni kapacitet (RC - residual capacity) akumulatora automobila.

Rezervni kapacitet ili preostali kapacitet akumulatora automobila rijetko se navodi u podatkovnom listu akumulatora, ali je važan za potrošača jer pokazuje vrijeme tijekom kojeg će akumulator osigurati rad automobila ako automobil pokvari. Istodobno, strujna potrošnja svih sustava vozila normalizirana je na 25 ampera.

Rezervni kapacitet automobilskog akumulatora definiran je kao vremenski period u minutama tijekom kojeg akumulator može održavati struju pražnjenja od 25 A dok napon ne padne na 10,5 Volti. Norme ne postavljaju zahtjev za visinu pričuvnog kapaciteta. Za mnoge baterije s kapacitetom od 55 Ah, rezervni kapacitet doseže 100
minuta, što je dobar pokazatelj.

Unutarnji otpor akumulatora automobila.

Tipične vrijednosti unutarnjeg otpora za novi akumulator automobila su 0,005 ohma na sobnoj temperaturi. Sastoji se od otpora između elektroda i elektrolita i otpora unutarnjih veza. Pred kraj radnog vijeka, unutarnji otpor automobilskog akumulatora višestruko se povećava, što dovodi do toga da se akumulator ne može pokrenuti.

Na temelju materijala iz knjige “Upute za instaliranje sustava zaštite od krađe automobila.”
Naiman V. S., Tikheev V. Yu.

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

A ovo je sasvim druga stvar... Ako uzmemo i spojimo pet takvih paralelnih dijelova u seriju, dobit ćemo bateriju s naponom -

Ubat=3,98V*5=19,9V, kapacitet -
Sbat=2,2A/h*5=11A/h….

sposoban isporučiti struju od 10 Ampera do opterećenja....
Nešto kao to…

p.s. ….Uhvatio sam se na pomisli da se zadovoljstvo može mjeriti i u A/h…..

____________________

Slažem se da gore opisana metoda može dovesti do velike pogreške u mjerenju unutarnjeg otpora, ali... zapravo, apsolutna vrijednost tog otpora nas malo zanima - važna nam je sama metoda, koja omogućit će objektivnu i brzu procjenu “zdravlja” svakog elementa … Praksa je pokazala da se otpori elemenata značajno razlikuju…, a znajući samo vrijednost unutarnjeg otpora lako možete pronaći “simulatore”….
Mjerenje unutarnjeg otpora LiFePO4 elemenata dizajniranih za vrlo visoke struje pražnjenja može uzrokovati neke poteškoće povezane s potrebom da ih optereti vrlo visokim strujama... ali o tome ne mogu ništa reći, jer to praktički nisam radio. ...

Kako izmjeriti unutarnji otpor baterije

Ako zatvorimo plus i minus baterije, dobivamo Trenutno kratki spoj Ie = U/Re, kao da postoji otpor unutra Ponovno. Unutarnji otpor ovisi o elektrokemijskim procesima unutar elementa, uključujući struju.

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

Veličina Ponovno može se neizravno procijeniti promjenama struje i napona na opterećenju Ra. S blagim smanjenjem 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. Unutarnji otpor se određuje formulom Re = dU / dI

Za procjenu unutarnjeg otpora baterije ili baterije, dodao sam otpornik od 12 ohma i prekidač (gumb je prikazan na donjem dijagramu) za promjenu struje za dI = 1,2 V / 12 Ohm = 0,1 A. Na Istovremeno, trebate izmjeriti napon na bateriji ili otporniku R .

Može se učiniti jednostavan dijagram samo za mjerenje unutarnjeg otpora prema uzorku prikazanom na donjoj slici. Ali ipak je bolje prvo malo isprazniti bateriju, a zatim izmjeriti unutarnji otpor. U sredini je karakteristika pražnjenja ravnija i mjerenje će biti točnije. Rezultat je "prosječna" vrijednost unutarnjeg otpora, koja ostaje stabilna dosta dugo.

Primjer određivanja unutarnjeg otpora

Spojimo bateriju i voltmetar. Voltmetar pokazuje 1,227 V. Pritisnite tipku: pokazuje voltmetar 1.200 V .
dU = 1,227 V – 1,200 V = 0,027 V
Re = dU / dI = 0,027 V / 0,1 A = 0,27 Ohma
Ovo je unutarnji otpor elementa pri struji pražnjenja od 0,5 A

Tester ne pokazuje dU, nego jednostavno U. Kako ne bih pogriješio u mentalnom izračunu, ja to radim.
(1) Pritiskam tipku. Baterija se počinje prazniti i napon U se počinje smanjivati.
(2) U trenutku kada napon U dosegne okruglu vrijednost, npr. 1.200V, pritisnem tipku i odmah vidim vrijednost U+dU, npr. 1.227V
(3) Novi brojevi 0,027V - i postoji željena dU razlika.

Kako baterije stare, njihov unutarnji otpor raste. U nekom trenutku ćete uvidjeti da se kapacitet čak ni svježe napunjene baterije ne može izmjeriti, jer kada pritisnete tipku Početak 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 ohma 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 svjetiljku. Ova baterija se može koristiti pri nižoj struji za napajanje sata ili bežični miš. Upravo zbog velike vrijednosti unutarnjeg otpora moderna uređaj za punjenje, poput MH-C9000, utvrdi da je baterija neispravna.

Unutarnji otpor akumulatora automobila

Da biste procijenili unutarnji otpor baterije, možete koristiti svjetiljku iz prednjeg svjetla. To bi trebala biti žarulja sa žarnom niti, na primjer, halogena, ali ne i LED. Lampa od 60W troši 5A struje.

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

Spojite voltmetar i lampu paralelno na bateriju. Zapamtite vrijednost napona. Ugasi lampu. Primijetite koliko se napon povećao. Ako se recimo napon poveća za 0,2 Volta (Re = 0,04 Ohm), onda je baterija oštećena, a ako za 0,02 Volta (Re = 0,004 Ohm), onda je ispravna. Pri struji od 100A, gubitak napona bit će samo 0,02V * 100A / 5A = 0,4V

Unutarnji otpor baterije. Koliki je unutarnji otpor baterije?
1. Koliki je unutarnji otpor baterije? Uzmimo olovni akumulator kapaciteta 1 A*sat i nazivnog napona 12 V. U potpuno napunjenom stanju akumulator ima napon od pribl. U= 13 V. Kolika je struja jaće teći kroz bateriju ako je na nju spojen otpornik s otporom R=1 Ohm? Ne, ne 13 ampera, već nešto manje - oko 12,2 A. Zašto? Izmjerimo li napon na bateriji na koju je spojen otpornik, vidjet ćemo da je približno jednak 12,2 V - napon na bateriji je pao zbog činjenice da brzina difuzije iona u elektrolitu nije beskonačna. visoka. Električari su navikli raditi izračune električni krugovi od elemenata s više polova. Konvencionalno se baterija može zamisliti kao dvopolna mreža s EMF-om (elektromotorna sila - napon bez opterećenja) E i unutarnji otpor r. Pretpostavlja se da dio EMF baterije opada pri opterećenju, a drugi dio pri unutarnjem otporu baterije. Drugim riječima, pretpostavlja se da je formula ispravna: Zašto je unutarnji otpor baterije uvjetna vrijednost? Jer olovna baterija je fundamentalno nelinearan uređaj i njezin unutarnji otpor ne ostaje konstantan, već se mijenja ovisno o opterećenju, napunjenosti baterije i mnogim drugim parametrima, o kojima ćemo govoriti malo kasnije. Stoga se točni izračuni performansi baterije moraju napraviti pomoću krivulja pražnjenja koje je dostavio proizvođač baterije, a ne unutarnjeg otpora baterije. Ali za izračun rada krugova spojenih na bateriju, može se koristiti unutarnji otpor baterije, svaki put svjesni o kojoj vrijednosti govorimo: unutarnji otpor baterije tijekom punjenja ili pražnjenja, unutarnji otpor baterije baterija tijekom DC ili varijabla, a ako varijabla, onda koja frekvencija itd. Sada, vraćajući se našem primjeru, možemo grubo odrediti unutarnji otpor DC baterije od 12 V, 1 Ah. r = (E - U) / I = (13 V - 12,2 V) / 1 A = 0,7 Ohma. 2. Kako su povezani unutarnji otpor baterije i vodljivost baterije? Po definiciji, vodljivost je recipročna vrijednost otpora. Stoga je vodljivost baterije S inverzna unutarnjem otporu baterije r. SI jedinica vodljivosti baterije je Siemens (Sm). 3. O čemu ovisi unutarnji otpor baterije? Pad napona na olovnoj bateriji nije proporcionalan struji pražnjenja. Pri velikim strujama pražnjenja difuzija iona pražnjenje elektrolita događa se u slobodnom prostoru, a pri niskim strujama pražnjenja baterije snažno je ograničeno porama aktivne tvari baterijskih ploča. Stoga je unutarnji otpor baterije pri velikim strujama nekoliko puta veći (za olovna baterija) manji je od unutarnjeg otpora iste baterije pri niskim 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 unutarnji otpor baterija velikog kapaciteta manji od unutarnjeg otpora baterija manjeg kapaciteta. Mjerenja unutarnjeg otpora baterija pri konstantnom i naizmjenična struja pokazuju da unutarnji otpor baterije jako ovisi o frekvenciji. Ispod je grafikon vodljivosti baterije u odnosu na frekvenciju, preuzet iz rada australskih istraživača. Iz grafikona proizlazi da unutarnji otpor olovne baterije ima minimum na frekvencijama reda stotina herca. Pri visokim temperaturama brzina difuzije iona elektrolita veća je nego pri niskim temperaturama. Ova ovisnost je linearna. Određuje ovisnost unutarnjeg otpora baterije o temperaturi. Na višim temperaturama, unutarnji otpor baterije manji je nego na nižim temperaturama. Tijekom pražnjenja baterije smanjuje se količina aktivne mase na pločama baterije, što dovodi do smanjenja aktivne površine ploča. Stoga je unutarnji otpor napunjene baterije manji od unutarnjeg otpora ispražnjene baterije. 4. Može li se unutarnji otpor baterije koristiti za testiranje baterije? Već duže vrijeme poznati su uređaji za ispitivanje baterija, čiji se princip rada temelji na odnosu unutarnjeg otpora baterije i kapaciteta baterije. Neki uređaji (utovarne vilice i slični uređaji) nude procjenu stanja akumulatora mjerenjem napona akumulatora pod opterećenjem (što je slično mjerenju unutarnjeg otpora akumulatora pri istosmjernoj struji). Korištenje drugih (mjerači unutarnjeg otpora baterije izmjenične struje) temelji se na povezanosti unutarnjeg otpora sa stanjem baterije. Treća vrsta uređaja (spektrometri) omogućuje usporedbu spektra unutarnjeg otpora baterija koje rade na izmjeničnu struju različitih frekvencija i na temelju njih donosi zaključke o stanju baterije. Unutarnji otpor (ili vodljivost) same baterije omogućuje samo kvalitativnu procjenu stanja baterije. Osim toga, proizvođači takvih uređaja ne navode na kojoj se frekvenciji mjeri vodljivost i kojom se strujom provodi ispitivanje. I, kao što već znamo, unutarnji otpor baterije ovisi o frekvenciji i struji. Posljedično, mjerenja vodljivosti ne daju kvantitativne informacije koje bi korisniku uređaja omogućile da odredi koliko će baterija trajati sljedeći put kada se isprazni do opterećenja. Ovaj nedostatak je zbog činjenice da ne postoji jasan odnos između kapaciteta baterije i unutarnjeg otpora baterije. Najmoderniji testeri baterija temelje se na analizi oscilograma odgovora baterije na poseban valni oblik. Oni brzo procjenjuju kapacitet baterije, što vam omogućuje praćenje istrošenosti i starenja olovne baterije, izračunavanje trajanja pražnjenja baterije za određeno stanje i izradu prognoze preostalog vijeka trajanja olovne baterije.
Zaštita okoliša. Ne bacajte istrošene baterije – odnesite ih specijaliziranoj tvrtki na reciklažu.

Dodaj u Anti-Banner

Impedancija olovne baterije je zbroj polarizacijskog otpora i omskog otpora. Ohmski otpor zbroj je otpora separatora baterije, elektroda, pozitivnih i negativnih izvoda, spojeva između ćelija i elektrolita.

Na otpornost elektroda utječu njihov dizajn, poroznost, geometrija, dizajn rešetke, stanje aktivne tvari, prisutnost komponenti legure i kvaliteta električnog kontakta rešetke i prevlake. Vrijednosti otpora nizova negativnih elektroda i spužvastog olova (Pb) na njima približno su iste. Istodobno je otpor olovnog peroksida (PbO2), koji se nanosi na rešetku pozitivne elektrode, 10 tisuća puta veći.

Tijekom pražnjenja olovnog akumulatora, na površini elektroda oslobađa se olovni sulfat (PbSO4). Ovo je loš vodič, što značajno povećava otpor ploča elektrode. 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 2-3 puta. Tijekom procesa punjenja, olovni sulfat se otapa i otpor baterije se vraća na prvobitnu vrijednost.

Otpor olovnog akumulatora ima značajan utjecaj na otpor elektrolita. Ta vrijednost pak jako ovisi o koncentraciji i temperaturi elektrolita. Kako se temperatura smanjuje, otpor elektrolita se povećava i doseže beskonačnost kada se smrzne.

Uz gustoću elektrolita od 1,225 g/cm3 i temperaturu od +15 C, ima minimalnu vrijednost otpora. Kako se gustoća smanjuje ili povećava, otpor se povećava, što znači da se povećava i unutarnji otpor baterije.

Otpornost separatora mijenja se ovisno o promjeni njihove debljine i poroznosti. Količina struje koja teče kroz bateriju utječe na polarizacijski otpor. Nekoliko riječi o polarizaciji i razlozima zašto do nje dolazi. Prvi razlog je taj što se u elektrolitu i na površini elektroda (dvostruko električni sloj) mijenjaju se potencijali elektroda. Drugi razlog je taj što se pri prolasku struje mijenja koncentracija elektrolita u neposrednoj blizini elektroda. To dovodi do promjene potencijala elektrode. Kada se strujni krug otvori i struja nestane, potencijali elektroda se vraćaju na svoje izvorne vrijednosti.

Jedna od značajki olovnih baterija je njihov mali unutarnji otpor u usporedbi s drugim vrstama baterija. Zahvaljujući tome, mogu isporučiti veliku struju (do 2 tisuće ampera) u kratkom vremenu. Stoga su njihovo glavno područje primjene elektropokretači. punjive baterije na vozilima s motorima s unutarnjim izgaranjem.

Također je vrijedno napomenuti da unutarnji otpor baterije pri izmjeničnoj ili istosmjernoj struji snažno ovisi o njenoj frekvenciji. Postoji niz studija čiji su autori promatrali unutarnji otpor olovnog akumulatora pri strujnoj frekvenciji od nekoliko stotina herca.

Kako možete procijeniti unutarnji otpor baterije?

Kao primjer, razmotrite automobilski olovni akumulator 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 s otporom od 1 ohma. 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 događa? To se objašnjava činjenicom da u elektrolitu brzina difuzije iona nije beskonačno velika.

Slika prikazuje bateriju kao 2-polni izvor napajanja. Ima elektromotornu silu (EMS), koja odgovara naponu otvorenog kruga, i unutarnji otpor. Na dijagramu su označeni E i Rin. Kada je krug zatvoren, EMF baterije djelomično pada preko otpornika, kao i kroz sam unutarnji 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 automobilski akumulator u otvorenom strujnom krugu i napon pri spajanju opterećenja u obliku dviju paralelno spojenih automobilskih žarulja.

Ovo bi moglo biti zanimljivo onima koji vole mjeriti unutarnji otpor baterija. Materijal se na nekim mjestima ne kvalificira kao zabavno štivo. Ali pokušao sam to prikazati što jednostavnije. Ne pucajte u pijanistu. Recenzija je ispala ogromna (i to čak u dva dijela), zbog čega se iskreno ispričavam.
Kratak popis literature nalazi se na početku recenzije. Primarni izvori objavljeni su u oblaku, nema potrebe za pretraživanjem.

0. Uvod

Kupio sam uređaj iz radoznalosti. Samo što su se u raznim chat sobama u RuNetu o pitanjima mjerenja unutarnjeg otpora galvanskih elemenata, negdje na stranici 20-30, pojavile poruke o prekrasnom kineskom uređaju YR1030, koji taj unutarnji otpor mjeri pouzdano i apsolutno ispravno. U ovom trenutku rasprava je utihnula, tema se srušila i glatko otišla u arhivu. Stoga su poveznice na lotove s YR1030 ležale na mojoj listi želja godinu i pol dana. Ali žaba krastača se davila, uvijek je postojao razlog da se "nagomilano mukotrpnim radom" baci u nešto zanimljivije ili korisnije.
Kad sam vidio prvi i jedini lot YR1035 na Aliju, odmah sam shvatio: kucnuo je čas, morao sam ga uzeti. Ili je sad ili nikad. I shvatit ću zbunjujuće pitanje o unutarnjem otporu prije nego što uređaj stigne do mene. Poštanski ured. Platio sam kupnju i počeo smišljati. Volio bih da ovo nisam učinio. Kako kažu: što manje znaš, to bolje spavaš. Rezultati postupka sažeti su u II. dijelu ovog izvješća. Provjerite u slobodno vrijeme.

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


I nikada nisam požalio što sam učinio (u smislu kompletnosti paketa). Zapravo, sva 3 načina spajanja YR1035 na bateriju/bateriju/što god su potrebna (ili mogu biti korisna) i jako se dobro nadopunjuju.
Prednja ploča na fotografiji izgleda oštećena, ali nije. Prodavač je prvo skinuo zaštitnu foliju. Onda sam razmislio o tome, vratio ga i fotografirao.
Sve me koštalo 4083 rublja (65 dolara po trenutnom tečaju). Sada je prodavač malo povisio cijenu, jer je barem počelo sniženje. A recenzije na stranici proizvoda izrazito su pozitivne.
Set je bio jako dobro upakiran, u nekakvu kutiju (pišem po sjećanju, sve je davno bačeno). Unutra je sve bilo poslagano u zasebne polietilenske vrećice s patentnim zatvaračem i čvrsto zapakirane, bez da je bilo gdje visilo. Uz sonde u obliku parnih cjevčica (pogo pins) tu je bio i set rezervnih vrhova (4 kom.). Ovdje ima informacija o tim istim pogo iglama.

RJEČNIK kratica i pojmova

POGODITI- kemijski izvor struje. Postoje galvanski i gorivo. Dalje ćemo govoriti samo o galvanskom HIT-u.
Impedancija (Z)– kompleksni električni otpor Z=Z’+iZ’’.
Ulaznica– kompleksna električna vodljivost, recipročna vrijednost impedancije. A=1/Z
EMF– “čisto kemijska” razlika potencijala između elektroda u galvanskom članku, definirana kao razlika u elektrokemijskim potencijalima anode i katode.
NRC- napon otvorenog strujnog kruga, za pojedinačne elemente obično je približno jednak EMF-u.
Anoda(kemijska definicija) – elektroda na kojoj se odvija oksidacija.
Katoda(kemijska definicija) – elektroda na kojoj dolazi do redukcije.
elektrolit(kemijska definicija) – tvar koja se u otopini ili talini (tj. u tekućem mediju) raspada na ione (djelomično ili potpuno).
elektrolit(tehnička, NE kemijska definicija) - tekući, čvrsti ili gelasti medij koji vodi struja zbog kretanja iona. Pojednostavljeno rečeno: elektrolit (tehnički) = elektrolit (kemijski) + otapalo.
DES- dvostruki električni sloj. Uvijek prisutan na sučelju elektroda/elektrolit.

LITERATURA – sve je objavljeno u knjižnici NA OBLAKU

A. Prema unutarnjim mjerama. otpora i pokušaja da se iz toga izvuku barem neke korisne informacije
01. [Toplo preporučam čitanje 1. poglavlja, tamo je sve vrlo jednostavno]
Chupin D.P. Parametarska metoda za praćenje radnih karakteristika punjivih baterija. Dis... uh. Umjetnost. dr.sc. Omsk, 2014.
Čitajte samo 1. poglavlje (Književni prikaz). Slijedi još jedan izum bicikla...
02. Taganova A.A., Pak I.A. Zatvoreni kemijski izvori struje za prijenosnu opremu: Priručnik. St. Petersburg: Khimizdat, 2003. 208 str.
Pročitajte – Poglavlje 8 “Dijagnostika stanja kemijskih izvora energije”
03. [ovo bolje ne čitati, ima još grešaka i tipfelera, ali ništa novo]
Taganova A. A., Bubnov Yu. I., Orlov S. B. Zatvoreni kemijski izvori struje: elementi i baterije, oprema za ispitivanje i rad. St. Petersburg: Khimizdat, 2005. 264 str.
04. Kemijski izvori struje: Priručnik / Ed. N.V.Korovina i A.M.Skundina. M.: Izdavačka kuća MPEI. 2003. 740 str.
Pročitajte – odjeljak 1.8 “Metode fizikalnih i kemijskih istraživanja kemijskih kemikalija”

B. Impedancijskom spektroskopijom
05. [klasici, tri knjige ispod su pojednostavljene i skraćene knjige Stoinova, priručnici za studente]
Stoinov, 3.B. Elektrokemijska impedancija / 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]
Zhukovsky V.M., Bushkova O.V. Spektroskopija impedancije čvrstih elektrolitičkih materijala. metoda. džeparac. Ekaterinburg, 2000. 35 str.
08. [ovo je još potpunija verzija: proširena, produbljena i prožvakana]
Buyanova E.S., Emelyanova Yu.V. Spektroskopija impedancije elektrolitskih materijala. metoda. džeparac. Ekaterinburg, 2008. 70 str.
09. [možete listati Murzilku - puno lijepih slika; Našao sam tipfelere i očite greške u tekstu... Pažnja: težak je ~100 MB]
Springer Handbook of Electrochemical Energy
Najzanimljiviji dio: Pt.15. Litij-ionske baterije i materijali

V. Inf. brošure tvrtke BioLogic (udarna spektroskopija)
10. EC-Lab - Napomena o aplikaciji #8-Impedancija, admitansa, Nyquist, Bode, crna
11. EC-Lab - Napomena za primjenu #21-Mjerenja kapacitivnosti dvostrukog sloja
12. EC-Lab - Napomena za primjenu #23-EIS mjerenja na Li-ion baterijama
13. EC-Lab - Bilješka o aplikaciji #38-Odnos između AC i DC mjerenja
14. EC-Lab - Bilješka o aplikaciji #50-Jednostavnost dijagrama složenog broja i impedancije
15. EC-Lab - Napomena o aplikaciji #59-stack-LiFePO4(120 kom.)
16. EC-Lab - Napomena o aplikaciji #61-Kako protumačiti impedanciju nižih frekvencija u baterijama
17. EC-Lab - Napomena o aplikaciji #62-Kako izmjeriti unutarnji otpor baterije pomoću EIS-a
18. EC-Lab - Bijela knjiga #1-Proučavanje baterija spektroskopijom elektrokemijske impedancije

D. Usporedba internih mjernih metoda. otpornost
19. H-G. Schweiger i sur. Usporedba nekoliko metoda za određivanje unutarnjeg otpora litij-ionskih ćelija // Senzori, 2010. br. 10, str. 5604-5625.

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

E. GOST standardi - gdje bismo bez njih... Nije sve u oblaku, samo ono što je pri ruci.
GOST R IEC 60285-2002 Alkalne baterije i akumulatori. Nikal-kadmijeve baterije zatvorene cilindrične
GOST R IEC 61951-1-2004 Punjive baterije i punjive baterije koje sadrže alkalne i druge ne-kisele elektrolite. Prijenosne zatvorene baterije. Dio 1. Nikal-kadmij
GOST R IEC 61951-2-2007 Punjive baterije i baterije koje sadrže alkalne i druge ne-kisele elektrolite. Prijenosne zatvorene baterije. Dio 2. Nikal-metalni hidrid
GOST R IEC 61436-2004 Punjive baterije i baterije koje sadrže alkalne i druge ne-kisele elektrolite. Zatvorene nikal-metal-hidridne baterije
GOST R IEC 61960-2007 Punjive baterije i baterije koje sadrže alkalne i druge ne-kisele elektrolite. Litijeve baterije i punjive baterije za prijenosnu upotrebu
GOST R IEC 896-1-95 Olovne stacionarne baterije. Opći zahtjevi i metode ispitivanja. Dio 1. Otvoreni tipovi
GOST R IEC 60896-2-99 Olovne stacionarne baterije. Opći 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 točku za sada i idite ravno na korak 2. Nikada nije kasno za povratak)

Ukratko, YR1035 je u biti YR1030 s nekim poboljšanjima.

Što znam o YR1030?

(prijevod Mooch - “Prosjak” ;))



Evo videozapisa o tome kako je naš majstor izradio jedan koji se povezuje s YR1030.
Postoji nekoliko prodavača koji prodaju Ali YR1030, 1-2 su na eBayu. Sve što se tamo prodaje nema oznaku “Vapcell”. Posjetio sam stranicu Vapcell i teškom mukom je pronašao.
Stekao sam dojam da Vapcell ima približno isti odnos prema razvoju i proizvodnji YR1030 kao što Muska ima prema baletu Boljšoj teatra. Jedina stvar koju je Vapcell doveo do YR1030 je prevođenje jelovnika s kineskog na engleski i upakiranje u prekrasnu kartonsku kutiju. I digao je cijenu 1,5 puta. Uostalom, to je "brand" ;).

YR1035 se razlikuje od YR1030 na sljedeće načine.

1. Dodana 1 znamenka u liniji voltmetra. Ovdje postoje 2 iznenađujuće stvari.
A) Nevjerojatno visoka točnost mjerenja razlike potencijala. Isto je i s vrhunskim DMM-ima za 50 tisuća uzoraka (u nastavku će biti usporedba s Fluke 287). Uređaj je očito kalibriran, što je dobra vijest. Dakle, ta je kategorija dodana s razlogom.


b) Jedno retoričko pitanje:
Zašto je to potrebno, takva nevjerojatna točnost, ako se ovaj voltmetar koristi za namjeravanu svrhu, tj. za mjerenje NRC (napon otvorenog kruga)?
Vrlo 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, koji se često pokažu kao čista dezinformacija.

2. Napokon tupi 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 točan naziv).
UPD. Konektor se zove XS10-4P. Hvala vam !


Odgovoran kako u pogledu pričvršćivanja tako iu pogledu trajnosti/pouzdanosti kontakata. Naravno, sonde za najhladnije (stacionarne) mjerače nalaze se na kraju svake od 4 žice preko BNS-a, ali ulijevanje 4 spojena dijela na malu laganu kutiju kućišta YR1035... To bi vjerojatno bilo previše.

3. Gornja granica mjerenja napona podignuta je s 30 volti na 100 volti. Ne znam ni kako komentirati ovo. Osobno, neću riskirati. Jer mi ne treba.

4. Konektor za punjenje (micro-USB) pomaknut je s vrha prema dnu kraj tijela. Postalo je praktičnije koristiti uređaj dok punite ugrađenu bateriju.

5. Promijenio boju kućišta u tamnu, ali je prednju ploču ostavio sjajnom.

6. Oko ekrana je napravljen jarko plavi rub.

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

2. Za one koji ne znaju što je to i zašto je potrebno

Kao što znate, postoje ljudi u svijetu koji su zainteresirani za takav parametar HIT-a kao što je njegov unutarnji otpor.
“Ovo je vjerojatno vrlo važno za korisnike. Nema sumnje da će opcija mjerenja unutarnjeg otpora pridonijeti rastu prodaje naših divnih testnih punjača”, smatra Kinez. I stavili su tu stvar u kojekakve Opuse, Liitocale, iMaxe i tako dalje i tako dalje... Kineski trgovci nisu pogriješili. Takva značajka ne može izazvati ništa osim tihe radosti. Samo što je sada ovo implementirano na jednom mjestu. E, onda ćete vidjeti sami.

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

Zeleno označava vrijednosti R = 20 mOhm i manje, tj. "baš kako je liječnik naredio." Ukupno ih je 26 ili 18,6%.
Crveno - R = 30 mOhm ili više. Ukupno ih je 13 ili 9,3%. Vjerojatno se radi o takozvanim propustima (ili "odlascima") - kada se dobivena vrijednost oštro razlikuje od "bolničkog prosjeka" (mislim da su mnogi pogodili zašto je polovica odlazaka u prva dva retka tablice). Možda bi ih trebalo odbaciti. Ali da biste to učinili razumno, morate imati reprezentativan uzorak. Jednostavno rečeno: izvršite istu vrstu neovisnih mjerenja mnogo, mnogo puta. I to dokumentirati. Što sam upravo i učinio.
Pa, veliki broj mjerenja (101 ili 72,1%) pao je unutar raspona od 20< R< 30 мОм.
Ova se tablica može prenijeti na histogram (vrijednosti 68 i 115 se odbacuju kao očiti ekstremi):


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

Kako se to radi

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

Gradimo grupirani niz opažanja.
Mjerenja u rasponu od 17-33 mOhm tvore kompaktni skup (klaster) i svi izračuni će se napraviti za ovaj klaster. Što učiniti s rezultatima mjerenja 37-38-39-68-115? 68 i 115 očiti su propusti (odlasci, emisije) i treba ih odbaciti. 37-38-39 formiraju vlastiti lokalni mini-klaster. U principu, može se i dalje ignorirati. Ali moguće je da se radi o nastavku “teškog repa” ove distribucije.
Broj opažanja u glavnom klasteru: N = 140-5 = 135.
a) R(min) = 17 mOhm R(maks.) = 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) Srednje točke intervala 17.5, 19.5, 21.5…

Na dijagramu se vidi da je krivulja raspodjele asimetrična, s tzv. "teški rep" Stoga je aritmetički prosjek za svih 140 mjerenja 24,9 mOhm. Ako odbacimo prvih 8 mjerenja dok su kontakti "brusili" jedan o drugi, onda 23,8 mOhm. Pa, medijan (distribucijski centar, ponderirani prosjek) 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 (način na histogramu br. 1),
21,5 mOhm (način na histogramu br. 2),
22 mOhm (medijan),
23,8 mOhm (aritmetička sredina s korekcijom),
24,9 mOhm (aritmetička sredina bez korekcije).
***Bilješka. U slučaju asimetrične distribucije u statistici, blago se preporučuje korištenje medijana.

Ali s bilo kojim izborom, ispada da je R veći od [najviše dopuštenog za živu, zdravu, dobro napunjenu bateriju] 20 mOhm.

Imam zahtjev za čitatelje: ponovite ovaj eksperiment na vlastitoj kopiji mjerača unutarnjeg otpora kao što je Lii-500 (Opus, itd.). Samo barem 100 puta. Napravite tablicu i nacrtajte distribucijski histogram za neku bateriju s poznatom podatkovnom tablicom. Baterija ne bi trebala nužno biti potpuno napunjena, ali blizu toga.
Ako misliš na pripremu dodirnih površina - čišćenje, odmašćivanje (što autor nije napravio), tada će rasip između mjerenja biti manji. Ali on će i dalje biti tamo. I primjetno.

3. Tko je kriv i što učiniti?

Zatim se postavljaju dva prirodna pitanja:
1) Zašto očitanja toliko variraju?
2) Zašto je unutarnji otpor čokoladice, utvrđen pomoću bilo kojeg od gornjih kriterija, uvijek veći od granične vrijednosti od 20 mOhm?

Na prvo pitanje Postoji jednostavan odgovor (poznat mnogima): sama metoda mjerenja malih R vrijednosti u osnovi je pogrešna. Budući da se koristi dvokontaktni (dvožilni) spojni krug, osjetljiv na TSC (prijelazni kontaktni otpor). PSC je po veličini usporediv s izmjerenim R i "šeta" od mjerenja do mjerenja.
I trebate mjeriti metodom s četiri pina (četiri žice). To je upravo ono što je napisano u svim GOST standardima. Iako ne, lažem - ne u svim. Ovo je u GOST R IEC 61951-2-2007 (ekstremno za Ni-MeH), ali ne i u GOST R IEC 61960-2007 (za Li)***. Objašnjenje ove činjenice vrlo je jednostavno – jednostavno su je zaboravili spomenuti. Ili to nisu smatrali potrebnim.
***Bilješka. Moderni ruski GOST-ovi za HIT su međunarodni standardi IEC (Međunarodne elektrotehničke komisije) prevedeni na ruski. Potonji, iako su savjetodavne prirode (zemlja ih može ili ne mora prihvatiti), ali nakon usvajanja postaju nacionalni standardi.
Ispod spojlera nalaze se gore spomenuti dijelovi GOST standarda. Nešto što se odnosi na mjerenje unutarnjeg otpora. Pune verzije ovih dokumenata možete preuzeti iz oblaka (link na početku recenzije).

Mjerenje unutarnjeg otpora HIT-a. Kako to treba provoditi. 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).
Ovdje je mjesto iz podatkovne tablice LG INR18650HG2, gdje se spominje tih istih 20 mOhma:


Obratite pozornost na ono što je označeno crvenom bojom. LG jamči da unutarnji otpor elementa nije veći od 20 mOhm, ako se mjeri na 1 kHz.
Za opis kako se to treba učiniti, pogledajte ispod spojlera iznad: odlomci "Mjerenje unutarnjeg otpora metodom izmjenične struje".
Zašto je odabrana frekvencija od 1 kHz, a ne druga? Ne znam, tako smo se dogovorili. Ali vjerojatno je bilo razloga. O ovoj će točki biti riječi u sljedećem odjeljku. vrlo detaljno.
Štoviše, u svim podatkovnim tablicama HIT alkalnog tipa (Li, Ni-MeH, Ni-Cd) koje sam morao pregledati, ako se spominje unutarnji otpor, odnosi se na frekvenciju od 1 kHz. Istina, postoje iznimke: ponekad postoje mjerenja na 1 kHz i na istosmjernoj struji. Primjeri ispod spojlera.

Iz podatkovnih tablica LG 18650 HE4 (2,5 Ah, aka "banana") i "ružičastog" Samsung INR18650-25R (2,5 Ah)

LG 18650 HE4


Samsung INR18650-25R

Uređaji poput YR1030/YR1035 omogućuju vam mjerenje R (točnije ukupne impedancije) na frekvenciji od 1 kHz.
R(a.c.) ovog primjera LG INR18650HG2 ~15 mOhm. Dakle, sve je u redu.


I kojom se učestalošću sve to događa u "naprednim" ispitnim punjačima koji se razmatraju? Na frekvenciji jednakoj nuli. To se spominje u GOST standardima "Mjerenje unutarnjeg otpora metodom istosmjerne struje."
Štoviše, u testnim punjačima to nije implementirano kako je opisano u standardima. A ne onako kako je to implementirano u dijagnostičkoj opremi različitih proizvođača (CADEX i slično). I to ne onako kako se to smatra u znanstvenim i pseudoznanstvenim studijama o ovoj temi.
I to “prema konceptima” poznatim samo proizvođačima tih istih testnih setova. Čitatelj bi mogao prigovoriti: kakve veze ima kako mjeriti? Rezultat će biti isti... Pa, postoji greška, plus ili minus... Ispada da postoji razlika. I primjetno. O tome će se ukratko raspravljati u odjeljku 5.

Ono glavno trebate osvijestiti i pomiriti se s tim:
A) R(d.c.) i R(a.c.) su različiti parametri
b) uvijek vrijedi nejednakost R(d.c.)>R(a.c.).

4. Zašto se unutarnji otpor HIT-a pri istosmjernoj struji R(d.c.) i izmjeničnoj struji R(a.c.) razlikuje?

4.1. Opcija 1. Najjednostavnije objašnjenje

Ovo nije čak ni objašnjenje, već izjava činjenice (preuzeto od Taganove).
1) Ono što se mjeri pri istosmjernoj struji R(d.c.) je zbroj dvaju otpora: omskog i polarizacijskog R(d.c.) = R(o) + R(pol).
2) A kada je na AC, pa čak i na "točnoj" frekvenciji od 1 kHz, R(pol) nestaje i ostaje samo R(o). Odnosno, R(1 kHz) = R(o).
Po barem, IEC stručnjaci, Alevtina Taganova, kao i mnogi (gotovo svi) koji mjere R(d.c.) i R(1 kHz) željeli bi se tome nadati. I jednostavnim aritmetičkim operacijama dobiva R(o) i R(pol) zasebno.
Ako vam ovo objašnjenje odgovara, onda ne morate čitati II dio (formatiran kao zasebna recenzija).

Iznenada!
…
Zbog ograničenog opsega recenzija na Muski, odjeljci 4 i 5 su uklonjeni. Pa, kao "Slijepo crijevo".
...

6. YR1035 kao voltmetar

Ovaj dodatna opcija prisutni u svim pristojnim uređajima ove vrste (analizator baterija, tester baterija).
Napravljena je usporedba s Fluke 287. Uređaji imaju približno istu naponsku rezoluciju. YR1035 čak ima malo više - 100 tisuća uzoraka, a Fluke - 50 tisuća.

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


Dobiveni rezultati su u tablici.


Spajanje do pete značajne znamenke. Smiješno je. Zapravo, rijetko ćete vidjeti takvo jednoglasje između dva instrumenta kalibrirana na suprotnim krajevima svijeta.
Odlučila sam napraviti kolaž za uspomenu :)

7. YR1035 kao ohmmetar

7.1 Ispitivanje na "visokim" otporima

Od pronađenog sastavljena je improvizirana “otpornica”:


Na koji su YR1035 i Fluke bili naizmjenično spojeni:


Flukeove izvorne monstruozne sonde bile su prisiljene zamijeniti prikladnijim situacijama, jer kod “rođaka” je čak vrlo problematično postaviti “deltu” (zbog njihove zaštite obložene gumom na razini 80 600B+IV klase - užas, u kratak):


Rezultat je ovakva tablica, proširena i dopunjena:

Pa što da kažem.
1) Za sada treba obratiti pozornost na dobivene rezultate Lunjati
2) Što se tiče onoga što je primljeno danski pri niskim otporima: očito, s nultom postavkom na YR1030 nije dobro funkcioniralo - razlozi će biti objašnjeni u nastavku.
Usput, nordijskom škrtom nije jasno:
- mjerenja otpora što objekte koje je izvodio?
- Kako je to učinio, imajući u rukama standardnu ​​kutiju iz Vapcella sa uređajem, porukom na pokvarenom engleskom i “4 terminal probes” = dva para Pogo pinova? Fotografija iz njegove recenzije:

7.2 Ispitivanje na vodiču s otporom od ~5 mOhm

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


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


U slučaju Kelvinovih sondi, pouzdanije je napraviti kratki spoj kao što je prikazano na fotografiji, a ne "međusobno". E, to je slučaj da su jednostavni kao u ovom kompletu, a ne pozlaćeni.
Nemojte se iznenaditi da kao rezultat toga nije bilo moguće postaviti 0,00 mOhm. Na YR1035 0,00 mOhm - ovo se događa izuzetno rijetko. Obično se ispostavlja od 0,02 do 0,05 mOhm. I onda, nakon nekoliko pokušaja. Razlog je nejasan.

Zatim je lanac sastavljen i obavljena su mjerenja.


Zanimljivo je da je sam YR1035 djelovao kao točan voltmetar (mjerenje pada napona ΔU na jezgri) (vidi prethodni odlomak: YR1035 kao voltmetar je isti Fluke, ali s većom rezolucijom). Izvor je bio Corad-3005 LBP u načinu 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
U isto vrijeme, YR1035 je pokazao
R(YR1035) = 5,44 mOhm
Budući da je "NULA" bio 0,02 mOhm, dakle
R(YR1035) = 5,44 - 0,02 = 5,42 mOhm
Razlika
R(exp) – R(YR1035) = 5,49 - 5,42 = 0,07 mOhm
Ovo je izvrstan rezultat. U praksi, stotine mOhma jedva da su ikome zanimljive. A ispravno prikazane desetine već su dovoljne kroz krov.

Dobiveni rezultat dobro se slaže s referentnim podacima.


Po njihovom mišljenju, 1 m jezgre AWG14 izrađene 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 promjer od 1,65 mm, dobit ćete 5,40 mOhm. Smiješno je, ali 5,42 mOhm dobiven na YR1035 bliže je "teorijskim" 5,40 mOhm, nego ono što se dobiva prema “klasici”. Možda je "klasični" lanac malo kriv? U sljedećem odlomku ova će se pretpostavka testirati.
Usput, znak navodi da se na jezgri ovog promjera ne treba bojati intriga skin efekta do frekvencije od 6,7 kHz.
Za one koji nisu pohađali opći kolegij fizike na sveučilištu:
1)
2)

7.3 Provjera primjerenosti ispitnog lanca

Da, i ovo se događa. “Provjera provjere” zvuči smiješno (kao “potvrda da je potvrda izdana”). Ali kamo otići...

U prethodnom odlomku napravljena je implicitna pretpostavka da krug sastavljen prema ohmskoj vrijednosti daje nešto točniju procjenu vrijednosti otpora jezgre, a razlika od 0,07 mOhm je posljedica veće pogreške YR1035. Ali usporedba s "teoretskom" pločom sugerira suprotno. Dakle, koja je metoda mjerenja malog R ispravnija? Ovo se može provjeriti.
Imam par FHR4-4618 DEWITRON 10 mOhm visoko preciznih shuntova ()


Pri relativno malim strujama (jedinice ampera), ovi otpornici imaju relativnu pogrešku koja ne prelazi 0,1%.
Dijagram spajanja je isti kao u slučaju bakrene žice.
Shuntovi su spojeni pomoću četiri žice (jer je to jedini ispravan način):


Mjere 1 i 2 primjerka 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(zaokruži na 4. značajnu brojku)
Sve se jako dobro slaže. Šteta je što se ΔU ne može izmjeriti na 5 značajnih znamenki. 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 prikazuje *** ovo (na jednom, na drugom):


Budući da je u načinu kompenzacije ponovno dobiveno 0,02 mOhm, ovo je R = 10,00 mOhm.
Zapravo, ovo je nevjerojatna podudarnost s mjerenjima Ohmovog šanta.
Što je dobra vijest.
***Bilješka. Nakon kompenzacije (0,02 mOhm), napravljeno je 20 neovisnih mjerenja na svakom od shuntova. Zatim je YR1035 isključen, uključen, napravljena je kompenzacija (opet se pokazalo da je 0,02 mOhm). I opet je napravljeno 20 neovisnih mjerenja. Prvi shunt gotovo uvijek proizvodi 10,02 mOhm, ponekad 10,03 mOhm. Na drugom - gotovo uvijek 10,02 mOhm, ponekad - 10,01 mOhm.
Nezavisna mjerenja: spojeni krokodili - mjerenje - uklonjeni krokodili - pauza 3 sekunde - spojeni krokodili - mjerenje - uklonjeni krokodili - ... itd.

7.4 Što se tiče naknade R

Što se tiče Kelvinovih stezaljki - vidi paragraf 7.2.
S drugim načinima spajanja kompenzacija je složenija. A u slučaju držača, manje je predvidljivo u smislu dobivanja željenog rezultata.

A. Najteži slučaj je R kompenzacija držača krevetića. Problem je u poravnanju središnjih 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 pribadača, dugo nisam mogao shvatiti kako ih nadoknaditi
više-manje predvidljivo. U opisu jednog od lotova na Aliju, prodavač je pokazao fotografiju na kojoj su ukršteni parovi elektroda. Naravno, pokazalo se da je to pogrešno. Onda sam ih odlučio križati po boji: bijelo s bijelim, šareno s šarenim. Postao je red veličine bolji. Ali počeo sam potpuno predvidljivo padati u raspon od 0,00 – 0,02 mOhm nakon što sam smislio i savladao metodu razine 80:
- točno poravnajte nazubljene krajeve elektroda (bijele s bijelim, obojene s obojenim) i pritisnite jednu prema drugoj dok se ne zaustavi


- pričekajte da se brojevi pojave na ekranu
- pomaknite prste jedne ruke na kontaktno područje i čvrsto ih stisnite, a prstom druge ruke dugo pritisnite "NULA" (bez otpuštanja druge ruke to se vjerojatno neće dogoditi, jer su tipke u uređaju vrlo tijesno)

8. Amplituda i oblik ispitnog signala

Iz recenzije jednog Danca: ovo je test signal za Vapcell YR1030:
- klasični čisti harmonik(sinus)
- opseg 13 mV(u slučaju da je netko zaboravio, radi se o vrijednosti koja je jednaka razlici između najviše i najniže vrijednosti napona).


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

8.1 Prvi pokušaj - pored blagajne. dosadno.

Prije mjerenja osciloskopom:

- ostaviti da se zagrije 20 minuta.

- pokrenuo je automatsko podešavanje

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

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


U Murzilkama za početnike radio amatere možete pronaći najjednostavnija objašnjenja kako se to može dogoditi.
Blago izobličeni kvadratni val:

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


U načinima mjerenja otpora do 2 ohma, oscilacija od vrha do vrha je 5,44 V.
Ako je više od 2 Ohma ili "Auto" - 3,68 V.
[A trebalo bi biti 3 (tri) reda veličine manje!]

Napravio sam video: kako se oscilogrami mijenjaju pri prelasku iz jednog načina rada u drugi (u krugu). U videu se slika mijenja na ekranu osciloskopa uz usporavanje od 32 puta u odnosu na mod "izravno na ekranu", jer usrednjavanje se postavlja nakon snimanja i dobivanja 32 okvira (oscilograma). Prvo se postavlja kartica za gornju granicu načina rada, zatim se čuje klik - ja sam prebacio YR1035 u ovaj način rada.

Malo je vjerojatno da je Danac svoj sinusni val male amplitude uzeo sa stropa. Možda je nemaran oko nekih stvari, ali nikada nije primijetio da bi dezinformirao.
To znači da sam radio nešto krivo. Ali što?
Ostalo za razmišljanje. Par tjedana kasnije sinulo mi je.

8.2 Drugi pokušaj - činilo se da je uspjelo. Ali mnogo je kompliciranije od očekivanog.

Razmišljajući naglas.Čini mi se da ono što sam snimao nisu bili testni signali. To su poput "signala detekcije". A testne su sinusoide s malim rasponom. Onda drugo pitanje - zašto in različiti modovi razlikuju se? I po obliku i po amplitudi?

Pa, dobro, izmjerimo.
Prije mjerenja osciloskopom (ponovno):
- vraćanje postavki na tvorničke postavke
- ostaviti da se zagrije 20 minuta.
- pokrenuta automatska kalibracija
- pokrenuo je automatsko podešavanje
- provjerio sondu - 1x idealni meandar 1 kHz
Zatim sam spojio YR1035 preko Kelvinovih stezaljki i DSO5102P sondi 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 postaviti ispravno vodoravno skeniranje, u području kiloherca. U suprotnom, to je potpuni nered.
Svaki ne baš napredan korisnik osciloskopa zna što mu je dalje činiti.
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. No, unatoč svemu, ovo je već pomoglo:


Zapravo, sve je puno bolje nego što je na fotografiji. Većinu vremena signal je onaj na fotografiji koji je podebljan. Ali ponekad, nekoliko puta u minuti, počinje se "prilagođavati" unutar 1-2 sekunde. Bio je to taj trenutak koji je uhvaćen.
Zatim sam pritisnuo gumb ACQUIRE da konfiguriram parametre uzorkovanja. Real Time --> Average --> 128 (u prosjeku preko 128 slika).


Takvo strogo "smanjenje buke" potrebno je samo za vrlo male otpore. Na 22 Ohma, u načelu, već je dovoljno usrednjavanje preko 4-8 oscilograma, jer je razina korisnog (testnog) signala za red veličine viša.

Sljedeća je tipka MJERI i potrebne informacije na desnoj strani ekrana:


Mjerenja su napravljena na sličan način 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 funkcioniralo, ali na kraju smo uspjeli dobiti nešto poput ovoga:


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

Što je u krajnjoj liniji :

Otpor (Ohmi) - ispitni 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-dolje.

9. Izbornik postavki

Izbornik postavki na kineskom. Prebacivanje na bilo koji drugi jezik nije dostupno kao razred. Dobro je da su barem ostavili arapske brojke i engleska slova koja označavaju dimenzije količina. :). Nigdje nisam našao jasan prijevod na engleski, a kamoli onaj veliki i moćni, pa u nastavku predstavljam svoju verziju. Mislim da će odgovarati i YR1030.
Za ulazak u izbornik postavki potrebno je kratko pritisnuti tipku “POWER” dok je uređaj uključen (ako je pritisnete duže vrijeme, pojavit će se izbornik potvrde za gašenje uređaja). “Ispravan” izlaz iz moda postavki u mod mjerenja je tipkom “HOLD” (iznimka: ako je pokazivač na sekciji br. 1, tada možete izaći na bilo koji od dva načina: pritiskom na tipku “POWER” , ili pritiskom na tipku “HOLD” )
Izbornik ima 9 odjeljaka (vidi tablicu u nastavku).
Kretanje kroz odjeljke:
- dolje, knjiga. "RANGE U" (u krugu)
- gore, knjiga. "RANGE R" (u krugu).
Unesite postavke odjeljka pomoću gumba "POWER".
Ponovnim pritiskom na tipku “POWER” vraća se na glavni izbornik - BEZ SPREMA PROMJENA koje je napravio korisnik!
Kako bi PROMJENE BILE SPREMLJENE, izađite iz odjeljka na popis odjeljaka samo tipkom “HOLD”!
Nakon ulaska u odjeljak pojavljuju se promjenjivi parametri i namjena gumba. “RANGE R” se mijenja - radi samo na povećanju vrijednosti vrijednosti (ali u krugu).
Knjiga "RANGE U" pomiče odabir mijenjajući vrijednosti samo prema dolje (ali u krug).
Srećom, odjeljci su numerirani, pa korištenje znaka koji sam napravio ne bi trebalo biti teško. U nekim Još uvijek nisam shvatio poante, ali vjerojatno ne bih trebao ulaziti u to osim ako nije apsolutno neophodno. Uređaj radi tako.

10. Iznutrice

Uređaj se lako rastavlja. Prednju ploču drže 4 vijka. Upravljačka ploča sa ekranom također je pričvršćena na 4 vijka (manja).




Punjenje je putem običnog mikro-USB priključka. Algoritam je standardni, dvostupanjski CC/CV. Maksimalna potrošnja ~0,4-0,5 A. Prekid struje u završnoj fazi CV događa se 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 poznati fenomen povezan s polarizacijom elektrode i elektrolit tijekom 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 jedno malo smanjenje:


YR1035 procjenjuje unutarnji otpor svoje baterije od 1 kHz na 86 mOhm. Za jeftine kineske 18300-e, ova brojka je prilično uobičajena. Ne mogu dati jamstvo da je dobiveni rezultat 100% točan, budući da baterija nije bila isključena iz uređaja.
Jedan trenutak izaziva iritaciju, malo bijes, izaziva iznenađenje: uređaj je isključen, stavite ga na punjenje - uključuje se. Koja je svrha?

12. Sučelja za povezivanje s objektom koji se proučava

Dugo sam razmišljao kako da naslovim ovaj paragraf. I ispalo je tako jadno.
Jasno je da predmet proučavanja ne može biti samo baterija ili akumulator, ali sada ćemo govoriti o njima. Odnosno, korištenje uređaja za namjeravanu svrhu. U sva tri slučaja koriste se iste žice u mekoj "silikonskoj" izolaciji i približno iste duljine - od 41 do 47 cm. Kroz povećalo se moglo vidjeti da su "20 AWG", "200 deg". .C”, “600 V” , silikon (sve ovo se odnosi na izolaciju) i ime proizvođača od 2 nepoznate riječi.

12.1 Kelvin aligator kopče


Najjednostavniji i najprikladniji način spajanja, ali praktički neprimjenjiv za “obične” cilindrične HIT-ove. Pokušao sam ga povezati na ovaj i onaj način na nezaštićenom 18650s - ništa nije uspjelo. Usput, da bi se moglo provesti mjerenje R, spužve krokodila moraju biti barem malo razdvojene... Brojevi na ekranu skaču i lete unutar 1-2 reda veličine.
No, zadovoljstvo je mjeriti bilo što što ima terminal u obliku žice ili ploče (pogledajte praktične primjere iznad). To je vjerojatno svima očito.

12.2 Pogo igle


Najbolja nulta postavka rezultira kvalitetom i predvidljivošću. Ako to učinite kako je gore opisano (odjeljak 7.4), podsjetit ću vas:


Dizajniran za ekspresna mjerenja. Dobro prikladan za CCI s relativno širokim ravnim katodama (+).


Iako, ako želite, možete postati pametni i izmjeriti isti Enelup AA. Barem se meni ovo dogodilo nekoliko puta. Ali ne prvi put. Ali s Enelup AAA ovaj broj nije funkcionirao. Dakle, “Geltmanov skup” sadrži tzv. držač za jaslice (ne znam kako bih to drugačije nazvao, više znanstveno).

12.3 Držač za krevetić (držač) ili Kelvin krevetić BF-1L
Stvar je vrlo specifična i relativno skupa. U trenutku kada sam primio predmet, već sam imao nekoliko potpuno istih koji su ležali uokolo. Kupio sam ga prošle jeseni po cijeni od 10,44 $/kom (uključujući dostavu). Tada ih nije bilo na Aliju, ali nakon NG su se pojavili na Aliju. Imajte na umu da dolaze u dvije veličine s ograničenjem duljine cilindričnog HIT-a: do 65 mm i do 71 mm. Držač za veću veličinu na kraju naziva ima slovo “L” (Long). I držači iz Fasta i sabzhevy su samo veličine "L".

Takvi držači nisu slučajno kupljeni u Fastu: postojala je ideja da ih se zamijeni (uočio sam ih kod jednog Danca H.K.J.) kolektivno pretvorena stezaljka iz Leroya za ovaj vrlo "jasle":


Kasnije se pokazalo da je kupnja bila preuranjena. Nikada nisam prešao na četverožična mjerenja krivulja naboja i pražnjenja za HIT. A "Kelvinova kolijevka" pokazala se kao vraška stvar u smislu uporabljivosti. 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, čimpanza bi dobro pristajala - čak ima i jedan stisak više nego što joj treba. Naravno, u principu se možete naviknuti. Ali često ispadne krivo (pogledajte fotografiju ovog držača s umetnutom baterijom na kraju odjeljka 3). Ako je katoda elementa mala, onda se ne treba zamarati glupostima, već staviti nešto ispod. Počevši od običnog papira:


Što se tiče ograničenja promjera elementa - teoretski se čini da postoji, ali u praksi ga još nisam susreo. Ovdje je, na primjer, mjerenje na elementu veličine D:


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

13. Zaključak

Sve u svemu, YR1035 bio je ugodno iznenađenje. On “može” sve što se od njega traži, pa čak i s određenom rezervom kako u osjetljivosti (rezolucija), tako i u kvaliteti mjerenja (vrlo mala pogreška). Bilo mi je drago što su Kinezi neformalno pristupili procesu poboljšanja. YR1030 nije bolji od YR1035 ni u čemu, osim u cijeni (razlika je beznačajna - nekoliko dolara). U isto vrijeme, YR1035 je jasno superiorniji od svog prethodnika na više načina (pogledajte početak recenzije i fotografiju interijera).

O konkurentima
1) Na primjer, postoji ovo:


U svijetu - SM8124 Battery Impedance Meter. Na svakojake različite elektronske platforme i u Kineske trgovine ova dobrota je preko krova.
Ovdje su mikro-recenzije: i. Ovo narančasto čudo odgovara YR1035 u svim aspektima, nema nultu postavku (kompenzacija), postoji samo jedan način za spajanje na HIT ("pogo pinovi"), i ima smiješno svojstvo da umire ako pomiješate plus i minus kod spajanja na HIT (o čemu čak piše u uputama). Ali sretni vlasnici tvrde da se ništa loše ne događa na 5V. Vjerojatno nam treba više... U temi eevblog.com o ovoj stvari, Danac tužno izjavljuje: “Imam jedan takav, ali je mrtav. Ne znam zašto (nisam pogledao unutra)."
Usput, YR1030 i YR1035 potpuno su ravnodušni prema preokretu polariteta: oni jednostavno pokazuju potencijalnu razliku s minusom. A izmjerena vrijednost impedancije ni na koji način ne ovisi o polaritetu.
I glavna točka je podjela ukupne impedancije na Z na Z’ i Z’’. Eksplicitno ili implicitno (više prilagođeno krajnjem korisniku). Ovo je i dobro i ispravno.
Nažalost, nisu lišeni glavnog problema uređaja ove vrste - mjerenje Z (čak i s podjelom na Z’ i Z’’) na fiksnoj frekvenciji od 1 kHz svojevrsno je “pucanje u mraku”. Činjenica da je 1 kHz blagoslovljen u svim IEC preporukama (koje su kasnije postale standardi) ne mijenja bit. Da biste razumjeli ovo, preporučljivo je pročitati II. dio ovog opusa. I to ne dijagonalno, koliko je to moguće.

Sve najbolje.

- Primjedba od 22.05.2018
Pregled je ogroman iu procesu je postavljanja.
Odjednom sam ga našao kod jednog Danca. Nema ga sigurno od prije barem mjesec dana.
Nije bilo ništa o YR1035 prije mjesec dana na internetu. Osim jednog lota za Alija i jednog za Taoa. I sada već ima oko 6-7 lotova na Aliju i pojavila se kratka recenzija.
Pa, dobro, bit će s čime usporediti.

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

Izvor je uređaj koji pretvara mehaničku, kemijsku, toplinsku i neke druge oblike energije u električnu energiju. Drugim riječima, izvor je aktivni mrežni element namijenjen za proizvodnju električne energije. Različite vrste Izvori dostupni u električnoj mreži su izvori napona i izvori struje. Ova dva pojma u elektronici međusobno se razlikuju.

Izvor konstantnog napona

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

Višak elektrona nakuplja se na negativnom polu izvora napona, a manjak elektrona na pozitivnom polu. Stanja polova održavaju procesi unutar izvora.

Baterije

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

Baterije

Punjive baterije su punjive baterije. Prilikom punjenja električna energija se interno pohranjuje kao kemijska energija. Tijekom rasterećenja, kemijski proces se odvija u suprotnom smjeru i oslobađa se električna energija.

Primjeri:

1. Olovna baterijska ćelija. Izrađuje se od olovnih elektroda i elektrolitičke tekućine u obliku sumporne kiseline razrijeđene destiliranom vodom. Napon po ćeliji - oko 2 V. V automobilske bateriješest ćelija obično je spojeno u serijski krug, na izlaznim stezaljkama rezultirajući napon je 12 V;

1. Nikal-kadmijeve baterije, napon ćelija – 1,2 V.

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

Izvor izmjeničnog napona

Električna energija se proizvodi u elektranama pomoću generatora i nakon regulacije napona prenosi do potrošača. AC napon kućna mreža 220 V u raznim izvorima napajanja elektronički uređaji lako se pretvara u nižu vrijednost pri korištenju transformatora.

Trenutni izvor

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

Proračun unutarnjeg otpora izvora napona

Izvori stvarnog napona imaju svoj električni otpor koji se naziva "unutarnji otpor". Opterećenje spojeno na stezaljke 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 kruga kada nema opterećenja. Može se provjeriti s dobrom točnošću pomoću digitalnog multimetra. Razlika potencijala izmjerena na izlaznim stezaljkama baterije kada je spojena na otpornik opterećenja bit će manja od njenog napona kada je krug otvoren, zbog protoka struje kroz vanjsko opterećenje i kroz unutarnji otpor izvora, to dovodi do rasipanja energije u njemu kao toplinskog zračenja.

Unutarnji otpor kemijske baterije je između djelića ohma i nekoliko ohma i uglavnom je posljedica otpora elektrolitskih materijala korištenih u proizvodnji baterije.

Ako se na bateriju spoji otpornik otpora R, struja u krugu je I = ε/(R + r).

Unutarnji otpor nije konstantna vrijednost. Na njega utječe vrsta akumulatora (alkalni, olovno-kiselinski itd.), a mijenja se ovisno o vrijednosti opterećenja, temperaturi i vremenu korištenja akumulatora. Na primjer, kod jednokratnih baterija unutarnji otpor raste tijekom uporabe, a samim time i napon pada dok ne dođe u stanje nepogodno za daljnju uporabu.

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

1. Budući da su unutarnji i vanjski otpor u približnom krugu spojeni u seriju, možete koristiti Ohmove i Kirchhoffove zakone za primjenu formule:

1. Iz ovog izraza r = ε/I – R.

Primjer. Baterija s poznatom emf ε = 1,5 V spojena je u seriju sa žaruljom. Pad napona na žarulji je 1,2 V. Stoga unutarnji otpor elementa stvara pad napona: 1,5 - 1,2 = 0,3 V. Otpor žica u krugu smatra se zanemarivim, otpor svjetiljke nije znan. Izmjerena struja koja prolazi kroz krug: I = 0,3 A. Potrebno je odrediti unutarnji otpor baterije.

1. Prema Ohmovom zakonu, otpor žarulje je R = U/I = 1,2/0,3 = 4 Ohma;
2. Sada, prema formuli za izračunavanje unutarnjeg 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 koja se stvara u takvoj situaciji je toliko jaka da se izvor napona može oštetiti toplinskim učincima struje i postoji opasnost od požara. Opasnost od požara sprječava se ugradnjom osigurača, primjerice u krugove akumulatora automobila.

Unutarnji otpor izvora napona važan je čimbenik pri odlučivanju kako isporučiti najučinkovitiju snagu spojenom električnom uređaju.

Važno! Maksimalni prijenos snage događa se kada je unutarnji otpor izvora jednak otporu opterećenja.

Međutim, pod ovim uvjetom, sjećajući se formule P = I² x R, identična količina energije prenosi se na opterećenje i rasipa u samom izvoru, a njegova učinkovitost je samo 50%.

Zahtjevi za opterećenje moraju se pažljivo razmotriti kako bi se odlučilo o najboljoj upotrebi izvora. Na primjer, olovno-kiselinski automobilski akumulator mora isporučivati ​​visoke struje pri relativno niskom naponu od 12 V. Njegov mali unutarnji otpor to mu omogućuje.

U nekim slučajevima, napajanja visoki napon mora imati iznimno visok unutarnji otpor kako bi se ograničila struja kratkog spoja.

Značajke unutarnjeg otpora izvora struje

Idealan izvor struje ima beskonačni otpor, ali za prave izvore može se zamisliti približna verzija. Ekvivalentni električni krug je otpor paralelno spojen na izvor i vanjski otpor.

Izlaz struje iz izvora struje raspoređuje se na sljedeći način: dio struje teče kroz najveći unutarnji otpor i kroz otpor niskog opterećenja.

Izlazna struja bit će zbroj struja unutarnjeg otpora i opterećenja Io = In + Iin.

Ispada:

In = Io – Iin = Io – Un/r.

Ovaj odnos pokazuje da kako se unutarnji otpor izvora struje povećava, struja kroz njega se više smanjuje, a otpornik opterećenja prima većinu struje. Zanimljivo, napon neće utjecati na vrijednost struje.

Stvarni izlazni napon izvora:

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

Trenutna snaga:

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

Izlazna snaga:

Ruta = I² x R/(1 + R/r)².

Važno! Pri analizi krugova polazimo od sljedećih uvjeta: kada unutarnji otpor izvora znatno premašuje vanjski, to je izvor struje. Kada je, naprotiv, unutarnji otpor znatno manji od vanjskog, to je izvor napona.

Izvori struje koriste se za napajanje mjernih mostova električnom energijom, operacijska pojačala, to mogu biti različiti senzori.

Video