Napetost avtomobilskega akumulatorja je potencialna razlika na polnih sponkah. Za večjo natančnost je priporočljivo izmeriti napetost, ko se končajo prehodni pojavi, ki jih povzroča polnilni ali praznilni tok. Njihovo trajanje je lahko več ur, sprememba napetosti pa lahko doseže 0,6-1,8 voltov. Čeprav je splošno sprejeto, da imajo akumulatorji za zagon avtomobilov nominalno napetost 12 voltov, je v resnici napetost novega napolnjenega akumulatorja v območju 12,7-13,3 voltov.

Kapaciteta baterije je označena s količino električne energije, merjeno v amper urah, ki jo prejme baterija, ko je izpraznjena na nastavljeno končno napetost 10,5 voltov in temperaturo 20 stopinj. Med normalnim delovanjem ni priporočljivo izprazniti avtomobilskega akumulatorja pod njegovo končno napetost. V nasprotnem primeru se njegova življenjska doba močno zmanjša.

Vrednost kapacitete akumulatorja vam omogoča izračun približnega časa, v katerem dovaja (ali deluje) povprečni tok bremenu. Kapaciteta je odvisna od jakosti razelektritvenega toka, zato so med testiranjem razelektritveni pogoji standardizirani. Razelektritveni tok je nastavljen na 0,05 Cp za 20-urni način praznjenja in 0,1 Cp za 10 ur. Za baterijo s kapaciteto 60 Ah je to 3 ampere oziroma 6 amperov. Pri takšnih tokovih zmogljivost novega ustreza nazivni vrednosti. Za tok praznjenja 25 A je tipična kapaciteta te baterije 40 Ah. Ta zmogljivost bo zagotavljala napajanje električne opreme 96 minut.

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

Trenutna vrednost 25 A v testih ni bila sprejeta po naključju. Menijo, da je to trenutna poraba električne opreme tipičnega osebnega avtomobila. Pri zagonskih tokovih lahko zmogljivost avtomobilskega akumulatorja pade 5-krat glede na nazivno vrednost. Torej, za baterijo 6ST-55A z zagonskim tokom 250 A in temperaturo minus 18 stopinj je zmogljivost le 10 Ah namesto 55 Ah. Vendar bo ta vrednost zagotovila skupni čas zaganjanja zaganjalnika 2,4 minute.

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

Zmogljivost avtomobilskega akumulatorja se pri negativnih temperaturah zelo močno zmanjša in že pri minus 20 stopinjah pade na 40-50%

Zmanjšanje toka hladnega zagona in zmogljivosti baterije 6ST-55, ko temperatura pade.

Z večjo kapaciteto proizvaja avtomobilski akumulator tudi večji tok hladnega zagona. Na primer, kapaciteta 55 Ah zagotavlja tok 420-480 Amperov po standardu EN in 250-290 Amperov po DIN, baterija s kapaciteto 62 Ah zagotavlja tok 510 Amperov po standardu EN in 340 Ah Amper po DIN, baterija 77 Ah pa že zagotavlja 600 Amperov po EN in 360 Amperov po DIN.

Tok hladnega zagona (Cold Cranking Ampere - CCA) avtomobilskega akumulatorja, zahteve DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (IEC 95-1).

Tok hladnega zagona avtomobilskega akumulatorja določa njegovo največjo zagonsko zmogljivost, to je, koliko toka lahko akumulator odda pri temperaturi minus 18 stopinj ob koncu določenega časovnega intervala, dokler napetost akumulatorja ne pade na zahtevano minimalno raven. . Standarda DIN in EN predvidevata dve kontroli procesa praznjenja avtomobilskega akumulatorja na napetost 6 voltov.

Prva kontrola se izvede 30 sekund od začetka praznjenja in izmeri napetost baterije U30, ki mora biti za standard DIN večja od 9 voltov, za standard EN pa večja od 7,5 voltov. Drugo preverjanje obsega merjenje trajanja praznjenja T6v, dokler napetost akumulatorja ne doseže 6 voltov, kar mora biti vsaj 150 sekund.

Obstajajo štirje standardi, DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1, ki določajo trajanje testnega intervala in dovoljeno najmanjšo napetost avtomobilskega akumulatorja, zahteve za katere so navedene v spodnji tabeli.

Standarda SAE in IEC določata le mejno vrednost napetosti U30. Za lažjo primerjavo se lahko vrednosti toka hladnega zagona avtomobilskega akumulatorja pretvorijo iz enega standarda v drugega. Tokovi se ponovno izračunajo po naslednjih formulah.

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

Vrednosti v standardu EN so zaokrožene.

— Pri toku manjšem od 200 A v korakih po 10 A.
— Pri toku 200–300 A v korakih po 20 A (220, 240, 260, 280 A).
- Pri toku 300-600 A v korakih po 30 A (330, 360, 390 A itd.).

Na primer, akumulator VARTA s kapaciteto 55 Ah ima DIN tok 255 amperov. Z uporabo zgornjih formul dobimo za Isae = 422,5 Ampere, Iiec = 300 Ampere, Ien = 425 Ampere, zaokroževanje - 420 A.

Običajno je tok hladnega zagona avtomobilskega akumulatorja 6,5-7,5-krat večji od nazivne zmogljivosti. Število možnih zagonov motorja v celotni življenjski dobi avtomobilskega akumulatorja se po navedbah proizvajalca giblje od 4.000 za akumulatorje, ki zahtevajo malo vzdrževanja, do 12.000 za posebej zasnovane akumulatorje, kot je akumulator Optima.

Menijo, da se v enem letu pri delovanju zmerne intenzivnosti izvede od 1.000 do 2.000 zagonov motorja. Tako je lahko življenjska doba avtomobilskega akumulatorja od 4 do 2 leti. Glede na pomembnost ugotavljamo, da tok hladnega zagona CCA v skladu s standardi vsak proizvajalec avtomobilskih baterij standardizira samo za temperaturo minus 18 stopinj. Za nižje temperature proizvajalec ne daje podatkov.

Za popolnoma napolnjeno in nova baterija z zmogljivostjo 50-60 Ah je tok hladnega zagona v območju 300-500 amperov. Če je začetni tok tipične baterije 6ST-55 pri temperaturi plus 25 stopinj 400 amperov, potem bo pri temperaturi minus 30 stopinj padel na 200 A. Z vsakim novim poskusom neuspešnega zagona bo njegova vrednost manj in manj. Čeprav se tehnologije proizvodnje baterij izboljšujejo, te spremembe skorajda niso vplivale na stopnjo zmanjšanja njihovega zagonskega toka pri temperaturah pod ničlo.

Rezervna kapaciteta (RC - residual capacity) avtomobilskega akumulatorja.

Rezervna kapaciteta ali preostala kapaciteta avtomobilskega akumulatorja je redko navedena v podatkovnem listu akumulatorja, vendar je za potrošnika pomembna, saj prikazuje čas, v katerem bo akumulator zagotavljal delovanje avtomobila, če avto odpove. Istočasno se trenutna poraba vseh sistemov vozila normalizira na 25 amperov.

Rezervna zmogljivost avtomobilskega akumulatorja je opredeljena kot časovno obdobje v minutah, v katerem lahko akumulator vzdržuje tok praznjenja 25 amperov, dokler napetost ne pade na 10,5 voltov. Standardi ne določajo zahteve glede količine rezervne zmogljivosti. Pri mnogih baterijah s kapaciteto 55 Ah rezervna zmogljivost doseže 100
minut, kar je dober pokazatelj.

Notranji upor avtomobilskega akumulatorja.

Tipične vrednosti notranjega upora za nov avtomobilski akumulator so 0,005 ohmov pri sobni temperaturi. Sestavljen je iz upora med elektrodama in elektrolitom ter upora notranjih povezav. Proti koncu življenjske dobe se notranji upor avtomobilskega akumulatorja večkrat poveča, kar povzroči, da se akumulator ne more zagnati.

Na podlagi gradiva iz knjige "Vadnik za namestitev sistemov za zaščito pred krajo avtomobila."
Naiman V. S., Tikheev V. Yu.

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

In to je povsem druga stvar ... Če vzamemo in zaporedno povežemo pet takih vzporednih odsekov, bomo dobili baterijo z napetostjo -

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

sposoben oddajati tok 10 amperov bremenu....
Nekaj ​​takega…

P.S. ….Ujela sem se pri misli, da se užitek lahko meri tudi v A/h…..

____________________

Strinjam se, da zgoraj opisana metoda lahko privede do velike napake pri merjenju notranjega upora, ampak... pravzaprav nas absolutna vrednost tega upora malo zanima - pomembna nam je sama metoda, ki bo omogočila objektivno in hitro oceno "zdravja" vsakega elementa ... Praksa je pokazala, da se upornosti elementov bistveno razlikujejo ... in če poznate samo vrednost notranjega upora, zlahka najdete "simulatorje" ...
Merjenje notranjega upora elementov LiFePO4, zasnovanih za zelo visoke razelektritvene tokove, lahko povzroči nekaj težav, povezanih s potrebo po obremenitvi z zelo visokimi tokovi ... vendar o tem ne morem reči ničesar, ker tega praktično nisem naredil. ...

Kako izmeriti notranji upor baterije

Če zapremo plus in minus baterije, dobimo trenutno kratek stik Ie = U/Re, kot da je notri upor Re. Notranji upor je odvisen od elektrokemičnih procesov znotraj elementa, vključno s tokom.

Če je tok previsok, se bo baterija poslabšala in lahko celo eksplodira. Zato ne kratite plusa in minusa. Dovolj miselnega eksperimenta.

Velikost Re se lahko oceni posredno s spremembami toka in napetosti v bremenu Ra. Z rahlim zmanjšanjem obremenitvenega upora Ra na Ra‑dR se tok poveča z Ia na Ia+dI. Napetost na izhodu elementa Ua=Ra×Ia se zmanjša za znesek dU = Re × dI. Notranji upor je določen s formulo Re = dU / dI

Za oceno notranjega upora baterije ali baterije sem dodal 12-ohmski upor in preklopno stikalo (gumb je prikazan na spodnjem diagramu), da spremenim tok za dI = 1,2 V / 12 Ohm = 0,1 A. Hkrati morate izmeriti napetost na bateriji ali uporu R .

Je lahko narejeno preprost diagram samo za merjenje notranjega upora po vzorcu, prikazanem na spodnji sliki. Vendar je vseeno bolje, da najprej malo izpraznite baterijo in nato izmerite notranji upor. Na sredini je izpustna karakteristika bolj položna in meritev bo natančnejša. Rezultat je "povprečna" vrednost notranjega upora, ki ostane stabilna precej dolgo časa.

Primer določanja notranjega upora

Priključimo baterijo in voltmeter. Voltmeter kaže 1,227 V. Pritisnite gumb: voltmeter pokaže 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
To je notranji upor elementa pri razelektritvenem toku 0,5 A

Tester ne pokaže dU, ampak preprosto U. Da se ne zmotim pri mentalnem izračunu, naredim tako.
(1) Pritisnem gumb. Baterija se začne prazniti in napetost U začne padati.
(2) V trenutku, ko napetost U doseže okroglo vrednost, npr. 1,200 V, pritisnem gumb in takoj vidim vrednost U+dU, npr. 1,227 V.
(3) Nove številke 0,027 V - in tu je želena dU razlika.

Ko se baterije starajo, se njihov notranji upor poveča. Na neki točki boste ugotovili, da zmogljivosti niti sveže napolnjene baterije ni mogoče izmeriti, saj ko pritisnete gumb Začetek Rele se ne vklopi in ura se ne zažene. To se zgodi, ker napetost akumulatorja takoj pade na 1,2 V ali manj. Na primer, z notranjim uporom 0,6 ohmov in tokom 0,5 A bo padec napetosti 0,6 × 0,5 = 0,3 volta. Takšna baterija ne more delovati pri razelektritvenem toku 0,5 A, kar je potrebno na primer za obročno LED svetilko. Ta baterija se lahko uporablja pri nižjem toku za napajanje ure oz brezžična miška. Prav zaradi velike vrednosti notranjega upora sodoben polnilno napravo, tako kot MH-C9000, ugotovi, da je baterija okvarjena.

Notranji upor avtomobilskega akumulatorja

Za oceno notranjega upora baterije lahko uporabite žarnico iz žarometa. To bi morala biti žarnica z žarilno nitko, na primer halogen, vendar ne LED. Svetilka z močjo 60 W porabi 5 A toka.

Pri toku 100 A notranji upor baterije ne sme izgubiti več kot 1 volt. Skladno s tem se pri toku 5A ne sme izgubiti več kot 0,05 voltov (1V * 5A / 100A). To pomeni, da notranji upor ne sme presegati 0,05 V / 5 A = 0,01 Ohm.

Vzporedno z baterijo povežite voltmeter in svetilko. Zapomnite si vrednost napetosti. Ugasni svetilko. Opazite, koliko se je povečala napetost. Če se recimo napetost poveča za 0,2 Volta (Re = 0,04 Ohm), je baterija poškodovana, če pa za 0,02 Volta (Re = 0,004 Ohm), potem deluje. Pri toku 100 A bo izguba napetosti le 0,02 V * 100 A / 5 A = 0,4 V

Notranji upor baterije. Kolikšen je notranji upor baterije?
1. Kakšen je notranji upor baterije? Vzemimo svinčeno kislinsko baterijo s kapaciteto 1 A*uro in nazivno napetostjo 12 V. V popolnoma napolnjenem stanju ima baterija napetost približno U= 13 V. Kolikšen je tok jaz bo tekel skozi baterijo, če je nanjo priključen upor z uporom R= 1 Ohm? Ne, ne 13 amperov, ampak nekoliko manj - približno 12,2 A. Zakaj? Če izmerimo napetost na bateriji, na katero je priključen upor, vidimo, da je približno enaka 12,2 V - napetost na bateriji je padla zaradi dejstva, da hitrost difuzije ionov v elektrolitu ni neskončna. visoka. Električarji so navajeni delati izračune električna vezja iz elementov z več poli. Običajno si lahko baterijo predstavljamo kot dvopolno omrežje z EMF (elektromotorska sila - napetost brez obremenitve) E in notranji upor r. Predpostavlja se, da del EMF baterije pade pri obremenitvi, drugi del pa pri notranjem uporu baterije. Z drugimi besedami, predpostavlja se, da je formula pravilna: Zakaj je notranji upor baterije pogojna vrednost? Ker je svinčena baterija v osnovi nelinearna naprava in njen notranji upor ne ostane konstanten, ampak se spreminja glede na obremenitev, napolnjenost baterije in številne druge parametre, o katerih bomo govorili malo kasneje. Zato je treba natančne izračune zmogljivosti baterije opraviti z uporabo krivulj praznjenja, ki jih zagotovi proizvajalec baterije, in ne z notranjim uporom baterije. Toda za izračun delovanja tokokrogov, povezanih z baterijo, lahko uporabimo notranji upor baterije, pri čemer se vsakič zavedamo, o kateri vrednosti govorimo: notranji upor baterije med polnjenjem ali praznjenjem, notranji upor baterije baterijo med DC ali spremenljivka, in če je spremenljivka, kakšna frekvenca itd. Zdaj, če se vrnemo k našemu primeru, lahko približno določimo notranji upor 12 V, 1 Ah DC baterije. r = (E - U) / I = (13 V - 12,2 V) / 1 A = 0,7 Ohma. 2. Kako sta povezana notranji upor baterije in prevodnost baterije? Po definiciji je prevodnost recipročna vrednost upora. Zato je prevodnost baterije S obratna z notranjim uporom baterije r. Enota SI za prevodnost baterije je Siemens (Sm). 3. Od česa je odvisen notranji upor baterije? Padec napetosti na svinčevi bateriji ni sorazmeren s tokom praznjenja. Pri velikih razelektritvenih tokovih difuzija ionov praznjenje elektrolita se pojavi v prostem prostoru, pri nizkih tokovih praznjenja akumulatorja pa je močno omejeno s porami aktivne snovi baterijskih plošč. Zato je notranji upor baterije pri visokih tokovih večkrat večji (za svinčena baterija) je manjši od notranjega upora iste baterije pri nizkih tokovih.	Kot veste, so visokozmogljive baterije večje in masivnejše od baterij z majhno kapaciteto. Imajo večjo delovno površino plošč in več prostora za difuzijo elektrolita znotraj baterije. Zato je notranji upor visokozmogljivih baterij manjši od notranjega upora baterij z manjšo kapaciteto.Meritve notranjega upora baterij pri konstantnem in izmenični tok kažejo, da je notranji upor baterije močno odvisen od frekvence. Spodaj je graf prevodnosti baterije v odvisnosti od frekvence, povzet po delu avstralskih raziskovalcev. Iz grafa sledi, da ima notranji upor svinčeve baterije minimum pri frekvencah reda stotin hercev. pri visoka temperatura hitrost difuzije elektrolitskih ionov je večja kot pri nizki hitrosti. Ta odvisnost je linearna. Določa odvisnost notranjega upora baterije od temperature. Pri višjih temperaturah je notranji upor baterije manjši kot pri nizkih temperaturah. Med praznjenjem akumulatorja se količina aktivne mase na ploščah akumulatorja zmanjša, kar povzroči zmanjšanje aktivne površine plošč. Zato je notranji upor napolnjene baterije manjši od notranjega upora izpraznjene baterije. 4. Ali je mogoče notranji upor baterije uporabiti za testiranje baterije? Že nekaj časa so znane naprave za testiranje baterij, katerih princip delovanja temelji na razmerju med notranjim uporom baterije in kapaciteto baterije. Nekatere naprave (nakladalne vilice in podobne naprave) ponujajo oceno stanja akumulatorja z merjenjem napetosti akumulatorja pod obremenitvijo (kar je podobno merjenju notranjega upora akumulatorja pri enosmernem toku). Uporaba drugih (merilnik notranjega upora baterije z izmeničnim tokom) temelji na povezavi notranjega upora s stanjem baterije. Tretja vrsta naprav (spektrometri) vam omogoča primerjavo spektrov notranjega upora baterij, ki delujejo na izmenični tok različnih frekvenc, in na podlagi njih sklepate o stanju baterije. Notranji upor (ali prevodnost) same baterije omogoča le kvalitativno oceno stanja baterije. Poleg tega proizvajalci takšnih naprav ne navajajo, pri kateri frekvenci se meri prevodnost in s kakšnim tokom se izvaja preskus. In kot že vemo, je notranji upor baterije odvisen od frekvence in toka. Posledično meritve prevodnosti ne zagotavljajo kvantitativnih informacij, ki bi uporabniku naprave omogočile ugotoviti, kako dolgo bo baterija zdržala ob naslednji izpraznitvi do bremena. Ta pomanjkljivost je posledica dejstva, da ni jasne povezave med kapaciteto baterije in notranjim uporom baterije. Najsodobnejši testerji baterij temeljijo na analizi oscilograma odziva baterije na posebno valovno obliko. Hitro ocenijo kapaciteto akumulatorja, kar omogoča spremljanje obrabe in staranja svinčenega akumulatorja, izračun trajanja izpraznjenosti akumulatorja za dano stanje ter napoved preostale življenjske dobe svinčenega akumulatorja.
Varujte okolje. Izrabljenih baterij ne zavrzite – odnesite jih v specializirano podjetje za recikliranje.

Dodaj v Anti-Banner

Impedanca svinčeve baterije je vsota polarizacijskega upora in ohmskega upora. Ohmski upor je vsota uporov separatorjev baterije, elektrod, pozitivnih in negativnih sponk, povezav med celicami in elektrolitom.

Na odpornost elektrod vplivajo njihova zasnova, poroznost, geometrija, zasnova mreže, stanje aktivne snovi, prisotnost legirnih komponent ter kakovost električnega stika mreže in prevleke. Vrednosti upora negativnih elektrodnih nizov in gobastega svinca (Pb) na njih so približno enake. Hkrati je odpornost svinčevega peroksida (PbO2), ki se nanese na mrežo pozitivne elektrode, 10 tisočkrat večja.

Med praznjenjem svinčenega akumulatorja se na površini elektrod sprošča svinčev sulfat (PbSO4). To je slab prevodnik, ki bistveno poveča upornost elektrodnih plošč. Poleg tega se svinčev sulfat odlaga v pore prevleke plošče in znatno zmanjša difuzijo žveplove kisline iz elektrolita vanje. Posledično se do konca cikla praznjenja svinčeve baterije njegova upornost poveča za 2-3 krat. Med postopkom polnjenja se svinčev sulfat raztopi in upor baterije se vrne na prvotno vrednost.

Upornost svinčenega akumulatorja pomembno vpliva na upornost elektrolita. Ta vrednost pa je močno odvisna od koncentracije in temperature elektrolita. Z nižanjem temperature se upornost elektrolita poveča in doseže neskončnost, ko zmrzne.

Z gostoto elektrolita 1,225 g/cm3 in temperaturo +15 C ima minimalno vrednost upora. Ko se gostota zmanjšuje ali povečuje, se upor povečuje, kar pomeni, da se povečuje tudi notranji upor baterije.

Odpornost separatorjev se spreminja glede na spremembe v njihovi debelini in poroznosti. Količina toka, ki teče skozi baterijo, vpliva na polarizacijski upor. Nekaj ​​besed o polarizaciji in razlogih za njen nastanek. Prvi razlog je v elektrolitu in na površini elektrod (dvojni električni sloj) spremenijo se elektrodni potenciali. Drugi razlog je ta, da se ob prehodu toka spremeni koncentracija elektrolita v neposredni bližini elektrod. To vodi do spremembe potencialov elektrode. Ko se tokokrog odpre in tok izgine, se potenciali elektrod povrnejo na prvotne vrednosti.

Ena od značilnosti svinčenih baterij je njihov nizek notranji upor v primerjavi z drugimi vrstami baterij. Zahvaljujoč temu lahko v kratkem času oddajo visok tok (do 2 tisoč amperov). Zato so njihovo glavno področje uporabe zaganjalniki. polnilne baterije na vozilih z motorji z notranjim izgorevanjem.

Omeniti velja tudi, da je notranji upor baterije pri izmeničnem ali enosmernem toku močno odvisen od njegove frekvence. Obstajajo številne študije, katerih avtorji so opazovali notranji upor svinčenega akumulatorja pri tokovni frekvenci nekaj sto hercev.

Kako lahko ocenite notranji upor baterije?

Kot primer upoštevajte 55 Ah avtomobilsko svinčeno baterijo z nazivno napetostjo 12 voltov. Povsem napolnjena baterija ima napetost 12,6-12,9 voltov. Predpostavimo, da je na baterijo priključen upor z uporom 1 ohm. Naj bo napetost odprte baterije 12,9 voltov. Potem bi moral biti tok teoretično 12,9 V / 1 Ohm = 12,9 amperov. Toda v resnici bo pod 12,5 voltov. Zakaj se to dogaja? To je razloženo z dejstvom, da v elektrolitu stopnja difuzije ionov ni neskončno velika.

Slika prikazuje baterijo kot 2-polni vir napajanja. Ima elektromotorno silo (EMS), ki ustreza napetosti odprtega kroga, in notranji upor. V diagramu so označeni z E in Rin. Ko je tokokrog sklenjen, EMF baterije delno pade preko upora, pa tudi skozi sam notranji upor. To pomeni, da se dogajanje v vezju lahko opiše z naslednjo formulo.

E = (R + Rin) * I.

Vidite lahko na spodnjih slikah EMF vrednosti avtomobilski akumulator v odprtem krogu in napetost pri priključitvi bremena v obliki dveh vzporedno povezanih avtomobilskih žarnic.

To bo morda zanimivo za tiste, ki radi merijo notranji upor baterij. Gradivo ponekod ne sodi med zabavno branje. Vendar sem poskušal predstaviti čim bolj preprosto. Ne ustreli pianista. Ocena je bila ogromna (in celo v dveh delih), za kar se iskreno opravičujem.
Kratek seznam referenc je naveden na začetku recenzije. Primarni viri so objavljeni v oblaku, iskanje ni potrebno.

0. Uvod

Napravo sem kupil iz radovednosti. Samo v različnih klepetalnicah v RuNetu o vprašanjih merjenja notranjega upora galvanskih elementov so se nekje na strani 20-30 pojavila sporočila o čudoviti kitajski napravi YR1030, ki samozavestno in popolnoma pravilno meri ta notranji upor. Na tej točki se je debata polegla, tema sesula in gladko šla v arhiv. Zato so povezave do lotov z YR1030 ležale na mojem seznamu želja leto in pol. Toda krastača se je davila, vedno je bil razlog, da se "nakopičeno z mukotrpnim delom" vrže v nekaj bolj zanimivega ali uporabnega.
Ko sem videl prvi in ​​edini lot YR1035 na Aliju, sem takoj razumel: ura je odbila, moram ga vzeti. Ali je zdaj ali nikoli. In ugotovil bom zmedeno vprašanje o notranjem uporu, preden me naprava doseže. pošta. Plačal sem nakup in začel ugotavljati. Želim si, da tega ne bi naredil. Kot pravijo: manj ko veš, bolje spiš. Rezultati postopkov so povzeti v delu II tega poročila. Preverite v prostem času.

Kupil sem YR1035 v največji konfiguraciji. Na strani izdelka je videti takole:


In nikoli mi ni bilo žal, kar sem storil (glede na popolnost paketa). Pravzaprav so vsi 3 načini za povezavo YR1035 z baterijo/baterijo/karkoli potrebni (ali so lahko uporabni) in se zelo dobro dopolnjujejo.
Sprednja plošča na fotografiji je videti poškodovana, vendar ni. Prodajalec je najprej odstranil zaščitno folijo. Potem sem se zamislil, ga zataknil nazaj in posnel fotografijo.
Vse skupaj me je stalo 4083 rubljev (65 dolarjev po trenutnem tečaju). Zdaj je prodajalec malo dvignil ceno, ker so se vsaj začele razprodaje. In ocene na strani izdelka so izjemno pozitivne.
Komplet je bil zelo dobro zapakiran, v nekakšni škatli (pišem po spominu, vse je bilo že zdavnaj vrženo stran). V notranjosti je bilo vse položeno v ločene vrečke z zadrgo iz polietilena in tesno zapakirane, ne da bi nikjer viselo. Poleg sond v obliki parnih cevi (pogo pins) je bil na voljo komplet rezervnih konic (4 kosi). Tukaj so informacije o teh istih pogo zatičih.

GLOSAR okrajšav in izrazov

HIT- kemični vir toka. Obstajajo galvanski in goriva. V nadaljevanju bomo govorili le o galvanskem HIT.
Impedanca (Z)– kompleksni električni upor Z=Z’+iZ’’.
Vstopnina– kompleksna električna prevodnost, recipročna vrednost impedance. A=1/Z
EMF– »čisto kemična« potencialna razlika med elektrodama v galvanskem členu, opredeljena kot razlika v elektrokemičnih potencialih anode in katode.
NRC- napetost odprtega tokokroga je za posamezne elemente običajno približno enaka EMF.
Anoda(kemijska definicija) – elektroda, na kateri pride do oksidacije.
katoda(kemijska definicija) – elektroda, na kateri pride do redukcije.
elektrolit(kemijska definicija) – snov, ki v raztopini ali talini (tj. v tekočem mediju) razpade na ione (delno ali v celoti).
elektrolit(tehnična, NE kemijska definicija) - tekoč, trden ali gelu podoben medij, ki prevaja elektrika zaradi gibanja ionov. Poenostavljeno povedano: elektrolit (tehnični) = elektrolit (kemikalija) + topilo.
DES- dvojna električna plast. Vedno prisoten na vmesniku elektroda/elektrolit.

LITERATURA – vse je objavljeno v knjižnici NA OBLAKU

A. Po notranjih merah. odpora in poskuša iz tega izluščiti vsaj nekaj koristnih informacij
01. [Toplo priporočam branje 1. poglavja, tam je vse zelo preprosto]
Chupin D.P. Parametrična metoda za spremljanje zmogljivosti polnilnih baterij. Diss... uh. Umetnost. dr. Omsk, 2014.
Preberite samo 1. poglavje (Literarni pregled). Sledi še en izum kolesa ...
02. Taganova A.A., Pak I.A. Zaprti kemični viri toka za prenosno opremo: priročnik. Sankt Peterburg: Khimizdat, 2003. 208 str.
Preberite – poglavje 8 “Diagnostika stanja kemičnih virov energije”
03. [bolje, da tega ne berete, več je napak in tipkarskih napak, a nič novega]
Taganova A. A., Bubnov Yu. I., Orlov S. B. Zaprti kemični viri toka: elementi in baterije, oprema za testiranje in delovanje. Sankt Peterburg: Khimizdat, 2005. 264 str.
04. Kemični viri toka: Priročnik / Ed. N. V. Korovina in A. M. Skundina. M.: Založba MPEI. 2003. 740 str.
Preberite – razdelek 1.8 »Metode fizikalnih in kemijskih raziskav kemijskih kemikalij«

B. Z impedančno spektroskopijo
05. [klasiki, tri knjige spodaj so poenostavljene in skrajšane knjige Stoinova, priročniki za študente]
Stoinov, 3.B. Elektrokemijska impedanca / 3.B. Stoinov, B.M. Grafov, B.S. Savova-Stoinova, V. V. Elkin // M.: “Nauka”, 1991. 336 str.
06. [to je najkrajša različica]
07. [to je daljša različica]
Žukovski V.M., Buškova O.V. Impedančna spektroskopija trdnih elektrolitskih materialov. Metoda. dodatek. Ekaterinburg, 2000. 35 str.
08. [to je še popolnejša različica: razširjena, poglobljena in prežvečena]
Buyanova E.S., Emelyanova Yu.V. Impedančna spektroskopija elektrolitskih materialov. Metoda. dodatek. Ekaterinburg, 2008. 70 str.
09. [lahko prelistate Murzilko - veliko lepih slik; V besedilu sem našel tipkarske in očitne napake... Pozor: tehta ~100 MB]
Springerjev priročnik o elektrokemijski energiji
Najbolj zanimiv del: Pt.15. Litij-ionske baterije in materiali

V. Inf. zloženke BioLogic (udarna spektroskopija)
10. EC-Lab - Opomba o aplikaciji #8-impedanca, admitanca, Nyquist, Bode, črna
11. EC-Lab - Opomba o aplikaciji #21-Meritve kapacitivnosti dvojne plasti
12. EC-Lab - Opomba o uporabi #23-EIS meritve na Li-ion baterijah
13. EC-Lab - Opomba o uporabi #38-Razmerje med meritvami AC in DC
14. EC-Lab - Opomba o uporabi #50-Enostavnost diagramov kompleksnega števila in impedance
15. EC-Lab - Opomba o uporabi #59-sklad-LiFePO4(120 kosov)
16. EC-Lab - Opomba #61-Kako razlagati impedanco nižjih frekvenc v baterijah
17. EC-Lab - Opomba o aplikaciji #62-Kako izmeriti notranji upor baterije z uporabo EIS
18. EC-Lab - Bela knjiga #1-Preučevanje baterij z elektrokemijsko impedančno spektroskopijo

D. Primerjava notranjih merilnih metod. odpornost
19. H-G. Schweiger et al. Primerjava več metod za določanje notranjega upora litij-ionskih celic // Senzorji, 2010. št. 10, str. 5604-5625.

D. Recenzije (oboje v angleščini) o SEI - zaščitni plasti na anodi in katodi v Li-Ion baterijah.
20. [kratek pregled]
21. [celoten pregled]

E. GOST standardi - kje bi brez njih ... Ni vse v oblaku, samo tisto, kar je pri roki.
GOST R IEC 60285-2002 Alkalne baterije in akumulatorji. Nikelj-kadmijeve baterije zaprte cilindrične
GOST R IEC 61951-1-2004 Akumulatorske baterije in akumulatorske baterije, ki vsebujejo alkalne in druge nekislinske elektrolite. Prenosne zaprte baterije. Del 1. Nikelj-kadmij
GOST R IEC 61951-2-2007 Akumulatorske baterije in baterije, ki vsebujejo alkalne in druge nekislinske elektrolite. Prenosne zaprte baterije. Del 2. Nikelj-kovinski hidrid
GOST R IEC 61436-2004 Akumulatorske baterije in baterije, ki vsebujejo alkalne in druge nekislinske elektrolite. Zaprte nikelj-metal-hidridne baterije
GOST R IEC 61960-2007 Akumulatorske baterije in baterije, ki vsebujejo alkalne in druge nekislinske elektrolite. Litijeve baterije in polnilne baterije za prenosno uporabo
GOST R IEC 896-1-95 Svinčeve stacionarne baterije. Splošne zahteve in preskusne metode. Del 1. Odprte vrste
GOST R IEC 60896-2-99 Svinčeve stacionarne baterije. Splošne zahteve in preskusne metode. Del 2. Zaprti tipi

1. Na kratko za tiste, ki uporabljajo YR1030 ali vsaj vedo, zakaj je potreben
(če še ne veste, za zdaj preskočite to točko in pojdite naravnost na 2. korak. Nikoli ni prepozno, da se vrnete)

Skratka, YR1035 je v bistvu YR1030 z nekaj izboljšavami.

Kaj vem o YR1030?

(prevod Mooch - "Berač";))



Tukaj je video o tem, kako je naš mojster izdelal enega, ki se poveže z YR1030.
Obstaja več prodajalcev, ki prodajajo Ali YR1030, 1-2 sta na eBayu. Vse, kar se tam prodaja, nima oznake "Vapcell". Obiskal sem spletno stran Vapcell in jo z veliko težavo našel.
Dobil sem vtis, da ima Vapcell približno enak odnos do razvoja in proizvodnje YR1030 kot Muska do baleta Bolšoj teatra. Edina stvar, ki jo je Vapcell prinesel YR1030, je bil prevod menija iz kitajščine v angleščino in zapakiranje v lepo kartonsko škatlo. In ceno je dvignil za 1,5-krat. Konec koncev je to "blagovna znamka" ;).

YR1035 se od YR1030 razlikuje na naslednje načine.

1. Dodana 1 številka v liniji voltmetra. Tukaj sta 2 presenetljivi stvari.
A) Neverjetno visoka natančnost meritev potencialne razlike. Enako je z vrhunskimi DMM za 50 tisoč vzorcev (primerjava s Fluke 287 bo v nadaljevanju). Naprava je očitno umerjena, kar je dobra novica. Torej je bila ta kategorija dodana z razlogom.


b) Retorično vprašanje:
Zakaj je potrebna tako neverjetna natančnost, če se ta voltmeter uporablja za predvideni namen, tj. za merjenje NRC (napetost odprtega tokokroga)?
Zelo šibek argument:
Po drugi strani pa lahko naprava za 50-60 Baku občasno deluje kot domači standardni enosmerni voltmeter. In nobena in njihovi znaki so od Kitajcev, ki se pogosto izkažejo za popolno napačno informacijo.

2. Končno dolgočasen USB, na katerega so priključene elektrode/sonde v YR1030, je bil nadomeščen z veliko bolj razumnim štiripolnim cilindričnim konektorjem (nisem našel imena, mislim, da vam bodo komentarji povedali pravilno ime).
UPD. Konektor se imenuje XS10-4P. Hvala vam !


Odgovoren tako glede pritrditve kot glede vzdržljivosti/zanesljivosti kontaktov. Seveda so sonde za najbolj hladne (stacionarne) števce na koncu vsake od 4 žic preko BNS, ampak vlivanje 4 parnih delov na majhno lahko škatlo ohišja YR1035 ... To bi bilo verjetno preveč.

3. Zgornjo mejo merjenja napetosti smo s 30 voltov dvignili na 100 voltov. Sploh ne vem, kako naj to komentiram. Osebno ne bom tvegal. Ker ga ne potrebujem.

4. Priključek za polnjenje (micro-USB) smo premaknili od zgoraj navzdol koncu telesa. Postalo je bolj priročno uporabljati napravo med polnjenjem vgrajene baterije.

5. Spremenil barvo ohišja v temno, sprednjo ploščo pa pustil sijočo.

6. Okrog zaslona je narejen svetlo moder rob.

Tako je neznano kitajsko podjetje trdo delalo, da bi izboljšalo YR1030 ---> YR1035 in naredilo vsaj dve uporabni inovaciji. Toda katere točno - vsak uporabnik se odloči sam.

2. Za tiste, ki ne vedo, kaj je in zakaj je to potrebno

Kot veste, obstajajo ljudje na svetu, ki jih zanima tak parameter HIT, kot je njegov notranji upor.
»To je verjetno zelo pomembno za uporabnike. Nobenega dvoma ni, da bo možnost merjenja notranjega upora pripomogla k rasti prodaje naših čudovitih testnih polnilnikov,« so menili Kitajci. In to zadevo so vtaknili v vse možne Opuse, Liitocale, iMaxe in tako naprej in tako naprej... Kitajski tržniki se niso zmotili. Takšna lastnost ne more povzročiti nič drugega kot tiho veselje. Samo zdaj je to implementirano na enem mestu. No, potem boste videli sami.

Poskusimo to "možnost" uporabiti v praksi. Vzemimo [na primer] Lii-500 in nekakšno baterijo. Prvi, ki mi je prišel v roke, je bil “čokoladni” (LG Lithium Ion INR18650HG2 3000mAh). Glede na podatkovni list notranji upor čokoladice ne sme biti večji od 20 mOhm. Naredil sem 140 zaporednih meritev R v vseh 4 režah: 1-2-3-4-1-2-3-4-... itd., v krogu. Rezultat je takšen krožnik:

Zelena označuje vrednosti R = 20 mOhm in manj, tj. "kar je zdravnik naročil." Skupaj jih je 26 ali 18,6 %.
Rdeča - R = 30 mOhm ali več. Skupaj jih je 13 ali 9,3 %. Verjetno gre za tako imenovane zamude (ali "odhode") - ko se dobljena vrednost močno razlikuje od "bolnišničnega povprečja" (mislim, da so mnogi uganili, zakaj je polovica odhodov v prvih dveh vrsticah tabele). Morda bi jih bilo treba zavreči. Če pa želite to narediti razumno, morate imeti reprezentativen vzorec. Preprosto povedano: opravite isto vrsto neodvisnih meritev veliko, velikokrat. In to dokumentirajte. Točno to sem naredil.
No, velika večina meritev (101 ali 72,1 %) je padla v obseg 20< R< 30 мОм.
To tabelo je mogoče prenesti v histogram (vrednosti 68 in 115 se zavržeta kot očitni odstopanji):


Aja, nekaj je že bolj jasno. Konec koncev je globalni maksimum (v statistiki - "način") 21 mOhm. Torej je to "prava" vrednost notranjega upora LG HG2? Res je, da sta na diagramu še 2 lokalna maksimuma, vendar če zgradite histogram po pravilih uporabne statistike. obdelavo, bodo neizogibno izginili:

Kako se to naredi

Odpri knjigo (na strani 203)
Uporabljena statistika. Osnove ekonometrije: V 2 zvezkih – T.1: Ayvazyan S.A., Mkhitaryan V.S. Teorija verjetnosti in uporabna statistika. – M.: UNITY-DANA, 2001. – 656 str.

Gradimo skupinsko serijo opazovanj.
Meritve v območju 17-33 mOhm tvorijo kompakten niz (gručo) in vsi izračuni bodo narejeni za to skupino. Kaj storiti z rezultati meritev 37-38-39-68-115? 68 in 115 sta očitna napaka (odhodi, emisije) in ju je treba zavreči. 37-38-39 tvorijo svoj lokalni mini grozd. Načeloma ga je mogoče tudi ignorirati naprej. Vendar je možno, da je to nadaljevanje "težkega repa" te distribucije.
Število opazovanj v glavnem grozdu: N = 140-5 = 135.
a) R(min) = 17 mOhm R(maks.) = 33 mOhm
b) Število intervalov s = 3,32lg(N)+1 = 3,32lg(135)+1 = 8,07 = 8 (zaokroženo na najbližje celo število)
Širina intervala D = (R(max) – R(min))/s = (33 – 17)/8 = 2 mOhm
c) Vmesne točke intervalov 17,5, 19,5, 21,5…

Iz diagrama je razvidno, da je porazdelitvena krivulja asimetrična, s t.i. "težak rep" Zato je aritmetično povprečje za vseh 140 meritev 24,9 mOhm. Če zavržemo prvih 8 meritev, medtem ko so se kontakti "brusili" drug proti drugemu, potem 23,8 mOhm. No, mediana (distribucijski center, tehtano povprečje) je nekaj več kot 22...
Izberete lahko katero koli metodo za ocenjevanje vrednosti R. Ker je porazdelitev asimetrična in je zato situacija dvoumna***:
21 mOhm (način na histogramu št. 1),
21,5 mOhm (način na histogramu št. 2),
22 mOhm (mediana),
23,8 mOhm (aritmetična sredina s popravkom),
24,9 mOhm (aritmetična sredina brez popravka).
***Opomba. V primeru asimetrične porazdelitve v statistiki je rahlo priporočljiva uporaba mediane.

Toda pri kakršni koli izbiri se izkaže, da je R večji od [največjega dovoljenega za živo, zdravo, dobro napolnjeno baterijo] 20 mOhm.

Imam prošnjo za bralce: ponovite ta poskus na svoji kopiji merilnika notranjega upora, kot je Lii-500 (Opus itd.). Samo vsaj 100-krat. Naredite tabelo in narišite distribucijski histogram za neko baterijo z znanim podatkovnim listom. Baterija ne sme biti nujno popolnoma napolnjena, vendar blizu tega.
Če pomislite na pripravo kontaktnih površin - čiščenje, razmaščevanje (česar avtor ni naredil), potem bo razpad med meritvami manjši. Ampak še vedno bo tam. In opazno.

3. Kdo je kriv in kaj storiti?

Nato se pojavita dve naravni vprašanji:
1) Zakaj odčitki tako nihajo?
2) Zakaj je notranji upor čokoladice, ugotovljen s katerim koli od zgornjih kriterijev, vedno večji od mejne vrednosti 20 mOhm?

Na prvo vprašanje Obstaja preprost odgovor (znan mnogim): sama metoda merjenja majhnih vrednosti R je v osnovi napačna. Ker se uporablja dvokontaktno (dvožilno) povezovalno vezje, občutljivo na TSC (prehodni kontaktni upor). PSC je po velikosti primerljiv z izmerjenim R in »hodi« od meritve do meritve.
In meriti morate s štirinožno (štirižično) metodo. Točno to piše v vseh standardih GOST. Čeprav ne, lažem – ne v vseh. To je v GOST R IEC 61951-2-2007 (ekstremno za Ni-MeH), vendar ne v GOST R IEC 61960-2007 (za Li)***. Razlaga za to dejstvo je zelo preprosta – preprosto so ga pozabili omeniti. Ali pa se jim to ni zdelo potrebno.
***Opomba. Sodobni ruski GOST-i za HIT so mednarodni standardi IEC (Mednarodna elektrotehnična komisija), prevedeni v ruščino. Slednji so sicer svetovalne narave (država jih lahko sprejme ali pa tudi ne), a ko so sprejeti, postanejo nacionalni standardi.
Pod spojlerjem so deli zgoraj omenjenih standardov GOST. Nekaj, kar je povezano z merjenjem notranjega upora. Polne različice teh dokumentov lahko prenesete iz oblaka (povezava na začetku pregleda).

Merjenje notranjega upora HIT. Kako naj se izvaja. Iz GOST 61960-2007 (za Li) in 61951-2-2007 (za Ni-MeH)

Mimogrede, pod spojlerjem je odgovor na drugo vprašanje(zakaj Lii-500 proizvaja R>20 Ohmov).
Tukaj je mesto iz podatkovnega lista LG INR18650HG2, kjer je omenjenih istih 20 mOhmov:


Bodite pozorni, kaj je označeno z rdečo. LG zagotavlja, da notranji upor elementa ni večji od 20 mOhm, če se meri pri 1 kHz.
Za opis, kako naj se to naredi, poglejte pod zgornji spojler: odstavki "Merjenje notranjega upora z uporabo metode izmeničnega toka".
Zakaj je bila izbrana frekvenca 1 kHz in ne druga? Ne vem, tako sva se dogovorila. Ampak verjetno so bili razlogi. O tej točki bomo razpravljali v naslednjem razdelku. zelo podrobno.
Poleg tega se je v vseh podatkovnih listih HIT alkalnega tipa (Li, Ni-MeH, Ni-Cd), ki sem jih moral pregledati, če je bil omenjen notranji upor, nanašal na frekvenco 1 kHz. Res je, obstajajo izjeme: včasih so meritve pri 1 kHz in pri enosmernem toku. Primeri pod spojlerjem.

Iz podatkovnih listov LG 18650 HE4 (2,5 Ah, alias "banana") in "roza" Samsung INR18650-25R (2,5 Ah)

LG 18650 HE4


Samsung INR18650-25R

Naprave, kot je YR1030/YR1035, vam omogočajo merjenje R (natančneje skupne impedance) pri frekvenci 1 kHz.
R(a.c.) tega primera LG INR18650HG2 ~15 mOhm. Torej je vse v redu.


In s kakšno frekvenco se vse to dogaja v obravnavanih "naprednih" testnih polnilnikih? Pri frekvenci enaki nič. To je omenjeno v standardih GOST "Merjenje notranjega upora z uporabo enosmerne metode."
Poleg tega v testnih polnilnikih to ni izvedeno, kot je opisano v standardih. In ne tako, kot je implementirano v diagnostično opremo različnih proizvajalcev (CADEX in podobno). In ne tako, kot se to obravnava v znanstvenih in psevdoznanstvenih študijah na to temo.
In "v skladu s koncepti", ki jih poznajo samo proizvajalci teh istih testnih kompletov. Bralec lahko ugovarja: kakšna je razlika, kako meriti? Rezultat bo enak ... No, napaka je, plus ali minus ... Izkazalo se je, da obstaja razlika. In opazno. O tem bomo na kratko razpravljali v 5. razdelku.

Glavna stvar, ki jo morate spoznati in se sprijazniti:
A) R(dc) in R(a.c.) sta različna parametra
b) neenakost R(d.c.)>R(a.c.) vedno velja

4. Zakaj sta notranja upora HIT pri enosmernem toku R(dc) in izmeničnem toku R(a.c.) različna?

4.1. Možnost #1. Najenostavnejša razlaga

To niti ni razlaga, ampak izjava o dejstvih (po Taganovi).
1) Kar se meri pri enosmernem toku R(dc) je vsota dveh uporov: ohmičnega in polarizacijskega R(dc) = R(o) + R(pol).
2) In ko pri AC in celo pri "pravilni" frekvenci 1 kHz, R(pol) izgine in ostane samo R(o). To je R(1 kHz) = R(o).
Avtor: vsaj, strokovnjaki IEC, Alevtina Taganova, pa tudi mnogi (skoraj vsi), ki merijo R(d.c.) in R(1 kHz), bi to radi upali. In s preprostimi aritmetičnimi operacijami dobi R(o) in R(pol) ločeno.
Če vam ta razlaga ustreza, vam ni treba prebrati II. dela (oblikovan kot ločen pregled).

Nenadoma!
…
Zaradi omejenega obsega pregledov na Muski sta bila razdelka 4 in 5 odstranjena. No, kot "slepič".
...

6. YR1035 kot voltmeter

to dodatna možnost prisoten v vseh spodobnih napravah te vrste (analizator baterij, tester baterij).
Primerjava je bila narejena s Fluke 287. Napravi imata približno enako napetostno ločljivost. YR1035 ima celo malo več - 100 tisoč vzorcev, Fluke pa 50 tisoč.

Corad-3005 LBP je deloval kot vir stalne potencialne razlike.


Dobljeni rezultati so v tabeli.


Ujemanje s peto pomembno števko. Smešno je. Pravzaprav redko vidite takšno soglasje med dvema inštrumentoma, kalibriranima na nasprotnih koncih sveta.
Odločila sem se, da naredim kolaž za spomin :)

7. YR1035 kot ohmmeter

7.1 Preskušanje pri "visokih" uporih

Iz najdenega je bila sestavljena improvizirana "odporna trgovina":


Na katerega sta bila izmenično povezana YR1035 in Fluke:


Flukove originalne pošastne sonde so bile prisiljene zamenjati z primernejšimi situacijami, saj je pri “sorodnikih” celo zelo problematično nastaviti “delto” (zaradi njihove zaščite z gumo na nivoju 80 600B+IV razred - groza, v kratek):


Rezultat je tabela, kot je ta, razširjena in dopolnjena:

Pa kaj naj rečem.
1) Zaenkrat bodite pozorni na dobljene rezultate Mooch
2) Glede na prejeto danščina pri nizkih uporih: očitno se z ničelno nastavitvijo na YR1030 ni dobro izšlo - razlogi bodo pojasnjeni spodaj.
Mimogrede, iz nordijskega škrta ni jasno:
- meritve upora kaj predmetov, ki jih je izvedel?
- kako je to storil, ko je imel v rokah standardno škatlo od Vapcell z napravo, beležko v polomljeni angleščini in “4 terminal probes” = dva para Pogo pinov? Fotografija iz njegove ocene:

7.2 Preskus na vodniku z uporom ~5 mOhm

Kako lahko brez klasike žanra: določanje upora enega prevodnika po Ohmovem zakonu? Ni šans. To je sveto.


Preizkušanec je bilo bakreno jedro v modri izolaciji s premerom 1,65 mm (AWG14 = 1,628 mm) in dolžino 635 mm. Zaradi lažje povezave je bil upognjen v nekaj vijugastega (glej spodnjo sliko).
Pred meritvijo je bila na YR1035 nastavljena ničla in izvedena je bila kompenzacija R (dolg pritisk na gumb “ZEROR”):


Pri Kelvinovih sondah je bolj zanesljiv kratek stik, kot je prikazano na fotografiji, in ne »med seboj«. No, to je tako, da so tako preprosti kot v tem kompletu in ne pozlačeni.
Naj vas ne preseneti, da zaradi tega ni bilo mogoče nastaviti 0,00 mOhm. Na YR1035 0,00 mOhm - to se zgodi zelo redko. Običajno se izkaže od 0,02 do 0,05 mOhm. In potem, po več poskusih. Razlog ni jasen.

Nato je bila veriga sestavljena in opravljene meritve.


Zanimivo je, da je sam YR1035 deloval kot natančen voltmeter (meril je padec napetosti ΔU na jedru) (glej prejšnji odstavek: YR1035 kot voltmeter je isti Fluke, vendar z višjo ločljivostjo). Vir je bil Corad-3005 LBP v načinu stabilizacije napetosti (1 V).
Po Ohmovem zakonu
R(exp) = ΔU(YR1035)/I(Fluke) = 0,01708(V)/3,1115(A) = 0,005489 Ohm = 5,49 mOhm
Hkrati je pokazal YR1035
R(YR1035) = 5,44 mOhm
Ker je bil »NIČLO« 0,02 mOhm, torej
R(YR1035) = 5,44 - 0,02 = 5,42 mOhm
Razlika
R(exp) – R(YR1035) = 5,49 - 5,42 = 0,07 mOhm
To je odličen rezultat. V praksi so stotine mOhmov komaj koga zanimive. In pravilno prikazanih desetin je že dovolj skozi streho.

Dobljeni rezultat se dobro ujema z referenčnimi podatki.


Po njihovem mnenju bi moral imeti 1 m jedra AWG14 iz "pravilnega" električnega bakra upornost 8,282 mOhm, kar pomeni, da bi moral ta vzorec dati R(exp) ~ 8,282x0,635 = 5,25 mOhm. A če popravite dejanski premer 1,65 mm, dobite 5,40 mOhm. Smešno je, ampak 5,42 mOhm, dobljen na YR1035, je bližje "teoretičnim" 5,40 mOhm, kot tisto, kar se dobi po “klasiki”. Mogoče je "klasična" veriga malo ukrivljena? V naslednjem odstavku bo ta predpostavka preizkušena.
Mimogrede, znak navaja, da se na jedru tega premera ni treba bati spletk kožnega učinka do frekvence 6,7 kHz.
Za tiste, ki niste opravili splošnega predmeta fizike na univerzi:
1)
2)

7.3 Preverjanje ustreznosti testne verige

Da, tudi to se zgodi. "Preverjanje preverjanja" zveni smešno (kot "potrdilo, da je bilo potrdilo izdano"). Ampak kam iti ...

V prejšnjem odstavku je bila podana implicitna predpostavka, da vezje, sestavljeno po ohmski vrednosti, daje nekoliko natančnejšo oceno vrednosti jedrnega upora in da je razlika 0,07 mOhm posledica večje napake YR1035. Toda primerjava s "teoretično" ploščo nakazuje nasprotno. Kateri način merjenja malega R je torej pravilnejši? To se da preveriti.
Imam par FHR4-4618 DEWITRON 10 mOhm visoko natančnih shuntov ()


Pri relativno majhnih tokovih (enote amperov) imajo ti upori relativno napako, ki ne presega 0,1%.
Shema povezave je enaka kot pri bakreni žici.
Shunts so povezani s štirimi žicami (ker je to edini pravilen način):


Mere 1 in 2 kopij FHR4-4618:




Izračun uporov po Ohmovem zakonu R(1, 2) = ΔU(YR1035)/I(Fluke).
vzorec št. 1 R(1) = 31,15(mV)/3,1131(A) = 10,006103… = 10,01 mOhm
vzorec št. 2 R(2) = 31,72(mV)/3,1700(A) = 10,006309… = 10,01 mOhm(zaokroži na 4. pomembno številko)
Vse se zelo dobro ujema. Škoda, da ΔU ni mogoče izmeriti na 5 pomembnih številk. Potem bi lahko upravičeno trdili, da so šanti skoraj enaki:
R(1) = 10,006 mOhm
R(2) = 10,006 mOhm

Kako izgleda YR1035 na teh shuntih?
In v bistvu prikazuje *** to (na enem, na drugem):


Ker je bilo v kompenzacijskem načinu ponovno doseženo 0,02 mOhm, to je R = 10,00 mOhm.
De facto, to je neverjetno sovpadanje z meritvami Ohmovega šanta.
Kar je dobra novica.
***Opomba. Po kompenzaciji (0,02 mOhm) je bilo opravljenih 20 neodvisnih meritev na vsakem od shuntov. Nato je bil YR1035 izklopljen, vklopljen, izvedena je bila kompenzacija (spet se je izkazalo, da je 0,02 mOhm). In spet je bilo opravljenih 20 neodvisnih meritev. Prvi shunt skoraj vedno proizvede 10,02 mOhm, včasih 10,03 mOhm. Na drugem - skoraj vedno 10,02 mOhm, včasih - 10,01 mOhm.
Neodvisne meritve: priključili krokodile - meritev - odstranili krokodile - premor 3 sekunde - povezali krokodile - meritev - odstranili krokodile - ... itd.

7.4 Glede odškodnine R

Glede Kelvinovih sponk – glejte odstavek 7.2.
Pri drugih načinih povezave je kompenzacija bolj zapletena. In v primeru nosilca je manj predvidljivo glede doseganja želenega rezultata.

A. Najhujši primer je R kompenzacija nosilca posteljice. Težava je poravnava centralnih igelnih elektrod. Kompenzacija poteka (običajno) v več fazah. Glavna stvar je, da pridete v območje manj kot 1,00 mOhm. Toda tudi pri 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. V primeru dveh parov Pogo žebljičkov dolgo časa nisem mogel razumeti, kako naj jih nadomestim
bolj ali manj predvidljivo. V opisu enega od sklopov na Aliju je prodajalec pokazal fotografijo, na kateri so pari elektrod prekrižani. Seveda se je to izkazalo za zavajajoče. Potem sem se odločil, da jih križam po barvah: belo z belim, pisano z barvnim. Postalo je za red velikosti boljše. Toda začel sem povsem predvidljivo padati v območje 0,00 – 0,02 mOhm, potem ko sem prišel do metode stopnje 80 in jo obvladal:
- natančno poravnajte nazobčane konce elektrod (bele z belimi, barvne z barvnimi) in jih pritisnite eno proti drugi, dokler se ne ustavi


- počakajte, da se številke prikažejo na zaslonu
- premaknite prste ene roke na kontaktno območje in jih močno stisnite, s prstom druge roke pa dolgo pritisnite "ZEROR" (brez izpuščanja druge roke se to verjetno ne bo zgodilo, ker so gumbi v napravi zelo tesno)

8. Amplituda in oblika testnega signala

Iz recenzije Danca: to je testni signal za Vapcell YR1030:
- klasična čista harmonika(sinusi)
- Obseg 13 mV(če je kdo pozabil, je to vrednost enaka razliki med najvišjo in najnižjo vrednostjo napetosti).


Kar je prikazano na Dančevi sliki, je resnično klasična metoda elektrokemijske impedančne spektroskopije (glej II. del pregleda): amplituda največ 10 mV + čisti sinusni val.
Odločil sem se, da ga preverim. Na srečo je na voljo preprost osciloskop.

8.1 Prvi poskus - mimo blagajne. Dolgočasno.

Pred meritvami z osciloskopom:

- pustite, da se segreje 20 minut.

- zagnati samodejno nastavitev

Nato sem povezal YR1035 prek Kelvinovih sponk na sondo DSO5102P.
Direktno, brez upora ali baterije.

Kot rezultat: 6 načinov ---> 2 krivulji.


V Murzilkah za začetnike radioamaterje najdete najpreprostejše razlage, kako se to lahko zgodi.
Rahlo popačen kvadratni val:

Signal 2. oblike lahko dobite tako, da sinusoid 5 kHz z 10-krat manjšo amplitudo prekrijete s sinusoidom 1 kHz:


V načinih merjenja upora do 2 ohmov je nihanje od vrha do vrha 5,44 V.
Če je več kot 2 Ohma ali "Auto" - 3,68 V.
[In moralo bi biti 3 (tri) velikosti manj!]

Posnel sem video: kako se spreminjajo oscilogrami pri prehodu iz enega načina v drugega (v krogu). V videu se slika na zaslonu osciloskopa spremeni z 32-kratno upočasnitvijo glede na način »neposredno na zaslonu«, ker povprečenje se nastavi po zajemu in pridobitvi 32 sličic (oscilogramov). Najprej se postavi kartica za zgornjo mejo načina, nato se zasliši klik - jaz sem preklopil YR1035 na ta način.

Malo verjetno je, da je Danec svoj sinusni val majhne amplitude vzel s stropa. Morda je malomaren glede nekaterih točk, vendar nikoli ni opazil, da bi napačno informiral.
To pomeni, da sem delal nekaj narobe. Ampak kaj?
Prepuščeno razmišljanju. Nekaj ​​tednov kasneje se mi je posvetilo.

8.2 Drugi poskus - zdelo se je, da deluje. Vendar je veliko bolj zapleteno, kot je bilo pričakovano.

Razmišljanje na glas. Zdi se mi, da to, kar sem snemal, niso bili testni signali. To so kot "signali zaznavanja". In testne so sinusoide z majhnim razponom. Potem pa še vprašanje – zakaj noter različne načine se razlikujejo? Tako po obliki kot po amplitudi?

No, v redu, izmerimo.
Pred meritvami z osciloskopom (ponovno):
- ponastavite nastavitve na tovarniške
- pustite, da se segreje 20 minut.
- zagnana avtomatska kalibracija
- zagnati samodejno nastavitev
- preveril sondo - 1x idealni meander 1 kHz
Nato sem povezal YR1035 prek Kelvinovih sponk in sond DSO5102P na upornost 0,2 Ohma iz "shrambe uporov" (glejte razdelek 7.1). V priljubljenem načinu delovanja osciloskopa AUTO lahko vidite to sliko:


In tudi takrat, če ugibate, da nastavite pravilno vodoravno skeniranje, v območju kilohercev. Sicer pa popolna zmešnjava.
Vsak ne zelo napreden uporabnik osciloskopa ve, kaj storiti naprej.
Grem v nastavitve kanala in nastavim visokofrekvenčno mejo na "20." "20" pomeni 20 MHz. Bilo bi super, če bi bilo 4 reda velikosti manj - 2 kHz. Toda kljub vsemu je to že pomagalo:


Pravzaprav je vse veliko boljše kot je na fotografiji. Največkrat je signal tisti na fotografiji, ki je krepko. Toda včasih se nekajkrat na minuto začne "prilagajati" v 1-2 sekundah. Ta trenutek je bil ujet.
Nato pritisnem gumb ACQUIRE, da konfiguriram parametre vzorčenja. V realnem času --> povprečje --> 128 (povprečje več kot 128 slik).


Tako strogo "zmanjšanje hrupa" je potrebno samo za zelo majhne upore. Pri 22 Ohmih je načeloma dovolj že povprečenje na 4-8 oscilogramov, saj je nivo uporabnega (testnega) signala za red velikosti višji.

Sledi gumb MERJENJE in potrebne informacije na desni strani zaslona:


Meritve so bile narejene podobno za 5 in 22 Ohmov




Največ krvi je popil kos žice 5,5 mOhm, ki se je pojavil v razdelku 7.2.


Dolgo časa ni nič delovalo, a na koncu nam je uspelo dobiti nekaj takega:


Ne bodite pozorni na trenutno vrednost frekvence: spreminja se vsake 1-2 sekundi in skoči v območju od 800 Hz do 120 kHz

Kaj je v spodnji vrstici :

Upornost (Ohmi) - testni 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 se počasi "hodi" gor in dol.

9. Meni z nastavitvami

Meni z nastavitvami v kitajščini. Preklop na kateri koli drug jezik ni na voljo kot razred. Še dobro, da so vsaj pustili arabske številke in angleške črke, ki označujejo dimenzije količin. :). Jasnega prevoda v angleščino, kaj šele velikega in mogočnega, nisem našel nikjer, zato spodaj predstavljam svojo različico. Mislim, da bo ustrezal tudi YR1030.
Za vstop v meni z nastavitvami morate med vklopljeno napravo na kratko pritisniti gumb “POWER” (če ga pritisnete dlje časa, se prikaže potrditveni meni za izklop naprave). “Pravilni” izhod iz načina nastavitev v način merjenja je s tipko “HOLD” (izjema: če je kazalec na razdelku št. 1, lahko izstopite na enega od dveh načinov: s pritiskom na tipko “POWER” , ali s pritiskom na tipko “HOLD” )
Meni ima 9 razdelkov (glej spodnjo tabelo).
Premikanje po razdelkih:
- dol, knjiga. "RANGE U" (v krogu)
- gor, knjiga. "RANGE R" (v krogu).
Vnesite nastavitve razdelka z gumbom "POWER".
S ponovnim pritiskom na “POWER” se vrnete v glavni meni - BREZ SHRANJANJA SPREMEMB, ki jih je naredil uporabnik!
Da se SPREMEMBE SHRANIjo, zapustite razdelek na seznam razdelkov samo z gumbom “ZADRŽI”!
Po vstopu v razdelek se prikažejo spremenljivi parametri in namen gumba. Spremeni se »RANGE R« - deluje samo za povečanje vrednosti vrednosti (vendar v krogu).
Knjiga "RANGE U" premakne izbor s spreminjanjem vrednosti samo navzdol (vendar v krogu).
Na srečo so razdelki oštevilčeni, zato uporaba znaka, ki sem ga izdelal, ne bi smela biti pretežka. V nekaterih Še vedno nisem razumel točk, vendar se verjetno ne bi smel spuščati v to, razen če je nujno potrebno. Naprava deluje tako.

10. Drobovina

Napravo je mogoče enostavno razstaviti. Sprednjo ploščo držijo 4 vijaki. Tudi krmilna plošča z zaslonom je pritrjena na 4 vijake (manjše).




Polnjenje poteka prek navadnega mikro-USB priključka. Algoritem je standardni, dvostopenjski CC/CV. Največja poraba ~0,4-0,5 A. Prekinitev toka na končni stopnji CV nastopi pri 50 mA. V tem trenutku je potencialna razlika na akumulatorju 4,197 V. Takoj po izklopu polnjenja napetost pade na 4,18 V. Po 10 minutah je približno 4,16 V. To je dobro znan pojav, povezan s polarizacijo elektrode in elektrolit med polnjenjem. To je najbolj izrazito pri baterijah z nizko kapaciteto. U H.K.J. O tem obstaja nekaj študij.
Po vklopu naprave pod obremenitvijo se doda še en majhen izpad:


YR1035 ocenjuje, da je notranji upor njegove 1kHz baterije 86 mOhm. Za poceni kitajske modele 18300 je ta številka precej običajna. Ne morem zagotoviti, da je dobljeni rezultat 100% pravilen, saj baterija ni bila odklopljena iz naprave.
En trenutek povzroči razdraženost, nekoliko razjezi, povzroči presenečenje: naprava je izklopljena, jo napolnite - vklopi se. Kaj je smisel?

12. Vmesniki za povezavo s preučevanim objektom

Dolgo sem razmišljal, kako bi naslovil ta odstavek. In izpadlo je tako patetično.
Jasno je, da predmet študija ni le baterija ali akumulator, zdaj pa bomo o njih govorili. To je uporaba naprave za predvideni namen. V vseh treh primerih so uporabljene iste žice v mehki "silikonski" izolaciji in približno enake dolžine - od 41 do 47 cm. Skozi povečevalno steklo je bilo mogoče razbrati, da so "20 AWG", "200 deg". .C”, “600 V” , silikon (vse to se nanaša na izolacijo) in ime proizvajalca iz 2 neznanih besed.

12.1 sponke Kelvin aligator


Najenostavnejši in najbolj priročen način povezovanja, vendar praktično neuporaben za "navadne" cilindrične HIT. Poskušal sem ga povezati na ta in oni način na nezaščitenih 18650s - nič ni delovalo. Mimogrede, za merjenje R je treba spužve krokodilov vsaj malo ločiti ... Številke na zaslonu skačejo in letijo znotraj 1-2 reda velikosti.
Toda meriti vse, kar ima priključek v obliki žice ali plošče, je užitek (glejte praktične primere zgoraj). To je verjetno vsakomur očitno.

12.2 Pogo zatiči


Najboljša nastavitev na ničlo ima za posledico kakovost in predvidljivost. Če to storite, kot je opisano zgoraj (razdelek 7.4), naj vas spomnim:


Zasnovan za ekspresne meritve. Zelo primeren za CCI z relativno širokimi ravnimi katodami (+).


Čeprav, če želite, lahko postanete pametni in izmerite isti Enelup AA. Vsaj meni se je to večkrat zgodilo. Ampak ne prvič. Toda pri Enelupu AAA ta številka ni delovala. Zato “Geltmanov niz” vsebuje t.i. držalo za posteljico (ne vem, kako bi temu drugače, bolj znanstveno).

12.3 Držalo za posteljico (držalo) ali posteljico Kelvin BF-1L
Zadeva je zelo specifična in relativno draga. V trenutku, ko sem prejel zadevo, sem že imel par popolnoma enakih, ki so ležali naokoli. Kupil sem ga lansko jesen po ceni 10,44 $/kos (vključno s poštnino). Potem jih ni bilo na Aliju, po NG pa so se pojavili na Aliju. Upoštevajte, da so na voljo v dveh velikostih z omejitvijo dolžine cilindričnega HIT: do 65 mm in do 71 mm. Držalo za večjo velikost ima na koncu imena črko “L” (dolgo). Tako držala Fasta kot sabzhevy so samo velikosti "L".

Takšnih držal v Fastu niso kupili po naključju: pojavila se je ideja, da bi jih zamenjali (zasledil sem jih pri nekem Dancu H.K.J.) skupno predelana objemka iz Leroya za prav to "jaslice":


Pozneje se je izkazalo, da je bil nakup preuranjen. Nikoli nisem prešel na štirižične meritve krivulj polnjenja in praznjenja za HIT. In "Kelvinova posteljica" se je izkazala za hudičevo zadevo v smislu uporabnosti. Recimo takole: ljudje, ki so ga izumili, so sprva domnevali, da ima človek tri roke. No, ali v procesu namestitve HIT-a v držalo sodeluje 1,5 osebe. Mimogrede, šimpanz bi prav prišel - ima celo en prijem več, kot ga potrebuje. Seveda se načeloma lahko navadiš. Vendar se pogosto izkaže, da je vse narobe (glejte fotografijo tega držala z vstavljeno baterijo na koncu razdelka 3). Če je katoda elementa majhna, potem se ne smete truditi z neumnostmi, ampak postavite nekaj spodaj. Začetek z navadnim papirjem:


Glede omejitve premera elementa - teoretično se zdi, da obstaja, v praksi pa je še nisem srečal. Tukaj je na primer meritev na elementu velikosti D:


Dimenzije katodne plošče omogočajo, da element prilepite na sonde na dnu plošče in opravite meritve.
Mimogrede, spodaj vam ni treba dati ničesar. ;)

13. Zaključek

Na splošno je bil YR1035 prijetno presenečenje. »Lahko« naredi vse, kar se od njega zahteva, in to z določeno rezervo tako pri občutljivosti (ločljivost) kot pri kakovosti meritev (zelo majhna napaka). Vesel sem bil, da so Kitajci k procesu izboljšav pristopili neformalno. YR1030 ni boljši od YR1035 v nobenem pogledu, razen v ceni (razlika je nepomembna - nekaj dolarjev). Hkrati je YR1035 očitno boljši od svojega predhodnika v številnih pogledih (glej začetek pregleda in fotografijo notranjosti).

O tekmovalcih
1) Na primer, obstaja to:


Na svetu - merilnik impedance baterije SM8124. Na najrazličnejše elektronske platforme in v Kitajske trgovine ta dobrota je skozi streho.
Tukaj so mikro ocene: in. Ta oranžni čudež se v vseh pogledih ujema z YR1035, nima ničelne nastavitve (kompenzacija), obstaja samo en način za povezavo s HIT (»pogo zatiči«) in ima smešno lastnost, da umre, če pomešate plus in minus pri priklopu na HIT (o čemer celo piše v navodilih). Toda srečni lastniki trdijo, da se pri 5V ne zgodi nič slabega. Verjetno potrebujemo več ... V temi eevblog.com o tej stvari Danec žalostno izjavi: "Enega takega imam, vendar je mrtev. Ne vem, zakaj (nisem pogledal v notranjost).«
Mimogrede, YR1030 in YR1035 sta popolnoma brezbrižna do preobrata polarnosti: preprosto prikažeta potencialno razliko z minusom. In izmerjena vrednost impedance na noben način ni odvisna od polarnosti.
IN Glavna točka je delitev skupne impedance na Z na Z’ in Z’’. Eksplicitno ali implicitno (bolj prilagojeno končnemu uporabniku). To je dobro in pravilno.
Žal pa niso brez glavne težave tovrstnih naprav - merjenje Z (tudi z delitvijo na Z’ in Z’’) pri fiksni frekvenci 1 kHz je nekakšen »streljanje v temo«. Dejstvo, da je bil 1 kHz blagoslovljen v vseh priporočilih IEC (ki so pozneje postali standardi), ne spremeni bistva. Da bi razumeli to točko, je priporočljivo prebrati II. del tega opusa. In ne diagonalno, kolikor je mogoče.

Vse najboljše.

- Opomba z dne 22.05.2018
Pregled je velik in v procesu postavitve.
Nenadoma sem ga našel pri Dancu. Tam ga zagotovo ni že vsaj en mesec nazaj.
O YR1035 pred mesecem dni na internetu ni bilo prav nič. Razen enega za Alija in enega za Taa. In zdaj je na Aliju že približno 6-7 lotov in pojavil se je kratek pregled.
No, no, bo nekaj primerjati.

Nameravam kupiti +30 Dodaj med priljubljene Ocena mi je bila všeč +78 +116

Vir je naprava, ki pretvarja mehansko, kemično, toplotno in nekatere druge oblike energije v električno energijo. Z drugimi besedami, vir je aktivni omrežni element, ki je zasnovan za proizvodnjo električne energije. Različne vrste Viri, ki so na voljo v električnem omrežju, so napetostni viri in tokovni viri. Ta dva pojma v elektroniki se med seboj razlikujeta.

Vir konstantne napetosti

Napetostni vir je dvopolna naprava, njena napetost je ves čas konstantna in tok, ki teče skozi njo, nima vpliva. Takšen vir bo idealen, saj nima notranjega upora. V praktičnih razmerah ga ni mogoče dobiti.

Na negativnem polu napetostnega vira se kopiči presežek elektronov, na pozitivnem pa primanjkljaj elektronov. Stanja polov vzdržujejo procesi znotraj vira.

Baterije

Baterije shranjujejo kemično energijo v notranjosti in jo lahko pretvorijo v električno energijo. Baterij ni mogoče polniti, kar je njihova slabost.

Baterije

Akumulatorske baterije so polnilne baterije. Pri polnjenju se električna energija v notranjosti shrani kot kemična energija. Med razbremenitvijo poteka kemični proces v nasprotni smeri in sprošča se električna energija.

Primeri:

1. Svinčeno-kislinska baterijska celica. Izdelan je iz svinčenih elektrod in elektrolitske tekočine v obliki žveplove kisline, razredčene z destilirano vodo. Napetost na celico - približno 2 V. V avtomobilski akumulatorjišest celic je običajno povezanih v zaporedno vezje, na izhodnih sponkah je nastala napetost 12 V;

1. Nikelj-kadmijeve baterije, napetost celice – 1,2 V.

Pomembno! Pri majhnih tokovih lahko baterije in akumulatorje štejemo za dober približek idealnih virov napetosti.

Vir izmenične napetosti

Električna energija se proizvaja v elektrarnah z generatorji in se po regulaciji napetosti prenaša do porabnika. AC napetost domače omrežje 220 V v različnih napajalnikih elektronske naprave enostavno pretvoriti v nižjo vrednost pri uporabi transformatorjev.

Trenutni vir

Po analogiji, kako ustvarja idealen vir napetosti stalen pritisk na izhodu je naloga tokovnega vira ustvariti konstantno vrednost toka, ki samodejno nadzoruje zahtevano napetost. Primeri so tokovni transformatorji (sekundarni navitji), fotocelice, kolektorski tokovi tranzistorjev.

Izračun notranjega upora napetostnega vira

Realni viri napetosti imajo svoj električni upor, ki se imenuje "notranji upor". Obremenitev, priključena na sponke vira, je označena kot "zunanji upor" - R.

Baterija baterij ustvarja EMF:

ε = E/Q, kjer je:

• E – energija (J);
• Q – naboj (C).

Skupna emf baterijske celice je njena napetost odprtega tokokroga, ko ni obremenitve. To je mogoče preveriti z dobro natančnostjo z uporabo digitalnega multimetra. Potencialna razlika, izmerjena na izhodnih sponkah akumulatorja, ko je priključen na bremenski upor, bo zaradi toka toka skozi zunanje breme in skozi notranji upor vira manjša od njegove napetosti, ko je tokokrog odprt, to vodi do disipacije energije v njem kot toplotnega sevanja.

Notranji upor kemične baterije je med delčkom ohma in nekaj ohmov in je predvsem posledica upora elektrolitskih materialov, uporabljenih pri izdelavi baterije.

Če na baterijo priključimo upor z uporom R, je tok v vezju I = ε/(R + r).

Notranji upor ni konstantna vrednost. Nanjo vpliva vrsta baterije (alkalna, svinčeno-kislinska itd.) in se spreminja glede na vrednost obremenitve, temperaturo in čas uporabe baterije. Na primer pri baterijah za enkratno uporabo se med uporabo povečuje notranji upor, napetost pa zato pada, dokler ne doseže stanja, ki ni primerno za nadaljnjo uporabo.

Če je emf vira vnaprej določena količina, se notranji upor vira določi z merjenjem toka, ki teče skozi upor obremenitve.

1. Ker sta notranji in zunanji upor v približnem vezju povezana zaporedno, lahko uporabite Ohmov in Kirchhoffov zakon za uporabo formule:

1. Iz tega izraza r = ε/I – R.

Primer. Baterija z znano emf ε = 1,5 V je zaporedno povezana z žarnico. Padec napetosti na žarnici je 1,2 V. Zato notranji upor elementa povzroči padec napetosti: 1,5 - 1,2 = 0,3 V. Upor žic v tokokrogu velja za zanemarljiv, upor žarnice ni znan. Izmerjeni tok, ki poteka skozi tokokrog: I = 0,3 A. Treba je določiti notranji upor baterije.

1. Po Ohmovem zakonu je upor žarnice R = U/I = 1,2/0,3 = 4 Ohma;
2. Sedaj, po formuli za izračun notranjega upora, je r = ε/I – R = 1,5/0,3 – 4 = 1 Ohm.

V primeru kratkega stika zunanji upor pade skoraj na nič. Tok je lahko omejen le z majhnim uporom vira. Tok, ki nastane v takšni situaciji, je tako močan, da lahko zaradi toplotnih učinkov toka poškodujete vir napetosti in obstaja nevarnost požara. Nevarnost požara preprečite z vgradnjo varovalk, na primer v tokokroge avtomobilskega akumulatorja.

Notranji upor vira napetosti je pomemben dejavnik pri odločanju, kako najučinkoviteje zagotoviti električno energijo priključeni električni napravi.

Pomembno! Največji prenos moči se zgodi, ko je notranji upor vira enak uporu bremena.

Vendar pa se pod tem pogojem, ob upoštevanju formule P = I² x R, enaka količina energije prenese na obremenitev in razprši v samem viru, njegova učinkovitost pa je le 50%.

Pri odločitvi o najboljši uporabi vira je treba skrbno preučiti zahteve glede obremenitve. Na primer, svinčeno-kislinski avtomobilski akumulator mora oddajati visoke tokove pri relativno nizki napetosti 12 V. To mu omogoča nizek notranji upor.

V nekaterih primerih napajalniki visokonapetostni mora imeti izjemno visok notranji upor, da omeji tok kratkega stika.

Značilnosti notranjega upora tokovnega vira

Idealen vir toka ima neskončen upor, vendar si lahko za pristne vire predstavljamo približno različico. Enakovredno električno vezje je upor, ki je vzporedno povezan z virom, in zunanji upor.

Izhodni tok iz tokovnega vira je porazdeljen na naslednji način: del toka teče skozi največji notranji upor in skozi upor nizke obremenitve.

Izhodni tok bo vsota tokov notranjega upora in obremenitve Io = In + Iin.

Izkazalo se je:

In = Io – Iin = Io – Un/r.

To razmerje kaže, da ko se notranji upor tokovnega vira poveča, bolj se tok prek njega zmanjša in bremenski upor prejme večino toka. Zanimivo je, da napetost ne bo vplivala na trenutno vrednost.

Realna izhodna napetost vira:

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

Trenutna moč:

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

Izhodna moč:

Pot = I² x R/(1 + R/r)².

Pomembno! Pri analizi tokokrogov izhajamo iz naslednjih pogojev: ko notranji upor vira znatno presega zunanjega, je vir toka. Nasprotno, ko je notranji upor bistveno manjši od zunanjega, je to vir napetosti.

Tokovni viri se uporabljajo pri dovajanju električne energije na merilne mostove, operacijski ojačevalniki, to so lahko različni senzorji.

Video