Spänningen på ett bilbatteri är potentialskillnaden över polklämmorna. För större noggrannhet rekommenderas att mäta spänningen när de transienter som orsakas av laddnings- eller urladdningsströmmen har upphört. Deras varaktighet kan vara flera timmar, och spänningsförändringen kan nå 0,6-1,8 volt. Även om det är allmänt accepterat att bilstartbatterier har en nominell spänning på 12 volt, är i verkligheten spänningen för ett nytt laddat batteri i intervallet 12,7-13,3 volt.

Batteriets kapacitet kännetecknas av mängden elektricitet, mätt i amperetimmar, som tas emot från batteriet när det laddas ur till en inställd slutspänning på 10,5 volt och en temperatur på 20 grader. Under normal drift rekommenderas det inte att ladda ur ett bilbatteri under dess slutspänning. Annars minskar dess livslängd kraftigt.

Värdet på batterikapaciteten låter dig beräkna den ungefärliga tiden det levererar (eller driver) medelströmmen till lasten. Kapaciteten beror på styrkan på urladdningsströmmen, så under testning är urladdningsförhållandena standardiserade. Urladdningsströmmen är inställd på 0,05 Cp för ett 20-timmars urladdningsläge och 0,1 Cp för 10 timmar. För ett batteri med en kapacitet på 60 Ah är det 3 ampere respektive 6 ampere. Vid sådana strömmar motsvarar den nyas kapacitet det nominella värdet. Och för en urladdningsström på 25 Amp är den typiska kapaciteten för detta batteri 40 Ah. Denna kapacitet kommer att ge ström till elektrisk utrustning i 96 minuter.

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

Det aktuella värdet på 25 A antogs inte av en slump i testerna. Man tror att detta är strömförbrukningen för den elektriska utrustningen i en typisk personbil. Med startströmmar kan kapaciteten hos ett bilbatteri sjunka 5 gånger i förhållande till det nominella värdet. Så, för ett 6ST-55A-batteri med en startström på 250 A och en temperatur på minus 18 grader, är kapaciteten bara 10 Ah istället för 55 Ah. Och ändå ger detta värde en total starttid på 2,4 minuter.

10 Ah x 60 minuter / 250 ampere = 2,4 minuter.

Kapaciteten på ett bilbatteri minskar mycket kraftigt vid negativa temperaturer och redan vid minus 20 grader minskar den till 40-50%

Minska den kalla startströmmen och kapaciteten för 6ST-55-batteriet när temperaturen sjunker.

Med en större kapacitet ger ett bilbatteri också en högre kallstartström. Till exempel ger en kapacitet på 55 Ah en ström på 420-480 Ampere enligt EN-standarden och 250-290 Ampere enligt DIN, ett batteri med en kapacitet på 62 Ah ger en ström på 510 Ampere enligt EN-standarden och 340 Ampere enligt DIN, och ett 77 Ah batteri ger redan 600 Ampere enligt EN och 360 Ampere enligt DIN.

Kallstartström (Cold Cranking Ampere - CCA) för ett bilbatteri, krav enligt DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1 (IEC 95-1).

Kallstartströmmen för ett bilbatteri bestämmer dess maximala startkapacitet, det vill säga hur mycket ström batteriet kan leverera vid en temperatur på minus 18 grader i slutet av ett givet tidsintervall, tills batterispänningen sjunker till den erforderliga miniminivån . DIN- och EN-standarderna ger två kontroller av processen att ladda ur ett bilbatteri till en spänning på 6 volt.

Den första kontrollen utförs 30 sekunder från början av urladdningen, och den mäter batteriets spänning U30, som för DIN-standarden måste vara större än 9 volt, och för EN-standarden - större än 7,5 volt. Den andra kontrollen består av att mäta varaktigheten av T6v-urladdningen tills batterispänningen når 6 volt, vilket bör vara minst 150 sekunder.

Det finns fyra standarder, DIN 43539 T2, EN 60095-1, SAE, IEC 95-1, som definierar testintervallets längd och den tillåtna lägsta spänningen för ett bilbatteri, för vilka kraven anges i tabellen nedan.

SAE- och IEC-standarderna definierar endast gränsspänningsvärdet U30. För att underlätta jämförelsen kan de kalla startströmvärdena för ett bilbatteri konverteras från en standard till en annan. Strömmar räknas om med hjälp av följande formler.

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

Värden i EN-standarden är avrundade.

— Vid en ström på mindre än 200 A i steg om 10 A.
— Vid en ström av 200-300 A i steg om 20 A (220, 240, 260, 280 A).
- Vid en ström på 300-600 A i steg om 30 A (330, 360, 390 A, etc.).

Till exempel har ett VARTA-batteri med en kapacitet på 55 Ah en DIN-ström på 255 Ampere. Med hjälp av formlerna ovan får vi för Isae = 422,5 Ampere, Iiec = 300 Ampere, Ien = 425 Ampere, avrundning - 420 A.

Vanligtvis är kallstartströmmen för ett bilbatteri 6,5-7,5 gånger högre än den nominella kapaciteten. Antalet möjliga motorstarter under hela livslängden för ett bilbatteri sträcker sig från 4 000 för lågunderhållsbatterier och upp till 12 000 för specialdesignade batterier, som Optima-batteriet, enligt tillverkaren.

Man tror att på ett år, under drift med måttlig intensitet, görs från 1 000 till 2 000 motorstarter. Således kan livslängden för ett bilbatteri vara från 4 till 2 år. Vi noterar med tanke på vikten att kallstartströmmen CCA, i enlighet med standarderna, standardiseras av varje bilbatteritillverkare endast för en temperatur på minus 18 grader. Tillverkaren tillhandahåller inga data för lägre temperaturer.

För fulladdad och nytt batteri med en kapacitet på 50-60 Ah ligger den kalla startströmmen i intervallet 300-500 Ampere. Om startströmmen för ett typiskt 6ST-55-batteri vid en temperatur på plus 25 grader är 400 Ampere, kommer den vid en temperatur på minus 30 grader att sjunka till 200 A. Med varje nytt försök till en misslyckad start kommer dess värde att vara mindre och mindre. Även om batteriproduktionstekniken förbättras, har dessa förändringar nästan inte haft någon effekt på i vilken grad deras startström minskar vid minusgrader.

Reservkapacitet (RC - restkapacitet) för ett bilbatteri.

Reservkapaciteten eller restkapaciteten för ett bilbatteri anges sällan i batteridatabladet, men det är viktigt för konsumenten eftersom det visar den tid under vilken batteriet kommer att fungera i bilen om bilen går sönder. Samtidigt normaliseras strömförbrukningen för alla fordonssystem till 25 Ampere.

Reservkapaciteten för ett bilbatteri definieras som den tidsperiod i minuter under vilken batteriet kan bibehålla en urladdningsström på 25 ampere tills spänningen sjunker till 10,5 volt. Standarderna ställer inget krav på mängden reservkapacitet. För många batterier med en kapacitet på 55 Ah når reservkapaciteten 100
minuter, vilket är en bra indikator.

Internt motstånd hos ett bilbatteri.

Typiska interna resistansvärden för ett nytt bilbatteri är 0,005 ohm vid rumstemperatur. Den består av resistansen mellan elektroderna och elektrolyten och resistansen hos de interna anslutningarna. Mot slutet av sin livslängd ökar det interna motståndet i ett bilbatteri många gånger, vilket leder till att batteriet inte kan veva.

Baserat på material från boken "Handledning för installation av bilstöldskyddssystem."
Naiman V.S., Tikheev V. Yu.

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

Och det här är en helt annan sak... Om vi ​​tar och kopplar fem sådana parallella sektioner i serie får vi ett batteri med en spänning -

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

kan leverera en ström på 10 Ampere till lasten....
Något sådant…

P.S. ….Jag tog mig själv i tanken att njutning också kan mätas i A/h…..

____________________

Jag håller med om att metoden som beskrivs ovan kan leda till ett stort fel vid mätning av intern resistans, men..., i själva verket är det absoluta värdet av denna resistans av ringa intresse för oss - det som är viktigt för oss är själva metoden, som kommer att göra det möjligt att objektivt och snabbt bedöma "hälsan" för varje element ... Praxis har visat att motstånden hos element skiljer sig avsevärt ..., och om du bara känner till värdet av internt motstånd kan du enkelt hitta "simulatorer" ....
Att mäta den interna resistansen hos LiFePO4-element designade för mycket höga urladdningsströmmar kan orsaka vissa svårigheter i samband med behovet av att ladda dem med mycket höga strömmar... men jag kan inte säga något om detta, eftersom jag praktiskt taget inte har gjort detta. ...

Hur man mäter det interna motståndet i ett batteri

Om vi ​​stänger plus och minus på batteriet får vi nuvarande kortslutning Dvs = U/Re, som om det finns motstånd inuti Re. Internt motstånd beror på de elektrokemiska processerna inuti elementet, inklusive ström.

Om strömmen är för hög kommer batteriet att försämras och kan till och med explodera. Korta därför inte plus och minus. Nog med tankeexperiment.

Storlek Re kan uppskattas indirekt genom förändringar i ström och spänning över lasten Ra. Med en liten minskning av belastningsmotståndet Ra till Ra-dR ökar strömmen från Ia till Ia+dI. Spänningen vid utgången av elementet Ua=Ra×Ia minskar med mängden dU = Re × dI. Internt motstånd bestäms av formeln Re = dU / dI

För att uppskatta den interna resistansen hos ett batteri eller ett batteri lade jag till ett 12 ohm motstånd och en vippströmbrytare (en knapp visas i diagrammet nedan) för att ändra strömmen med dI = 1,2 V / 12 Ohm = 0,1 A. Vid samtidigt måste du mäta spänningen på batteriet eller motståndet R .

Kan bli gjort enkelt diagram endast för att mäta internt motstånd enligt mönstret som visas i figuren nedan. Men det är fortfarande bättre att först ladda ur batteriet lite och sedan mäta det interna motståndet. I mitten är urladdningskarakteristiken plattare och mätningen blir mer exakt. Resultatet är ett "genomsnittligt" värde på internt motstånd, som förblir stabilt under ganska lång tid.

Exempel på bestämning av inre motstånd

Vi ansluter batteriet och voltmetern. Voltmeter visar 1,227V. Tryck på knappen: voltmetern visar 1.200V .
dU = 1,227V – 1,200V = 0,027V
Re = dU / dI = 0,027V / 0,1A = 0,27 Ohm
Detta är elementets inre resistans vid en urladdningsström på 0,5A

Testaren visar inte dU utan helt enkelt U. För att inte göra fel i huvudräkningen gör jag så här.
(1) Jag trycker på knappen. Batteriet börjar laddas ur och spänningen U börjar minska.
(2) I det ögonblick då spänningen U når ett runt värde, till exempel 1.200V, trycker jag på knappen och ser omedelbart värdet U+dU, till exempel 1.227V
(3) Nya nummer 0,027V - och det finns den önskade dU-skillnaden.

När batterierna åldras ökar deras inre motstånd. Vid något tillfälle kommer du att upptäcka att kapaciteten hos ett nyladdat batteri inte kan mätas, sedan när du trycker på knappen Start Reläet slår inte på och klockan startar inte. Detta beror på att batterispänningen omedelbart sjunker till 1,2V eller mindre. Till exempel, med ett internt motstånd på 0,6 ohm och en ström på 0,5 A blir spänningsfallet 0,6 × 0,5 = 0,3 volt. Ett sådant batteri kan inte fungera med en urladdningsström på 0,5A, vilket krävs till exempel för en ring-LED-lampa. Detta batteri kan användas vid en lägre ström för att driva en klocka eller trådlös mus. Det är just på grund av det stora värdet av inre motstånd som moderna laddningsenhet, precis som MH-C9000, fastställa att batteriet är defekt.

Internt motstånd hos ett bilbatteri

För att utvärdera batteriets interna motstånd kan du använda en lampa från en strålkastare. Det ska vara en glödlampa, till exempel en halogen, men inte en LED. En 60W lampa förbrukar 5A ström.

Vid en ström på 100A bör batteriets interna motstånd inte förlora mer än 1 volt. Följaktligen, vid en ström på 5A, bör mer än 0,05 volt (1V * 5A / 100A) inte gå förlorad. Det vill säga det interna motståndet bör inte överstiga 0,05V / 5A = 0,01 Ohm.

Anslut en voltmeter och en lampa parallellt med batteriet. Kom ihåg spänningsvärdet. Stäng av lampan. Lägg märke till hur mycket spänningen har ökat. Om till exempel spänningen ökar med 0,2 Volt (Re = 0,04 Ohm), är batteriet skadat, och om med 0,02 Volt (Re = 0,004 Ohm), så fungerar det. Vid en ström på 100A blir spänningsförlusten endast 0,02V * 100A / 5A = 0,4V

Internt batterimotstånd. Vad är det inre motståndet i ett batteri?
1. Vad är det interna motståndet i ett batteri? Låt oss ta ett blybatteri med en kapacitet på 1 A*timme och en märkspänning på 12 V. I fulladdat tillstånd har batteriet en spänning på ca. U= 13 V. Vad är strömmen jag kommer att flöda genom batteriet om ett motstånd med resistans är anslutet till det R=1 Ohm? Nej, inte 13 ampere, men något mindre - cirka 12,2 A. Varför? Om vi ​​mäter spänningen på batteriet som motståndet är anslutet till kommer vi att se att den är ungefär lika med 12,2 V - spänningen på batteriet har sjunkit på grund av att diffusionshastigheten för joner i elektrolyten inte är oändlig hög. Elektriker är vana vid att göra beräkningar elektriska kretsar från element med flera poler. Konventionellt kan man föreställa sig ett batteri som ett tvåpoligt nätverk med EMF (elektromotorisk kraft - spänning utan belastning) E och inre motstånd r. Det antas att en del av batteriets EMF sjunker vid belastningen och den andra delen sjunker vid batteriets inre motstånd. Med andra ord, det antas att formeln är korrekt: Varför är det interna motståndet i ett batteri ett villkorligt värde? Eftersom ett blybatteri är en i grunden olinjär enhet och dess inre motstånd förblir inte konstant, utan förändras beroende på belastningen, batteriladdningen och många andra parametrar, som vi kommer att prata om lite senare. Därför måste noggranna beräkningar av batteriprestanda göras med hjälp av urladdningskurvorna som tillhandahålls av batteritillverkaren, och inte batteriets inre resistans. Men för att beräkna driften av kretsar som är anslutna till batteriet kan batteriets interna resistans användas, varje gång man är medveten om vilket värde vi pratar om: batteriets interna resistans under laddning eller urladdning, det interna motståndet hos batteriet batteri under DC eller variabel, och om variabel, då vilken frekvens osv. Nu, för att återgå till vårt exempel, kan vi grovt bestämma det interna motståndet för ett 12 V, 1 Ah DC-batteri. r = (E - U) / I = (13V - 12,2V) / 1A = 0,7 Ohm. 2. Hur hänger det interna motståndet hos ett batteri och ett batteris konduktivitet ihop? Per definition är konduktivitet det ömsesidiga motståndet. Därför är konduktiviteten hos batteriet S inversen av batteriets r inre resistans. SI-enheten för batteriledningsförmåga är Siemens (Sm). 3. Vad beror det interna motståndet i ett batteri på? Spänningsfallet över ett blybatteri är inte proportionellt mot urladdningsströmmen. Vid höga urladdningsströmmar, jondiiffusion elektrolyt urladdning sker i fritt utrymme, och vid låga batteriurladdningsströmmar är det starkt begränsat av porerna i den aktiva substansen i batteriplattorna. Därför är batteriets interna motstånd vid höga strömmar flera gånger (för blybatteri) är mindre än det interna motståndet för samma batteri vid låga strömmar.	Som ni vet är batterier med hög kapacitet större och mer massiva än batterier med liten kapacitet. De har en större arbetsyta på plattorna och mer utrymme för elektrolytdiffusion inuti batteriet. Därför är den interna resistansen hos batterier med hög kapacitet mindre än den inre resistansen hos batterier med mindre kapacitet. Mätningar av batteriernas inre resistans vid konstant och växelström visa att batteriets inre resistans är starkt beroende av frekvensen. Nedan är en graf över batteriledningsförmåga kontra frekvens, hämtad från australiensiska forskares arbete. Det följer av grafen att det interna motståndet hos ett blybatteri har ett minimum vid frekvenser i storleksordningen hundratals hertz. Vid höga temperaturer är diffusionshastigheten för elektrolytjoner högre än vid låga temperaturer. Detta beroende är linjärt. Det bestämmer beroendet av batteriets interna motstånd på temperaturen. Vid högre temperaturer är batteriets inre motstånd lägre än vid låga temperaturer. Under batteriurladdning minskar mängden aktiv massa på batteriplattorna, vilket leder till en minskning av plattornas aktiva yta. Därför är det interna motståndet hos ett laddat batteri mindre än det interna motståndet hos ett urladdat batteri. 4. Kan batteriets interna motstånd användas för att testa batteriet? Anordningar för att testa batterier har varit kända under ganska lång tid, vars funktionsprincip är baserad på förhållandet mellan batteriets inre motstånd och batterikapaciteten. Vissa enheter (lastgafflar och liknande enheter) erbjuder att utvärdera batteriets tillstånd genom att mäta batteriets spänning under belastning (vilket liknar att mäta det interna motståndet hos ett batteri vid likström). Användningen av andra (växelströmsbatteriets interna resistansmätare) baseras på anslutningen av internt motstånd med batteriets tillstånd. Den tredje typen av enheter (spektrummätare) låter dig jämföra spektra för internt motstånd hos batterier som körs på växelström av olika frekvenser och dra slutsatser om batteriets tillstånd baserat på dem. Batteriets inre resistans (eller konduktivitet) tillåter endast en kvalitativ bedömning av batteriets tillstånd. Dessutom anger tillverkare av sådana enheter inte vid vilken frekvens konduktiviteten mäts och med vilken ström testet utförs. Och, som vi redan vet, beror batteriets interna motstånd på både frekvens och ström. Följaktligen ger inte konduktivitetsmätningar kvantitativ information som skulle göra det möjligt för användaren av enheten att avgöra hur länge batteriet kommer att hålla nästa gång det laddas ur till lasten. Denna nackdel beror på det faktum att det inte finns något tydligt samband mellan batterikapaciteten och batteriets inre motstånd. De modernaste batteritestarna bygger på att analysera oscillogrammet av batteriets svar på en speciell vågform. De uppskattar snabbt batterikapaciteten, vilket gör att du kan övervaka slitaget och åldrandet av ett blybatteri, beräkna varaktigheten av batteriurladdningen för ett givet tillstånd och göra en prognos över blybatteriets återstående livslängd.
Skydda miljön. Släng inte utslitna batterier - ta dem till ett specialiserat företag för återvinning.

Lägg till i Anti-Banner

Impedansen för ett blybatteri är summan av polarisationsresistans och ohmsk resistans. Ohmisk resistans är summan av resistanserna för batteriseparatorerna, elektroderna, positiva och negativa poler, anslutningar mellan celler och elektrolyt.

Motståndet hos elektroderna påverkas av deras design, porositet, geometri, gitterdesign, tillstånd av den aktiva substansen, närvaron av legeringskomponenter och kvaliteten på den elektriska kontakten mellan gitter och beläggning. Resistansvärdena för de negativa elektroduppsättningarna och svampledningen (Pb) på dem är ungefär desamma. Samtidigt är motståndet för blyperoxid (PbO2), som appliceras på det positiva elektrodnätet, 10 tusen gånger större.

Under urladdningen av ett blybatteri frigörs blysulfat (PbSO4) på ​​elektrodernas yta. Detta är en dålig ledare, vilket avsevärt ökar motståndet hos elektrodplattorna. Dessutom avsätts blysulfat i plåtbeläggningens porer och minskar avsevärt diffusionen av svavelsyra från elektrolyten in i dem. Som ett resultat, i slutet av urladdningscykeln för ett blysyrabatteri, ökar dess motstånd med 2-3 gånger. Under laddningsprocessen löses blysulfat upp och batteriresistansen återgår till sitt ursprungliga värde.

Resistansen hos bly-syrabatteriet har en betydande inverkan på elektrolytens motstånd. Detta värde beror i sin tur starkt på elektrolytens koncentration och temperatur. När temperaturen sjunker ökar elektrolytens motstånd och når oändligheten när den fryser.

Med en elektrolytdensitet på 1,225 g/cm3 och en temperatur på +15 C har den ett lägsta motståndsvärde. När densiteten minskar eller ökar, ökar motståndet, vilket innebär att även batteriets inre motstånd ökar.

Motståndet hos separatorer ändras beroende på förändringar i deras tjocklek och porositet. Mängden ström som flyter genom batteriet påverkar polarisationsmotståndet. Några ord om polarisering och orsakerna till varför den uppstår. Det första skälet är att i elektrolyten och på ytan av elektroderna (dubbel elektriskt lager) elektrodpotentialerna ändras. Det andra skälet är att när ström passerar ändras elektrolytkoncentrationen i elektrodernas omedelbara närhet. Detta leder till en förändring i elektrodpotentialerna. När kretsen öppnas och strömmen försvinner återgår elektrodpotentialerna till sina ursprungliga värden.

En av egenskaperna hos blybatterier är deras låga inre motstånd jämfört med andra typer av batterier. Tack vare detta kan de leverera hög ström (upp till 2 tusen ampere) på kort tid. Därför är deras huvudsakliga användningsområde startmotorer. uppladdningsbara batterier på fordon med förbränningsmotorer.

Det är också värt att notera att batteriets interna motstånd vid växelström eller likström starkt beror på dess frekvens. Det finns ett antal studier vars författare observerade det inre motståndet hos ett blybatteri vid en strömfrekvens på flera hundra hertz.

Hur kan man uppskatta det inre motståndet hos ett batteri?

Som ett exempel, överväg ett 55 Ah blybatteri för bilar med en nominell spänning på 12 volt. Ett fulladdat batteri har en spänning på 12,6-12,9 volt. Låt oss anta att ett motstånd med ett motstånd på 1 ohm är anslutet till batteriet. Låt det öppna batteriets spänning vara 12,9 volt. Då bör strömmen teoretiskt vara 12,9 V / 1 Ohm = 12,9 ampere. Men i verkligheten blir den under 12,5 volt. Varför händer det här? Detta förklaras av det faktum att i en elektrolyt är diffusionshastigheten för joner inte oändligt stor.

Bilden visar batteriet som en 2-polig strömkälla. Den har en elektromotorisk kraft (EMF), som motsvarar den öppna kretsspänningen och det interna motståndet. I diagrammet är de betecknade E och Rin. När kretsen är sluten sjunker batteriets emk delvis över motståndet, såväl som genom själva inre motståndet. Det vill säga vad som händer i kretsen kan beskrivas med följande formel.

E = (R + Rin) * I.

Du kan se på bilderna nedan EMF-värden bilbatteri i öppen krets och spänning vid anslutning av en last i form av två parallellkopplade bilglödlampor.

Detta kan vara av intresse för dem som gillar att mäta batteriernas inre resistans. Materialet kvalificerar på vissa ställen inte som underhållande läsning. Men jag försökte presentera det så enkelt som möjligt. Skjut inte pianisten. Recensionen visade sig vara enorm (och till och med i två delar), vilket jag ber om ursäkt för.
En kort referenslista finns i början av recensionen. De primära källorna publiceras i molnet, det finns ingen anledning att söka.

0. Inledning

Jag köpte enheten av nyfikenhet. Det är bara det att på olika chattrum i RuNet om frågorna om att mäta det interna motståndet hos galvaniska element, någonstans på sidan 20-30, dök det upp meddelanden om den underbara kinesiska enheten YR1030, som mäter just detta interna motstånd både säkert och helt korrekt. Vid det här laget avtog debatten, ämnet kollapsade och gick smidigt in i arkiven. Därför låg länkar till lotter med YR1030 på min önskelista i ett och ett halvt år. Men paddan kvävde, det fanns alltid en anledning att dumpa det "ackumulerade av ryggbrytande arbete" i något mer intressant eller användbart.
När jag såg den första och enda lotten av YR1035 på Ali förstod jag direkt: timmen hade slagit, jag var tvungen att ta den. Det är antingen nu eller aldrig. Och jag kommer att ta reda på den förvirrande frågan om internt motstånd innan enheten når mig. postkontor. Jag betalade för köpet och började ta reda på det. Jag önskar att jag inte hade gjort det här. Som man säger: ju mindre du vet, desto bättre sover du. Resultaten av förfarandet sammanfattas i del II av denna rapport. Kolla in det på din fritid.

Jag köpte YR1035 i maximal konfiguration. På produktsidan ser det ut så här:


Och jag har aldrig ångrat vad jag gjorde (när det gäller paketets fullständighet). Faktum är att alla 3 sätten att ansluta YR1035 till ett batteri/batteri/vad som helst behövs (eller kan vara användbart) och kompletterar varandra väldigt bra.
Frontpanelen på bilden ser blåslagen ut, men det är den inte. Säljaren tog precis bort skyddsfilmen först. Sedan tänkte jag på det, stack tillbaka det och tog ett foto.
Det hela kostade mig 4 083 rubel ($65 vid nuvarande växelkurser). Nu har säljaren höjt priset lite, för i alla fall har försäljningen börjat. Och recensionerna på produktsidan är överväldigande positiva.
Setet var väldigt väl packat, i någon form av stark låda (jag skriver efter minnet, allt slängdes för länge sedan). Inuti var allt upplagt i separata zip-top-påsar av polyeten och tätt packade, utan att hänga ut någonstans. Förutom sonderna i form av parade rör (pogo-stift) fanns det en uppsättning reservspetsar (4 st.). Det finns information om samma pogo-stift här.

ORDLISTA över förkortningar och termer

TRÄFFA- kemisk strömkälla. Det finns galvanisk och bränsle. Vidare kommer vi bara att prata om galvanisk HIT.
Impedans (Z)– komplext elektriskt motstånd Z=Z’+iZ’’.
Tillträde– komplex elektrisk konduktivitet, den ömsesidiga impedansen. A=1/Z
EMF– "rent kemisk" potentialskillnad mellan elektroderna i en galvanisk cell, definierad som skillnaden i de elektrokemiska potentialerna för anoden och katoden.
NRC- spänningen för en öppen krets, för enskilda element är vanligtvis ungefär lika med EMF.
Anod(kemisk definition) – den elektrod vid vilken oxidation sker.
Katod(kemisk definition) – den elektrod vid vilken reduktion sker.
Elektrolyt(kemisk definition) – ett ämne som i en lösning eller smälta (dvs i ett flytande medium) sönderfaller till joner (partiellt eller helt).
Elektrolyt(teknisk, INTE kemisk definition) - ett flytande, fast eller gelliknande medium som leder elektricitet på grund av jonernas rörelse. Enkelt uttryckt: elektrolyt (teknisk) = elektrolyt (kemisk) + lösningsmedel.
DES- dubbelt elektriskt lager. Alltid närvarande vid gränssnittet mellan elektrod och elektrolyt.

LITTERATUR – allt finns upplagt i biblioteket PÅ MOLNET

A. Enligt interna mätningar. motstånd och försök att utvinna åtminstone en del användbar information från detta
01. [Jag rekommenderar starkt att läsa kapitel 1, allt är väldigt enkelt där]
Chupin D.P. Parametrisk metod för övervakning av laddningsbara batteriers prestanda. Diss... uch. Konst. Ph.D. Omsk, 2014.
Läs endast kapitel 1 (Litterär recension). Nästa upp är en annan uppfinning av cykeln...
02. Taganova A.A., Pak I.A. Tätade kemiska strömkällor för bärbar utrustning: Handbok. St Petersburg: Khimizdat, 2003. 208 sid.
Läs – Kapitel 8 "Diagnostik av tillståndet för kemiska kraftkällor"
03. [det är bättre att inte läsa detta, det finns fler fel och stavfel, men inget nytt]
Taganova A. A., Bubnov Yu. I., Orlov S. B. Förseglade kemiska strömkällor: element och batterier, utrustning för testning och drift. St Petersburg: Khimizdat, 2005. 264 sid.
04. Kemiska strömkällor: Handbok / Ed. N.V. Korovina och A.M. Skundina. M.: Förlaget MPEI. 2003. 740 sid.
Läs – avsnitt 1.8 ”Metoder för fysikalisk och kemisk forskning av kemiska kemikalier”

B. Genom impedansspektroskopi
05. [klassiker, tre böcker nedan är förenklade och förkortade böcker av Stoinov, manualer för studenter]
Stoinov, 3.B. Elektrokemisk impedans / 3.B. Stoinov, B.M. Grafov, B.S. Savova-Stoinova, V.V. Elkin // M.: "Nauka", 1991. 336 sid.
06. [detta är den kortaste versionen]
07. [detta är en längre version]
Zhukovsky V.M., Bushkova O.V. Impedansspektroskopi av fasta elektrolytiska material. Metod. ersättning. Jekaterinburg, 2000. 35 sid.
08. [detta är en ännu mer komplett version: utökad, djupgående och tuggad]
Buyanova E.S., Emelyanova Yu.V. Impedansspektroskopi av elektrolytiska material. Metod. ersättning. Jekaterinburg, 2008. 70 sid.
09. [du kan bläddra igenom Murzilka - många vackra bilder; Jag hittade stavfel och uppenbara misstag i texten... Observera: den väger ~100 MB]
Springer Handbook of Electrochemical Energy
Det mest intressanta avsnittet: Pt.15. Litiumjonbatterier och material

V. Inf. broschyrer från BioLogic (slagspektroskopi)
10. EC-Lab - Application Note #8-Impedance, admittance, Nyquist, Bode, Black
11. EC-Lab - Applikationsanmärkning #21-Mätningar av dubbelskiktskapacitansen
12. EC-Lab - Applikationsanmärkning #23-EIS-mätningar på Li-ion-batterier
13. EC-Lab - Applikationsanmärkning #38-A relation mellan AC- och DC-mätningar
14. EC-Lab - Application Note #50 - Enkelheten med komplexa tal och impedansdiagram
15. EC-Lab - Application Note #59-stack-LiFePO4(120 st)
16. EC-Lab - Application Note #61-Hur man tolkar lägre frekvensimpedans i batterier
17. EC-Lab - Application Note #62-Hur man mäter det interna motståndet i ett batteri med hjälp av EIS
18. EC-Lab - White Paper #1 - Studera batterier med elektrokemisk impedansspektroskopi

D. Jämförelse av interna mätmetoder. motstånd
19. H-G. Schweiger et al. Jämförelse av flera metoder för att bestämma den inre resistensen hos litiumjonceller // Sensors, 2010. Nr 10, s. 5604-5625.

D. Recensioner (båda på engelska) om SEI - skyddande lager på anoden och katoden i Li-Ion-batterier.
20. [kort recension]
21. [fullständig recension]

E. GOST-standarder - var skulle vi vara utan dem... Allt finns inte i molnet, bara de som finns till hands.
GOST R IEC 60285-2002 Alkaliska batterier och ackumulatorer. Nickel-kadmium batterier förseglade cylindriska
GOST R IEC 61951-1-2004 Uppladdningsbara batterier och uppladdningsbara batterier som innehåller alkaliska och andra icke sura elektrolyter. Bärbara förseglade batterier. Del 1. Nickel-kadmium
GOST R IEC 61951-2-2007 Uppladdningsbara batterier och batterier som innehåller alkaliska och andra icke sura elektrolyter. Bärbara förseglade batterier. Del 2. Nickel-metallhydrid
GOST R IEC 61436-2004 Uppladdningsbara batterier och batterier som innehåller alkaliska och andra icke-syraelektrolyter. Förseglade nickel-metallhydridbatterier
GOST R IEC 61960-2007 Uppladdningsbara batterier och batterier som innehåller alkaliska och andra icke sura elektrolyter. Litiumbatterier och uppladdningsbara batterier för bärbar användning
GOST R IEC 896-1-95 Stationära bly-syrabatterier. Allmänna krav och testmetoder. Del 1. Öppna typer
GOST R IEC 60896-2-99 Stationära blybatterier. Allmänna krav och testmetoder. Del 2. Slutna typer

1. Kortfattat för dig som använder YR1030 eller åtminstone vet varför den behövs
(om du inte vet ännu, hoppa över den här punkten för nu och gå direkt till steg 2. Det är aldrig för sent att återvända)

Kort sagt, YR1035 är i huvudsak YR1030 med vissa förbättringar.

Vad vet jag om YR1030?

(översättning av Mooch - "Beggar" ;))



Här är en video om hur vår hantverkare byggde en som ansluter till YR1030.
Det finns flera säljare som säljer Ali YR1030, 1-2 finns på eBay. Allt som säljs där kommer inte med etiketten "Vapcell". Jag besökte Vapcells webbplats och hittade den med stor svårighet.
Jag fick intrycket att Vapcell har ungefär samma relation till utvecklingen och produktionen av YR1030 som Muska har till Bolsjojteaterns balett. Det enda Vapcell tog med till YR1030 var att översätta menyn från kinesiska till engelska och packa den i en vacker kartong. Och han höjde priset med 1,5 gånger. Det är trots allt ett "varumärke" ;).

YR1035 skiljer sig från YR1030 på följande sätt.

1. Lade till 1 siffra i voltmeterlinjen. Det finns 2 överraskande saker här.
A) Otroligt hög noggrannhet av potentiella skillnadsmätningar. Det är samma sak med top-end DMMs för 50 tusen prover (en jämförelse med Fluke 287 kommer att göras nedan). Enheten har helt klart kalibrerats, vilket är goda nyheter. Så den kategorin lades till av en anledning.


b) En retorisk fråga:
Varför behövs det, sådan otrolig noggrannhet, om denna voltmeter används för sitt avsedda syfte, d.v.s. för mätning av NRC (öppen kretsspänning)?
Ett mycket svagt argument:
Å andra sidan kan en enhet för 50-60 Baku periodvis fungera som en hemstandard DC voltmeter. Och ingen och deras tecken är från kineserna, som ofta visar sig vara direkt desinformation.

2. Äntligen en tråkig USB, som elektroderna/sonderna är anslutna till i YR1030, ersattes med en mycket mer förnuftig fyrstifts cylindrisk kontakt (jag kunde inte hitta namnet, jag tror att kommentarerna kommer att ge dig det korrekta namnet).
UPD. Kontakten heter XS10-4P. Tack !


Ansvarig både vad gäller infästning och vad gäller hållbarhet/tillförlitlighet på kontakter. Givetvis finns sonderna för de coolaste (stationära) mätarna i änden av var och en av de 4 ledningarna via BNS, men att gjuta 4 matchande delar på en liten lättviktslåda i YR1035-huset... Det skulle förmodligen vara för mycket.

3. Den övre gränsen för spänningsmätning höjdes från 30 volt till 100. Jag vet inte ens hur jag ska kommentera detta. Personligen kommer jag inte att riskera det. För jag behöver det inte.

4. Laddningskontakten (micro-USB) flyttades från toppen till bottenänden av kroppen. Det har blivit bekvämare att använda enheten samtidigt som det inbyggda batteriet laddas.

5. Ändrade färgen på fodralet till mörk, men lämnade frontpanelen blank.

6. En ljusblå kant gjordes runt skärmen.

Så ett okänt kinesiskt företag arbetade hårt för att förbättra YR1030 ---> YR1035 och gjorde minst två användbara innovationer. Men vilka exakt – varje användare bestämmer själv.

2. För dem som inte vet vad det är och varför det behövs

Som ni vet finns det människor i världen som är intresserade av en sådan parameter av HIT som dess interna motstånd.
"Det här är förmodligen väldigt viktigt för användarna. Det råder ingen tvekan om att möjligheten att mäta internt motstånd kommer att bidra till tillväxten av försäljningen av våra underbara testladdare”, tänkte kinesen. Och de stoppade in den här saken i alla möjliga Opuses, Liitocals, iMaxes och så vidare och så vidare... De kinesiska marknadsförarna hade inte fel. En sådan funktion kan inte annat än orsaka allt annat än stillsam glädje. Först nu är detta implementerat på ett ställe. Tja, då får du se själv.

Låt oss försöka tillämpa detta "alternativ" i praktiken. Låt oss ta [till exempel] Lii-500 och något slags batteri. Den första jag stötte på var en "choklad" (LG Lithium Ion INR18650HG2 3000mAh). Enligt databladet bör chokladkakans inre motstånd inte vara mer än 20 mOhm. Jag gjorde 140 på varandra följande mätningar av R i alla 4 fack: 1-2-3-4-1-2-3-4-... osv, i en cirkel. Resultatet är en tallrik så här:

Grönt indikerar värden på R = 20 mOhm och mindre, dvs. "precis vad doktorn beordrade." Det finns 26 av dem totalt eller 18,6 %.
Röd - R = 30 mOhm eller mer. Det finns 13 av dem totalt eller 9,3 %. Förmodligen rör det sig om så kallade missar (eller "avgångar") - när det resulterande värdet skiljer sig kraftigt från "sjukhusgenomsnittet" (jag tror att många har gissat varför hälften av avgångarna ligger på de två första raderna i tabellen). De borde kanske kasseras. Men för att göra detta på ett rimligt sätt måste du ha ett representativt urval. Enkelt uttryckt: gör samma typ av oberoende mätningar många, många gånger. Och dokumentera det. Vilket är precis vad jag gjorde.
Tja, det överväldigande antalet mätningar (101 eller 72,1 %) föll inom intervallet 20< R< 30 мОм.
Denna tabell kan överföras till histogrammet (värden 68 och 115 kasseras som uppenbara extremvärden):


Åh, något har redan blivit tydligare. Här är trots allt det globala maximum (i statistik – “läge”) 21 mOhm. Så detta är det "sanna" värdet av det interna motståndet hos LG HG2? Visserligen finns det ytterligare två lokala maxima på diagrammet, men om du bygger ett histogram enligt reglerna för tillämpad statistik. bearbetning kommer de oundvikligen att försvinna:

Hur det är gjort

Öppna boken (på sidan 203)
Tillämpad statistik. Fundamentals of econometrics: I 2 volymer – T.1: Ayvazyan S.A., Mkhitaryan V.S. Sannolikhetsteori och tillämpad statistik. – M.: UNITY-DANA, 2001. – 656 sid.

Vi bygger en grupperad serie observationer.
Mätningar i intervallet 17-33 mOhm bildar en kompakt uppsättning (kluster) och alla beräkningar kommer att göras för detta kluster. Vad ska man göra med mätresultaten 37-38-39-68-115? 68 och 115 är uppenbara missar (avgångar, utsläpp) och bör kasseras. 37-38-39 bildar sitt eget lokala minikluster. I princip kan det också ignoreras ytterligare. Men det är möjligt att detta är en fortsättning på den "tunga svansen" av denna distribution.
Antal observationer i huvudklustret: N = 140-5 = 135.
a) R(min) = 17 mOhm R(max) = 33 mOhm
b) Antal intervall s = 3,32lg(N)+1 = 3,32lg(135)+1 = 8,07 = 8 (avrundat till närmaste heltal)
Intervallbredd D = (R(max) – R(min))/s = (33 – 17)/8 = 2 mOhm
c) Mittpunkter för intervall 17.5, 19.5, 21.5...

Diagrammet visar att fördelningskurvan är asymmetrisk, med den sk. "tung svans" Därför är det aritmetiska medelvärdet för alla 140 mätningar 24,9 mOhm. Om vi ​​kasserar de första 8 mätningarna medan kontakterna "slipade" mot varandra, då 23,8 mOhm. Tja, medianen (distributionscentrum, vägt genomsnitt) är lite mer än 22...
Du kan välja vilken som helst av metoderna för att uppskatta värdet av R. Eftersom fördelningen är asymmetrisk och därför är situationen tvetydig***:
21 mOhm (läge på histogram nr 1),
21,5 mOhm (läge på histogram nr 2),
22 mOhm (median),
23,8 mOhm (arithmetiskt medelvärde med korrigering),
24,9 mOhm (arithmetiskt medelvärde utan korrigering).
***Notera. Vid en asymmetrisk fördelning i statistik är det milt rekommenderat att använda medianen.

Men med vilket val som helst visar det sig att R är större än [det högsta tillåtna för ett levande, friskt, välladdat batteri] 20 mOhm.

Jag har en begäran till läsarna: upprepa detta experiment på din egen kopia av en intern motståndsmätare som Lii-500 (Opus, etc.). Endast minst 100 gånger. Gör en tabell och rita ett distributionshistogram för något batteri med ett känt datablad. Batteriet ska inte nödvändigtvis vara fulladdat, utan nära det.
Om du tänker på att förbereda kontaktytorna - rengöring, avfettning (vilket författaren inte gjorde), så blir spridningen mellan mätningarna mindre. Men han kommer fortfarande att vara där. Och märkbart.

3. Vem bär skulden och vad ska man göra?

Därefter uppstår två naturliga frågor:
1) Varför fluktuerar avläsningarna så mycket?
2) Varför är chokladkakans inre motstånd, hittat med något av ovanstående kriterier, alltid högre än gränsvärdet på 20 mOhm?

Till den första frågan Det finns ett enkelt svar (känd för många): själva metoden att mäta små R-värden är fundamentalt felaktig. Eftersom en två-kontakts (två-tråds) anslutningskrets används, känslig för TSC (transient kontaktresistans). PSC är jämförbar i magnitud med det uppmätta R och "går" från mätning till mätning.
Och du måste mäta med en fyrstiftsmetod (fyrtrådsmetod). Detta är exakt vad som står i alla GOST-standarder. Fast nej, jag ljuger – inte i alla. Detta är i GOST R IEC 61951-2-2007 (extrem för Ni-MeH), men inte i GOST R IEC 61960-2007 (för Li)***. Förklaringen till detta faktum är väldigt enkel - de glömde helt enkelt att nämna det. Eller så ansåg de det inte nödvändigt.
***Notera. Moderna ryska GOSTs för HIT är internationella IEC-standarder (International Electrotechnical Commission) översatta till ryska. De sistnämnda, även om de är av rådgivande karaktär (ett land kan acceptera dem eller inte), men när de väl har antagits, blir de nationella standarder.
Under spoilern finns delar av GOST-standarder som nämns ovan. Något som relaterar till mätning av internt motstånd. Du kan ladda ner fullständiga versioner av dessa dokument från molnet (länk i början av recensionen).

Mätning av inre resistans hos HIT. Hur det ska genomföras. Från GOST 61960-2007 (för Li) och 61951-2-2007 (för Ni-MeH)

Förresten, under spoilern är svar på den andra frågan(varför producerar Lii-500 R>20 ohm).
Här är en plats från LG INR18650HG2 datablad, där samma 20 mOhm nämns:


Var uppmärksam på vad som är markerat med rött. LG garanterar att elementets inre motstånd inte är mer än 20 mOhm, om den mäts vid 1 kHz.
För en beskrivning av hur detta ska göras, titta under spoilern ovan: stycken "Mätning av internt motstånd med växelströmsmetoden.
Varför valdes 1 kHz frekvens och inte en annan? Jag vet inte, det var det vi kom överens om. Men det fanns nog skäl. Denna punkt kommer att diskuteras i nästa avsnitt. väldigt detaljerat.
Dessutom, i alla HIT-datablad av alkalisk typ (Li, Ni-MeH, Ni-Cd) som jag var tvungen att titta igenom, om internt motstånd nämndes, hänvisade det till en frekvens på 1 kHz. Det finns visserligen undantag: ibland finns det mätningar vid 1 kHz och vid likström. Exempel under spoilern.

Från datablad för LG 18650 HE4 (2,5Ah, aka "banan") och "rosa" Samsung INR18650-25R (2,5Ah)

LG 18650 HE4


Samsung INR18650-25R

Enheter som YR1030/YR1035 låter dig mäta R (mer exakt, total impedans) vid en frekvens på 1 kHz.
R(a.c.) i detta fall LG INR18650HG2 ~15 mOhm. Så allt är bra.


Och med vilken frekvens händer allt detta i de "avancerade" testladdarna som övervägs? Vid en frekvens lika med noll. Detta nämns i GOST-standarderna "Mätning av internt motstånd med DC-metoden."
Dessutom är detta inte implementerat i testladdare som beskrivs i standarderna. Och inte hur det är implementerat i diagnosutrustning från olika tillverkare (CADEX och liknande). Och inte på det sätt som det betraktas i vetenskapliga och pseudovetenskapliga studier i denna fråga.
Och "enligt koncept" som bara är kända för tillverkarna av samma testkit. Läsaren kan invända: vilken skillnad gör det hur man mäter? Resultatet blir detsamma... Tja, det finns ett fel, plus eller minus... Det visar sig att det finns en skillnad. Och märkbart. Detta kommer att diskuteras kort i avsnitt 5.

Det viktigaste du måste inse och komma överens med:
A) R(d.c.) och R(a.c.) är olika parametrar
b) olikheten R(d.c.)>R(a.c.) gäller alltid

4. Varför är det interna motståndet hos HIT vid likström R(d.c.) och växelström R(a.c.) olika?

4.1. Alternativ 1. Den enklaste förklaringen

Detta är inte ens en förklaring, utan snarare ett påstående om fakta (hämtat från Taganova).
1) Det som mäts vid likström R(d.c.) är summan av två resistanser: ohm och polarisation R(d.c.) = R(o) + R(pol).
2) Och vid AC, och även vid den "rätta" frekvensen 1 kHz, försvinner R(pol) och bara R(o) finns kvar. Det vill säga R(1 kHz) = R(o).
Förbi minst, IEC-experter, Alevtina Taganova, liksom många (nästan alla) som mäter R(d.c.) och R(1 kHz) vill gärna hoppas på detta. Och genom enkla aritmetiska operationer får han R(o) och R(pol) separat.
Om den här förklaringen passar dig behöver du inte läsa del II (formaterad som en separat recension).

Plötsligt!
…
På grund av den begränsade omfattningen av recensioner på Muska togs avsnitt 4 och 5 bort. Tja, typ "Bilaga".
...

6. YR1035 som voltmeter

Detta ytterligare alternativ finns i alla anständiga enheter av detta slag (batterianalysator, batteritestare).
En jämförelse gjordes med Fluke 287. Enheterna har ungefär samma spänningsupplösning. YR1035 har till och med lite mer - 100 tusen prover och Fluke - 50 tusen.

Corad-3005 LBP fungerade som en källa till konstant potentialskillnad.


De erhållna resultaten finns i tabellen.


Matcha till den femte signifikanta siffran. Det är roligt. Faktum är att man sällan ser en sådan enighet mellan två instrument kalibrerade på motsatta ändar av världen.
Jag bestämde mig för att göra ett collage som ett minne :)

7. YR1035 som ohmmeter

7.1 Testning vid "höga" resistanser

Från det som hittades sammanställdes en improviserad "motståndsbutik":


Till vilken YR1035 och Fluke var anslutna omväxlande:


Flukes ursprungliga monstruösa sonder tvingades ersättas med mer lämpliga situationer, för med "släktingarna" är det till och med mycket problematiskt att ställa in "delta" (på grund av deras gummibelagda skydd på nivå 80 600B+IV klass - skräck, i kort):


Resultatet är en tabell som denna, utökad och kompletterad:

Tja, vad kan jag säga.
1) För närvarande bör du vara uppmärksam på de resultat som erhållits Mooch
2) Angående vad som mottagits danska vid låga motstånd: uppenbarligen, med nollställningen på YR1030 fungerade det inte särskilt bra - skälen kommer att förklaras nedan.
Förresten, det framgår inte av den nordiska snålen:
- motståndsmätningar Vad föremål han bar ut?
- Hur han gjorde detta, med en standardlåda från Vapcell med en enhet, en lapp på bruten engelska och “4 terminal probes” = två par Pogo-stift? Bild från hans recension:

7.2 Testa på en ledare med ett motstånd på ~5 mOhm

Hur kan vi klara oss utan genrens klassiker: att bestämma resistansen för en enda ledare enligt Ohms lag? Aldrig. Detta är heligt.


Testpersonen var en kopparkärna i blå isolering med en diameter på 1,65 mm (AWG14 = 1,628 mm) och en längd på 635 mm. För att underlätta anslutningen böjdes den till något slingrande (se bilden nedan).
Före mätningen sattes noll på YR1035 och kompensation R gjordes (tryck länge på "ZEROR"-knappen):


När det gäller Kelvin-sonder är det mer tillförlitligt att kortsluta som visas på bilden, och inte "varann". Jo, det är så att de är lika enkla som i denna uppsättning, och inte förgyllda.
Bli inte förvånad över att det därför inte gick att ställa in 0,00 mOhm. På YR1035 0,00 mOhm - detta händer extremt sällan. Vanligtvis visar det sig från 0,02 till 0,05 mOhm. Och sedan, efter flera försök. Orsaken är oklar.

Därefter monterades kedjan och mätningar gjordes.


Det är intressant att YR1035 själv fungerade som en exakt voltmeter (mäter spänningsfallet ΔU på kärnan) (se föregående stycke: YR1035 som voltmeter är samma Fluke, men med högre upplösning). Källan var en Corad-3005 LBP i spänningsstabiliseringsläge (1 V).
Enligt Ohms lag
R(exp) = ΔU(YR1035)/I(Fluke) = 0,01708(V)/3,1115(A) = 0,005489 Ohm = 5,49 mOhm
Samtidigt visade YR1035
R(YR1035) = 5,44 mOhm
Eftersom "ZEROR" var 0,02 mOhm, alltså
R(YR1035) = 5,44 - 0,02 = 5,42 mOhm
Skillnad
R(exp) – R(YR1035) = 5,49 - 5,42 = 0,07 mOhm
Detta är ett utmärkt resultat. I praktiken är hundratals mOhm knappast intressant för någon. Och korrekt visade tiondelar räcker redan genom taket.

Det erhållna resultatet stämmer väl överens med referensdata.


Enligt deras åsikt bör 1 m AWG14-kärna gjord av "korrekt" elektrisk koppar ha ett motstånd på 8,282 mOhm, vilket betyder att detta prov borde ha gett R(exp) ~ 8,282x0,635 = 5,25 mOhm. A om man korrigerar för den faktiska diametern på 1,65 mm får man 5,40 mOhm. Det är roligt, men De 5,42 mOhm som erhålls på YR1035 är närmare de "teoretiska" 5,40 mOhm, än vad som erhålls enligt ”klassikerna”. Kanske är den "klassiska" kedjan lite krokig? I nästa stycke kommer detta antagande att testas.
Förresten anger skylten att på en kärna med denna diameter finns det ingen anledning att vara rädd för hudeffektens intriger upp till en frekvens på 6,7 kHz.
För dig som inte gått en allmän fysikkurs på universitetet:
1)
2)

7.3 Kontrollera att testkedjan är tillräcklig

Ja, detta händer också. "Verifiering av verifiering" låter roligt (som "intyg om att ett certifikat har utfärdats"). Men vart ska man gå...

I föregående stycke gjordes ett implicit antagande att en krets sammansatt enligt Ohm-värdet ger en något mer exakt uppskattning av värdet på kärnresistansen och skillnaden på 0,07 mOhm är en konsekvens av det större felet på YR1035. Men en jämförelse med den "teoretiska" plattan tyder på motsatsen. Så vilken metod för att mäta litet R är mer korrekt? Detta kan kontrolleras.
Jag har ett par FHR4-4618 DEWITRON 10 mOhm högprecisionshuntar ()


Vid relativt små strömmar (enheter av ampere) har dessa motstånd ett relativt fel som inte överstiger 0,1 %.
Anslutningsschemat är detsamma som för en koppartråd.
Shunterna ansluts med fyra ledningar (eftersom detta är det enda korrekta sättet):


Mått på 1 och 2 exemplar av FHR4-4618:




Beräkning av resistanser enligt Ohms lag R(1,2) = AU(YR1035)/I(Fluke).
prov nr 1 R(1) = 31,15(mV)/3,1131(A) = 10,006103... = 10,01 mOhm
prov nr 2 R(2) = 31,72(mV)/3,1700(A) = 10,006309… = 10,01 mOhm(runda till fjärde signifikanta siffran)
Allt passar väldigt bra ihop. Det är synd att ΔU inte kunde mätas till 5 signifikanta siffror. Då kan man med rätta konstatera att shuntarna är nästan identiska:
R(1) = 10,006 mOhm
R(2) = 10,006 mOhm

Hur ser YR1035 ut på de där shuntarna?
Och det visar i princip det här (på den ena, på den andra):


Eftersom i kompensationsläget återigen erhölls 0,02 mOhm, detta är R = 10,00 mOhm.
De facto, detta är ett fantastiskt sammanträffande med Ohms shuntmått.
Vilket är goda nyheter.
***Notera. Efter kompensation (0,02 mOhm) gjordes 20 oberoende mätningar på var och en av shuntarna. Sedan stängdes YR1035 av, slogs på, kompensation gjordes (återigen visade det sig vara 0,02 mOhm). Och återigen gjordes 20 oberoende mätningar. Den första shunten producerar nästan alltid 10,02 mOhm, ibland 10,03 mOhm. På den andra - nästan alltid 10,02 mOhm, ibland - 10,01 mOhm.
Oberoende mätningar: kopplade ihop krokodilerna - mätning - tog bort krokodilerna - paus 3 sekunder - kopplade krokodilerna - mätning - tog bort krokodilerna - ... osv.

7.4 Angående ersättning R

Angående Kelvin-klämmor - se avsnitt 7.2.
Med andra anslutningsmetoder är kompensationen mer komplicerad. Och när det gäller en hållare är det mindre förutsägbart när det gäller att få önskat resultat.

A. Det allvarligaste fallet är R-kompensationen för spjälsängshållaren. Problemet är inriktningen av de centrala nålelektroderna. Ersättningen genomförs (vanligen) i flera steg. Huvudsaken är att komma in i området mindre än 1,00 mOhm. Men även vid 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. När det gäller 2 par Pogo-stift, kunde jag länge inte förstå hur jag skulle kompensera dem
mer eller mindre förutsägbar. I beskrivningen av en av tomterna på Ali visade säljaren ett foto där elektrodpar är korsade. Detta visade sig naturligtvis vara missvisande. Sedan bestämde jag mig för att korsa dem efter färg: vitt med vitt, färgat med färgat. Det har blivit en storleksordning bättre. Men jag började helt förutsägbart falla inom intervallet 0,00 – 0,02 mOhm efter att jag kom på och behärskade nivå 80-metoden:
- rikta in de taggiga ändarna på elektroderna (vit med vit, färg med färg) och tryck mot varandra tills det tar stopp


- vänta tills siffrorna visas på skärmen
- flytta ena handens fingrar till kontaktytan och klämma hårt och tryck länge på "NOLL" med den andra handens finger (utan att släppa den andra handen är det osannolikt att detta händer, eftersom knapparna i enheten är mycket tajt)

8. Amplitud och form på testsignalen

Från en recension av en dansk: detta är testsignalen för Vapcell YR1030:
- klassiskt ren harmonisk(sinus)
- omfattning 13 mV(om någon har glömt, är detta ett värde lika med skillnaden mellan högsta och lägsta spänningsvärden).


Det som visas på danskens bild är verkligen en klassisk metod för elektrokemisk impedansspektroskopi (se del II av recensionen): en amplitud på högst 10 mV + ren sinusvåg.
Jag bestämde mig för att kolla upp det. Lyckligtvis finns ett enkelt oscilloskop tillgängligt.

8.1 Första försöket - förbi kassan. Tråkig.

Innan du gör mätningar med ett oscilloskop:

- låt den bli varm i 20 minuter.

- startade den automatiska inställningen

Sedan kopplade jag YR1035 via Kelvin-klämmor till DSO5102P-sonden.
Direkt, utan motstånd eller batteri.

Som ett resultat: 6 lägen ---> 2 kurvformer.


I Murzilkas för nybörjare radioamatörer kan du hitta de enklaste förklaringarna på hur detta kunde hända.
Något förvrängd fyrkantsvåg:

Den andra formsignalen kan erhållas genom att överlagra en 5 kHz sinusoid med en amplitud 10 gånger mindre på en 1 kHz sinusoid:


I resistansmätningslägen upp till 2 ohm är oscillationen topp-till-topp 5,44 V.
Om mer än 2 ohm eller "Auto" - 3,68 V.
[Och det borde vara 3 (tre) storleksordningar mindre!]

Jag gjorde en video: hur oscillogrammen förändras när man flyttar från ett läge till ett annat (i en cirkel). I videon ändras bilden på oscilloskopskärmen med en avmattning på 32 gånger i förhållande till läget "direkt på skärmen", eftersom medelvärde ställs in efter att ha tagit och erhållit 32 bildrutor (oscillogram). Först placeras kortet för den övre gränsen för läget, sedan hörs ett klick - det var jag som bytte YR1035 till detta läge.

Det är osannolikt att dansken tog sin sinusvåg med liten amplitud från taket. Han kanske slarvar med vissa punkter, men han har aldrig märkt att han skulle felinformera.
Det betyder att jag gjorde något fel. Men vad?
Kvar att tänka. Ett par veckor senare gick det upp för mig.

8.2 Andra försöket - det verkade fungera. Men det är mycket mer komplicerat än väntat.

Tänker högt. Det känns som att det jag filmade inte var testsignaler. Dessa är som "detektionssignaler". Och testet är sinusformade med liten räckvidd. Sedan en annan fråga - varför in olika lägen skiljer de sig åt? Både i form och amplitud?

Okej, låt oss mäta.
Innan du gör mätningar med ett oscilloskop (igen):
- återställ inställningarna till fabriksinställningarna
- låt den bli varm i 20 minuter.
- startade automatisk kalibrering
- startade den automatiska inställningen
- kontrollerade sonden - 1x ideal meander 1 kHz
Sedan kopplade jag YR1035 genom Kelvin-klämmor och DSO5102P-sonder till ett 0,2 Ohm motstånd från "motståndslagret" (se avsnitt 7.1). I det populära driftläget för AUTO-oscilloskopet kan du se denna bild:


Och även då, om du gissar att du ställer in rätt horisontell skanning, i kilohertz-området. Annars är det en hel röra.
Alla inte särskilt avancerade oscilloskopanvändare vet vad de ska göra härnäst.
Jag går in i kanalinställningarna och ställer in den höga frekvensgränsen till "20." "20" betyder 20 MHz. Det skulle vara bra om det var 4 storleksordningar mindre - 2 kHz. Men trots allt har detta redan hjälpt:


Faktum är att allt är mycket bättre än det som är på bilden. För det mesta är signalen den på bilden som är fet. Men ibland, flera gånger i minuten, börjar den "justera" inom 1-2 sekunder. Det var detta ögonblick som fångades.
Sedan trycker jag på ACQUIRE-knappen för att konfigurera samplingsparametrarna. Realtid --> Genomsnitt --> 128 (i genomsnitt över 128 bilder).


En sådan strikt "brusreducering" behövs bara för mycket små motstånd. Vid 22 Ohm räcker det i princip redan att i genomsnitt över 4-8 oscillogram, eftersom nivån på den användbara (test)signalen är en storleksordning högre.

Nästa är MÄTA-knappen och den nödvändiga informationen på höger sida av skärmen:


Mätningar gjordes på liknande sätt för 5 och 22 ohm




Den bit av 5,5 mOhm-tråd som dök upp i avsnitt 7.2 drack mest blod.


Inget fungerade på länge, men till slut lyckades vi få till något sånt här:


Var inte uppmärksam på det aktuella frekvensvärdet: det ändras där var 1-2:e sekund och hoppar i intervallet från 800 Hz till 120 kHz

Vad står på den nedersta raden :

Resistans (Ohm) - testsignal topp-till-topp (mV)
0.0055 - 1.2-1.5
0.201 - 2.4-2.6
5.00 - 5.4-6.2
21.8 - 28-32
Amplituden "går" sakta upp och ner.

9. Inställningsmeny

Inställningsmeny på kinesiska. Att byta till något annat språk är inte tillgängligt som klass. Det är bra att de åtminstone lämnade arabiska siffror och engelska bokstäver som anger storleken på kvantiteterna. :). Jag har inte hittat en tydlig översättning till engelska, än mindre den stora och mäktiga, någonstans, så jag presenterar min version nedan. Jag tror att den passar YR1030 också.
För att komma in i inställningsmenyn måste du kort trycka på "POWER"-knappen medan enheten är påslagen (om du trycker på den länge kommer en bekräftelsemeny för att stänga av enheten att dyka upp). Den "korrekta" utgången från inställningsläget till mätläget är med "HOLD"-knappen (undantag: om markören är på sektion nr 1, kan du gå ur på något av två sätt: genom att trycka på "POWER"-knappen , eller genom att trycka på "HOLD"-knappen )
Menyn har 9 sektioner (se tabellen nedan).
Gå igenom avsnitt:
- ner, bok. "RANGE U" (i en cirkel)
- upp, bok. "RANGE R" (i en cirkel).
Gå in i sektionsinställningarna med "POWER"-knappen
Genom att trycka på "POWER" igen återgår du till huvudmenyn - UTAN ATT SPARA ÄNDRINGAR som användaren gjort!
För att ÄNDRINGAR SKA SPARAS, lämna sektionen till listan över sektioner endast med "HOLD"-knappen!
Efter att ha gått in i avsnittet visas ändringsbara parametrar och syftet med knappen. "RANGE R" ändras - det fungerar bara för att öka värdet på värdet (men i en cirkel).
bok "RANGE U" flyttar markeringen genom att ändra värden endast nedåt (men i en cirkel).
Lyckligtvis är sektionerna numrerade, så att använda skylten jag piskade upp borde inte vara alltför svårt. I några Jag har fortfarande inte räknat ut poängen, men jag borde förmodligen inte gå in på det om det inte är absolut nödvändigt. Enheten fungerar så.

10. Slaktbiprodukter

Enheten kan enkelt tas isär. Frontpanelen hålls fast med 4 skruvar. Styrkortet med skärmen är även fäst vid 4 skruvar (mindre).




Laddningen sker via en vanlig mikro-USB-port. Algoritmen är standard, tvåstegs CC/CV. Maximal förbrukning ~0,4-0,5 A. Strömavbrott i slutskedet av CV sker vid 50 mA. För närvarande är potentialskillnaden över batteriet 4,197 V. Omedelbart efter att laddningen stängts av sjunker spänningen till 4,18 V. Efter 10 minuter är den cirka 4,16 V. Detta är ett välkänt fenomen som är förknippat med polariseringen av elektroder och elektrolyt under laddning. Detta är mest uttalat i batterier med låg kapacitet. U H.K.J. Det finns ett par studier om detta.
Efter att ha slagit på enheten, under belastning, läggs ytterligare en liten neddragning till:


YR1035 uppskattar det interna motståndet för dess 1kHz-batteri till 86 mOhm. För billiga kinesiska 18300-talet är denna siffra ganska vanlig. Jag kan inte garantera att resultatet är 100% korrekt, eftersom batteriet inte kopplades bort från enheten.
Ett ögonblick orsakar irritation, lite irriterande, orsakar överraskning: enheten är avstängd, du laddar den - den slås på. Vad är poängen?

12. Gränssnitt för anslutning till objektet som studeras

Jag funderade länge på hur jag skulle rubricera detta stycke. Och det blev så patetiskt.
Det är tydligt att studieobjektet inte bara kan vara ett batteri eller en ackumulator, men nu ska vi prata om dem. Det vill säga att använda enheten för dess avsedda ändamål. I alla tre fallen används samma ledningar i mjuk "silikon" isolering och av ungefär samma längd - från 41 till 47 cm. Genom ett förstoringsglas kunde man se att de är "20 AWG", "200 grader .C”, “600 V” , silikon (allt detta gäller isolering) och tillverkarens namn från 2 okända ord.

12.1 Kelvin alligatorklämmor


Den enklaste och bekvämaste anslutningsmetoden, men praktiskt taget otillämplig för "vanliga" cylindriska HITs. Jag försökte koppla den på det här sättet och så på oskyddade 18650-tal - ingenting fungerade. För att mätningen av R ska kunna ske måste förresten krokodilernas svampar vara åtskilda åtminstone lite... Siffrorna på skärmen hoppar och flyger inom 1-2 storleksordningar.
Men att mäta allt som har en terminal i form av en tråd eller platta är ett nöje (se praktiska exempel ovan). Detta är nog uppenbart för alla.

12.2 Pogo-stift


De bästa nollinställningsresultaten, både i kvalitet och förutsägbarhet. Om du gör det enligt beskrivningen ovan (avsnitt 7.4), låt mig påminna dig om:


Designad för expressmätningar. Väl lämpad för CCI med relativt breda platta katoder (+).


Även om du vill kan du bli smart och mäta samma Enelup AA. Åtminstone hände detta mig flera gånger. Men inte första gången. Men med Enelup AAA fungerade inte detta nummer. Därför innehåller "Geltman-setet" den så kallade. spjälsängshållare (jag vet inte vad jag ska kalla det annorlunda, mer vetenskapligt).

12.3 Spjälsängshållare (hållare) eller Kelvin spjälsäng BF-1L
Saken är väldigt specifik och relativt dyr. När jag fick ämnet hade jag redan ett par exakt likadana liggandes. Jag köpte den i höstas till ett pris av 10,44 USD/styck (inklusive frakt). Då var de inte på Ali, men efter NG dök de upp på Ali. Tänk på att de finns i två storlekar med en begränsning av längden på den cylindriska HIT: upp till 65 mm och upp till 71 mm. En hållare för en större storlek har bokstaven "L" (lång) i slutet av sitt namn. Både hållarna från Fasta och sabzhevy är bara storleken "L".

Sådana hållare köptes inte på Fast av en slump: det fanns en idé att byta ut dem (jag såg dem från en dansk H.K.J.) en kollektivt konverterad klämma från Leroy för just denna "spjälsäng":


Det visade sig senare att köpet var för tidigt. Jag bytte aldrig till fyrtrådsmätningar av laddnings-urladdningskurvor för HIT. Och "Kelvins spjälsäng" visade sig vara en jäkla grej när det gäller användbarhet. Låt oss uttrycka det så här: människorna som uppfann det antog först att en person hade tre armar. Tja, eller i färd med att installera HIT i hållaren, 1,5 personer är inblandade. En schimpans skulle förresten passa bra – hon har till och med ett grepp till än vad hon behöver. Självklart kan man i princip vänja sig vid det. Men det visar sig ofta helt fel (se bild på denna hållare med batteriet isatt i slutet av avsnitt 3). Om elementets katod är liten, bör du inte störa dig på nonsens, utan lägga något under. Börjar med vanligt papper:


När det gäller begränsningen av elementets diameter - teoretiskt verkar det finnas, men i praktiken har jag ännu inte stött på det. Här är till exempel ett mått på ett element i storlek D:


Måtten på katodplattan gör att du kan fästa elementet på sonderna i botten av plattan och göra mätningar.
Förresten, du behöver inte lägga något under. ;)

13. Slutsats

Sammantaget var YR1035 en trevlig överraskning. Han "kan" göra allt som krävs av honom, och till och med med en specifik marginal både i känslighet (upplösning) och i kvaliteten på mätningarna (mycket litet fel). Jag var glad att kineserna närmade sig förbättringsprocessen informellt. YR1030 är inte bättre än YR1035 på något sätt, förutom priset (skillnaden är obetydlig - några få dollar). Samtidigt är YR1035 klart överlägsen sin föregångare på ett antal sätt (se början av recensionen och foto på interna).

Om konkurrenter
1) Det finns till exempel detta:


I världen - SM8124 batteriimpedansmätare. På alla möjliga olika elektroniska plattformar och i kinesiska butiker denna godhet är genom taket.
Här är mikrorecensioner: och. Detta orangea mirakel matchar YR1035 i alla avseenden, har ingen nollställning (kompensation), det finns bara ett sätt att ansluta till HIT ("pogo pins") och har den roliga egenskapen att dö om du blandar ihop pluset och minus vid anslutning till HIT (vilket till och med skrivs om i instruktionerna). Men glada ägare hävdar att inget dåligt händer vid 5V. Förmodligen behöver vi mer... I eevblog.com-tråden om denna sak förklarar dansken sorgset: ”Jag har en sådan, men den är död. Jag vet inte varför (jag har inte tittat inuti det)."
Förresten, YR1030 och YR1035 är helt likgiltiga för polaritetsomkastning: de visar helt enkelt potentialskillnaden med ett minus. Och det uppmätta impedansvärdet beror inte på något sätt på polariteten.
OCH huvudpoängär uppdelningen av den totala impedansen på Z i Z' och Z''. Explicit eller implicit (mer skräddarsydd för slutanvändaren). Detta är både bra och korrekt.
Tyvärr är de inte fria från huvudproblemet med enheter av det här slaget - att mäta Z (även med uppdelning i Z' och Z'') vid en fast frekvens på 1 kHz är ett slags "skytte i mörkret". Det faktum att 1 kHz välsignades i alla IEC-rekommendationer (som senare blev standarder) förändrar inte essensen. För att förstå denna punkt är det tillrådligt att läsa del II av detta opus. Och inte diagonalt, så långt det är möjligt.

Med vänliga hälsningar.

- Anmärkning från 2018-05-22
Recensionen är enorm och håller på att layoutas.
Plötsligt hittade jag den med en dansk. Det har inte funnits där sedan minst en månad sedan.
Det fanns ingenting alls om YR1035 för en månad sedan på Internet. Förutom en lott för Ali och en för Tao. Och nu finns det redan cirka 6-7 lotter på Ali och en kort recension har dykt upp.
Nåväl, det kommer att finnas något att jämföra med.

Jag planerar att köpa +30 Lägg till i favoriter Jag gillade recensionen +78 +116

En källa är en anordning som omvandlar mekanisk, kemisk, termisk och vissa andra former av energi till elektrisk energi. Med andra ord är källan ett aktivt nätverkselement utformat för att generera el. Olika typer De källor som finns tillgängliga i elnätet är spänningskällor och strömkällor. Dessa två begrepp inom elektronik skiljer sig från varandra.

Konstant spänningskälla

En spänningskälla är en enhet med två poler; dess spänning är konstant när som helst och strömmen som passerar genom den har ingen effekt. En sådan källa kommer att vara idealisk, med noll internt motstånd. Under praktiska förhållanden kan det inte erhållas.

Ett överskott av elektroner ackumuleras vid spänningskällans negativa pol och en brist på elektroner vid den positiva polen. Tillstånden för polerna upprätthålls av processer inom källan.

Batterier

Batterier lagrar kemisk energi internt och kan omvandla den till elektrisk energi. Batterierna kan inte laddas, vilket är deras nackdel.

Batterier

Uppladdningsbara batterier är uppladdningsbara batterier. Vid laddning lagras elektrisk energi internt som kemisk energi. Vid lossning sker den kemiska processen i motsatt riktning och elektrisk energi frigörs.

Exempel:

1. Bly-syra battericell. Den är gjord av blyelektroder och elektrolytisk vätska i form av svavelsyra utspädd med destillerat vatten. Spänning per cell - cirka 2 V. V bilbatterier sex celler är vanligtvis anslutna i en seriekrets, vid utgångsterminalerna är den resulterande spänningen 12 V;

1. Nickel-kadmium-batterier, cellspänning – 1,2 V.

Viktig! För små strömmar kan batterier och ackumulatorer betraktas som en bra approximation av ideala spänningskällor.

AC spänningskälla

El produceras i kraftverk med hjälp av generatorer och överförs efter spänningsreglering till konsumenten. AC spänning hemnätverk 220 V i olika nätaggregat elektroniska apparater lätt omvandlas till ett lägre värde vid användning av transformatorer.

Nuvarande källa

I analogi, hur en idealisk spänningskälla skapar konstant tryck vid utgången är uppgiften för strömkällan att producera ett konstant strömvärde, som automatiskt styr den erforderliga spänningen. Exempel är strömtransformatorer (sekundärlindning), fotoceller, kollektorströmmar hos transistorer.

Beräkning av spänningskällans inre resistans

Verkliga spänningskällor har sitt eget elektriska motstånd, som kallas "internt motstånd". Belastningen som är ansluten till källterminalerna betecknas som "externt motstånd" - R.

Ett batteri med batterier genererar EMF:

ε = E/Q, där:

• E – energi (J);
• Q – laddning (C).

Den totala emk för en battericell är dess öppen kretsspänning när det inte finns någon belastning. Det kan kontrolleras med god noggrannhet med en digital multimeter. Potentialskillnaden som mäts vid batteriets utgångsterminaler när det är anslutet till ett belastningsmotstånd kommer att vara mindre än dess spänning när kretsen är öppen, på grund av strömflödet genom den externa belastningen och genom källans inre motstånd, detta leder till att energi försvinner i den som termisk strålning.

Den inre resistansen hos ett kemiskt batteri ligger mellan en bråkdel av en ohm och några få ohm och beror främst på resistansen hos de elektrolytiska materialen som används vid tillverkningen av batteriet.

Om ett motstånd med resistans R kopplas till ett batteri är strömmen i kretsen I = ε/(R + r).

Internt motstånd är inte ett konstant värde. Det påverkas av typen av batteri (alkaliskt, blysyra, etc.), och ändras beroende på belastningsvärde, temperatur och användningstid för batteriet. Till exempel med engångsbatterier ökar det interna motståndet vid användning, och spänningen sjunker därför tills den når ett tillstånd som är olämpligt för vidare användning.

Om källans emk är en förutbestämd storhet, bestäms källans inre resistans genom att mäta strömmen som flyter genom belastningsresistansen.

1. Eftersom det interna och externa motståndet i den ungefärliga kretsen är seriekopplade, kan du använda Ohms och Kirchhoffs lagar för att tillämpa formeln:

1. Från detta uttryck r = ε/I – R.

Exempel. Ett batteri med känd emf ε = 1,5 V seriekopplas med en glödlampa. Spänningsfallet över glödlampan är 1,2 V. Därför skapar elementets inre motstånd ett spänningsfall: 1,5 - 1,2 = 0,3 V. Motståndet hos ledningarna i kretsen anses vara försumbart, lampans resistans är inte känd. Uppmätt ström som passerar genom kretsen: I = 0,3 A. Det är nödvändigt att bestämma batteriets inre resistans.

1. Enligt Ohms lag är glödlampans resistans R = U/I = 1,2/0,3 = 4 Ohm;
2. Nu, enligt formeln för att beräkna det inre motståndet, r = ε/I – R = 1,5/0,3 – 4 = 1 Ohm.

Vid kortslutning sjunker det externa motståndet till nästan noll. Strömmen kan endast begränsas av källans lilla resistans. Strömmen som genereras i en sådan situation är så stark att spänningskällan kan skadas av strömmens termiska effekter och det finns risk för brand. Brandrisken förebyggs genom att installera säkringar, till exempel i bilbatterikretsar.

En spänningskällas inre resistans är en viktig faktor när man bestämmer hur man ska leverera den mest effektiva kraften till en ansluten elektrisk apparat.

Viktig! Maximal kraftöverföring uppstår när källans inre resistans är lika med belastningens resistans.

Men under detta villkor, med tanke på formeln P = I² x R, överförs en identisk mängd energi till lasten och försvinner i själva källan, och dess effektivitet är bara 50%.

Belastningskrav måste övervägas noggrant för att besluta om den bästa användningen av källan. Till exempel måste ett bly-syra-bilbatteri leverera höga strömmar vid en relativt låg spänning på 12 V. Dess låga inre resistans gör att det kan göra detta.

I vissa fall strömförsörjning högspänning måste ha extremt högt inre motstånd för att begränsa kortslutningsströmmen.

Egenskaper för det interna motståndet hos strömkällan

En ideal strömkälla har oändligt motstånd, men för äkta källor kan man tänka sig en ungefärlig version. Den ekvivalenta elektriska kretsen är ett motstånd kopplat till källan parallellt och ett externt motstånd.

Strömutgången från strömkällan fördelas enligt följande: en del av strömmen flyter genom det högsta interna motståndet och genom det låga belastningsmotståndet.

Utströmmen kommer att vara summan av strömmarna i det interna motståndet och belastningen Io = In + Iin.

Det visar sig:

In = Io – Iin = Io – Un/r.

Detta förhållande visar att när den interna resistansen hos strömkällan ökar, desto mer minskar strömmen över den, och belastningsmotståndet tar emot det mesta av strömmen. Intressant nog kommer spänningen inte att påverka det aktuella värdet.

Verklig källutgångsspänning:

Uut = Ix(Rxr)/(R+r) = IxR/(1 + R/r).

Strömstyrka:

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

Uteffekt:

Rut = I² x R/(1 + R/r)².

Viktig! När vi analyserar kretsar utgår vi från följande villkor: när källans inre motstånd avsevärt överstiger den externa, är det en strömkälla. När tvärtom det inre motståndet är betydligt mindre än det externa är detta en spänningskälla.

Strömkällor används vid leverans av el till mätbroar, operationsförstärkare, dessa kan vara olika sensorer.

Video