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[电池] 自制电池内阻测试仪

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发表于 2018-2-12 16:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

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春节前几天上班
翻出了留了好几年的垃圾,一个从劲量镍氢充电器中拆出来的工频变压器,去实验室做了初次级和初级对磁芯的高压测试,没有问题
于是有了用它做个大概的内阻测试仪的想法

思路是提供500mA 50hz有效值,平均值为0的电流给被测体,比如电池或导线,取被测体上电压的交流分量,用万用表交流档读取
230V输入时,变压器次级输出大概是5V(有效值),那么大约需要300uF的电容来提供500mA(可计算,可仿真,可实测,随意)
电容是X7R 10u 25V MLCC,因为它的实际容值受工作时的交直流偏置影响,所以加了个拨码开关,测导线时不拨,测1.5V电池拨一个,测3.7V电池再拨一个
保证在230V输入时,电容上电流为500mA有效值
发现的缺点是变压器的输出电压和电流有些畸变,除非把500mA调小,但太小了对万用表的精度要求过高,不合适

最终万用表上的ac电压有效值读数乘以2,就等于内阻或阻抗
测1206 0.33欧姆电阻,万用表读数167mV,等于334m欧姆
测一颗老破旧LG 2600mAh 18650锂电,万用表读数53mV,等于106m欧姆,当然包括接线和电池座电阻在里面





原理图

原理图

正面

正面

2222222.jpg

33333333.jpg

MLCC X7R 10u 25V

MLCC X7R 10u 25V
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2018-2-12 17:05 | 显示全部楼层
不错不错
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2018-2-12 17:07 | 显示全部楼层
又来一个人还是之前那个人?搞个教程好不好?
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[LV.5]常住居民I

发表于 2018-2-12 17:10 | 显示全部楼层
支持技术贴,顶一下.
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2018-2-12 18:01 | 显示全部楼层
标准是1k hz的正弦波,用恒流100ma电流加在被测电池两端,读取上面的交流电压计算内阻,楼主这个还是有一定参考意义的,支持

点评

参考? 标准电化学方法是1000hz,目的是去极化 50hz 太低,极化消除不完全。而且电网频率也不是恒定的50hz 这么自己玩玩可以,检测机构要是这么干,nozuonodie  详情 回复 发表于 2018-2-13 10:45
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 楼主| 发表于 2018-2-12 18:02 | 显示全部楼层
这就是个玩具,教程哪里来。。。
用电容隔离直流电(比如电池电压),正弦波交流电压通过电容产生正弦波交流电流,当然电流超前电压约5mS(不是问题)
然后交流电流在被测体的内阻上产生交流电压,等于(电流*内阻),然后再测量这个交流电压
电池无正负极要求,随便接
电池电压能到多高主要受电容耐压的影响,这里推荐不高于12V,因为电容是25V的
测导线(小电阻时),推荐小于1欧姆,以免500mA电流严重畸变。多少欧姆才严重畸变是由近300uF电容在50hz下的复阻抗和串联电阻比对而来的,具体情况具体判断

另外由于变压器接230V的初级绕组需要有励磁电流,励磁电流在绕组的自身电阻上有电压降落,导致真正能按比例传递到次级的电压畸变,次级输出500毫安电流时也有类似的情况。
电容上串联的1欧姆电阻也会使500毫安电流畸变,但是没办法,这个1欧姆是限制电池在插入瞬间的冲击电流的
之所以担心畸变是因为按万用表的精度要求来看,交流电压档如果被测电压是标准正弦波无畸变,且频率在50-200(400)Hz之间,精度是被保证的。

而且工频变压器需要格外小心它的绝缘,我是确认了4000V耐压没问题才敢用的
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2018-2-12 18:43 | 显示全部楼层
看来买一个成品还是划算的
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2018-2-12 18:50 | 显示全部楼层
50Hz 太低了吧。。

点评

[attachimg]1894952[/attachimg][attachimg]1894953[/attachimg] 我试了一下,原来隔离直流用的5UF电容器已经不合适了,换了个1000UF的电解电容在50HZ和1KHZ下分别调零后得到如上数据,算起来差距也就是10%之内吧,  详情 回复 发表于 2018-2-12 20:40
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[LV.5]常住居民I

发表于 2018-2-12 20:40 | 显示全部楼层
mytomatoes 发表于 2018-2-12 18:50
50Hz 太低了吧。。

QQ截图20180212203601.png QQ截图20180212203617.png
我试了一下,原来隔离直流用的5UF电容器已经不合适了,换了个1000UF的电解电容在50HZ和1KHZ下分别调零后得到如上数据,算起来差距也就是10%之内吧,还是有参考意义的。

点评

你家的仪器真多啊,被打败了 其实用50hz不用1khz,我的打算是一来电路可以超级简单,市电就是50hz的 二来50hz下内阻更接近实际使用环境中的,电池电流为直流电流条件下的内阻  详情 回复 发表于 2018-2-12 22:29
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[LV.6]常住居民II

发表于 2018-2-12 20:44 来自手机 | 显示全部楼层
我把内阻仪测量喇叭传来低低的叫鸣,再用示波器看了确实是很纯1K正弦波。
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[LV.6]常住居民II

发表于 2018-2-12 21:09 | 显示全部楼层

点评

这两个帖子我几个月前看过 作者是思路是,先提供一个50mA的恒流源,12V输入的话,在输出0-10V之间都是50mA横流的 所以方波发生器(555,其实用别的都可以)在50%占空比方波输出为高时从12V抽取电流为100mA(平均),  详情 回复 发表于 2018-2-12 22:45
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 楼主| 发表于 2018-2-12 22:29 | 显示全部楼层
PBX2 发表于 2018-2-12 20:40
我试了一下,原来隔离直流用的5UF电容器已经不合适了,换了个1000UF的电解电容在50HZ和1KHZ下分别调零后 ...

你家的仪器真多啊,被打败了
其实用50hz不用1khz,我的打算是一来电路可以超级简单,市电就是50hz的
二来50hz下内阻更接近实际使用环境中的,电池电流为直流电流条件下的内阻

点评

你的手艺不错!思路也正确,没什么能打败的,大家都是为了好玩也是为了玩好嘛!支持折腾!!! 我想这个隔离直流的电容容量不能太小,否则频率低了容抗太大(占了主导地位了)干扰因素也会增大了  详情 回复 发表于 2018-2-12 22:54
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 楼主| 发表于 2018-2-12 22:45 | 显示全部楼层
猿飞日月 发表于 2018-2-12 21:09
这贴:http://www.shoudian.org/forum.php?mod=viewthread&tid=507568&extra=
原帖:http://www.360doc.co ...

这两个帖子我几个月前看过
作者是思路是,先提供一个50mA的恒流源,12V输入的话,在输出0-10V之间都是50mA横流的
所以方波发生器(555,其实用别的都可以)在50%占空比方波输出为高时从12V抽取电流为100mA(平均),输出为低时不从12V取电,这样才能达到方波发生器的Vcc到gnd的电压平衡,等于是基于输入输出电流的负反馈
而被测体和输出侧的无极性电容,在50%占空比方波输出时,输出为高时从方波发生器抽取电流为100mA(平均),输出为低时放电100mA(平均),同样达到平衡

方波频率取1khz估计也是因为参考IEC标准

作者的电路,如果输出侧的无极性电容足够大,那么被测物上的电流接近方波,从万用表读书取样的角度来看,除非取样发生在方波的上升或下降沿,那么读到的值就是方波的幅值,而50%占空比,幅值上下对称的方波的有效值等于它的幅值,好像也不会为难万用表
至于1khz的方波电流还是正弦波电流对电池内阻的差别,我就不知道了
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[LV.5]常住居民I

发表于 2018-2-12 22:54 | 显示全部楼层
rpgzeroq 发表于 2018-2-12 22:29
你家的仪器真多啊,被打败了
其实用50hz不用1khz,我的打算是一来电路可以超级简单,市电就是50 ...

你的手艺不错!思路也正确,没什么能打败的,大家都是为了好玩也是为了玩好嘛!支持折腾!!!
我想这个隔离直流的电容容量不能太小,否则频率低了容抗太大(占了主导地位了)干扰因素也会增大了吧。
也许我说的不对,毕竟不是专业出身的。
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[LV.1]初来乍到

发表于 2018-2-13 10:45 | 显示全部楼层
用户名被使用 发表于 2018-2-12 18:01
标准是1k hz的正弦波,用恒流100ma电流加在被测电池两端,读取上面的交流电压计算内阻,楼主这个还是有一定 ...

参考?
标准电化学方法是1000hz,目的是去极化
50hz 太低,极化消除不完全。而且电网频率也不是恒定的50hz
这么自己玩玩可以,检测机构要是这么干,nozuonodie


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