Емкость аккумулятора чем измеряется – в чем измеряется, как определить

Содержание

Измерение ёмкости аккумулятора

Что такое ёмкость аккумулятора, и как её измеряют

Ёмкость — это заряд Q новой батарейки или полностью заряженного аккумулятора. Заряд (количество электричества) измеряется в Кулонах: 1 Кулон = 1 Ампер × 1 секунда . Обычно ёмкость измеряется в единицах ампер·час или ма·час . Типичная ёмкость аккумулятора типоразмера ААА 1000 ма·час, АА — 2000 ма·час. Аккумулятор ёмкостью 1000 ма·час может давать ток 1000ма в течение 1 часа или 100ма в течение 10 часов. Если учесть напряжение U , то можно оценить запасённую в аккумуляторе энергию E = Q × U

Для определения ёмкости аккумулятора его полностью заряжают, затем разряжают заданным током I , и измеряют время T , за которое он разрядился. Произведение тока I на время T и есть ёмкость аккумулятора Q = I × T . Так же измеряется ёмкость батарейки, но после полного разряда аккумулятор можно снова зарядить, а батарейку уже нельзя использовать. Смысл в том, что вы измерите

ёмкость батареек данного типа . Кстати, ёмкость щелочных батареек примерно равна ёмкости современных NiMh аккумуляторов того же типоразмера — AA(2000 ма·час), AAA(1000 ма·час).

Схема для измерения ёмкости

Предлагаемая схема разряжает аккумулятор через резистор R до напряжения почти полного разряда NiCd или NiMh элемента — примерно 1 вольт. Ток разряда равен I = U / R . ( О выборе тока разряда ) Для измерения времени разряда T используются часы, работающие от напряжения 1.5-2.5V. Для защиты аккумулятора от полного разряда применено твёрдотельное реле PVN012. Оно отключает аккумулятор при снижении напряжения

U до минимально допустимого Ue = 1V .

Как это работает

Аккумулятор надо полностью зарядить и подключить к устройству. Часы надо установить на 0 и нажать кнопку Start . В этот момент реле замыкает контакты 4-5 и 5-6. Начинается разряд аккумулятора через резистор R и подаётся напряжение на часы. Напряжение на аккумуляторе и резисторе постепенно снижается. Когда напряжение на резисторе R снизится до 1V реле размыкает контакты. Разряд прекращается и часы останавливаются.

По мере разряда аккумулятора управляющий ток через контакты реле 1-2 уменьшается примерно от 8 до 2mA. При управляющем токе 3mA сопротивление контактов 4-5 и 5-6 менее 0.04 Ом. Это достаточно мало, чтобы не учитывать при расчёте тока — если нужен ток разряда 1A, берите резистор R=1.2 Ом.

После прекращения разряда напряжение на аккумуляторе возрастает до 1.1-1.2V из-за внутреннего сопротивления элемента.

Потери на контактах


Измеритель в корпусе зарядника

При повторении этой схемы примите меры для уменьшения сопротивления контактов аккумулятора и разъёмов. При токе 0.5-1A на контактах можно потерять 0.1V и более, что ухудшит точность измерения. Такие же потери вызывает стальная пружина, используемая в некоторых держателях аккумулятора. Пружину и другие стальные контакты надо шунтировать медным проводом. Я сделал один из вариантов измерителя ёмкости аккумуляторов АА и ААА в корпусе от простого зарядного устройства, у которого были хорошие медные контакты.

 

Дополнительные вопросы

Дополнительные вопросы

Саморазряд

Обратите внимание, что ёмкость свежезаряженных аккумуляторов выше, так как со временем часть заряда теряется из-за саморазряда . Чтобы узнать величину саморазряда, нужно измерить емкость сразу после зарядки, и измерить ещё раз через неделю (месяц) после зарядки. Саморазряд NiMh аккумуляторов может достигать 10% в неделю и более.

С какой точностью измеряется ёмкость?

Точное количество электричества можно определить интегрированием по времени dQ = 1/R × U(t) × dt .

По экспериментальным графикам разряда видно, что по мере разряда напряжение уменьшается примерно от 1.4V до 1.0V. Ток разряда U/R тоже уменьшается. При использовании в качестве среднего напряжения номинальной величины 1.2V получается точность не хуже 10%. Это справедливо, если аккумулятор используется примерно при таком же токе разряда, как и при измерении ёмкости.

Пример графиков разряда

Если при измерении был ток 0.5A, а при использовании 5A, то аккумулятор разрядится в несколько раз быстрее, чем ожидается. При токе использования 0.05А ёмкость окажется больше, чем при измерении. При токе 0.005A ёмкость может оказаться меньше измеренной из-за саморазряда аккумулятора в течение большого времени эксплуатации. Значительное отличие тока измерения от тока эксплуатации вносит погрешность более 10%.

Использование в устройстве стальных контактов вместо медных может увеличить погрешность на 10% и более, особенно при большом токе разряда.

Некоторая погрешность величины напряжения отсечки 1.0V связана с зависимостью вольт-амперной характеристики твёрдотельного реле от температуры. В комнатных условиях это даёт погрешность в 1-2%.

Каким должен быть ток разряда?

Надо выбирать такой ток, при котором обычно используется этот аккумулятор. Если ток разряда слишком большой, то из-за внутреннего сопротивления напряжение на аккумуляторе быстро снизится ниже 1 вольта, и измеренное значение ёмкости будет низким. Если выбрать слишком малый ток разряда, то измеренная ёмкость получится больше, чем аккумулятор реально выдаст при работе в вашем приборе.

Зачем два диода?

Диоды используются для защиты твёрдотельного реле при случайном обрыве резистора R . Если вы уверены, что обрыв невозможен, или вы измеряете ёмкость аккумуляторов с напряжением менее 1.4V ( один элемент AA или AAA ), то диоды можно убрать. При этом схема помещается внутри будильника, как у меня было сделано раньше. Резистор 5 Ом защищает реле при нажатии кнопки Start. Его тоже можно убрать, если включить кнопку параллельно контактам 4-5, как на упрощённой схеме.

Как измерить ёмкость литий-ионного аккумулятора?

примеры
Um Ue I R r
1.2 1.0 0.2 6.0 0
1.2 1.0 0.5 2.4 0
3.3 3.0 0.5 2.2 4.4
8.4 7.0 0.1 12 72

В этом случае к батарее подключается делитель напряжения по образцу, показанному на схеме. Используя делитель напряжения, можно измерить ёмкость батареи из нескольких аккумуляторов или ёмкость литий-ионного аккумулятора.

Требуемый ток разряда I при среднем напряжении Um обеспечивает сумма двух резисторов: R + r = Um / I .

Резистор R рассчитывается так, чтобы при конечном напряжении на батарее Ue , напряжение на резисторе R стало равно 1V: R = (Um / I) × (1V / Ue) .

Как проверить ёмкость аккумулятора по напряжению?

По напряжению ёмкость определить нельзя. Для каждого типа батарей и аккумуляторов есть типичные кривые разряда. По ним можно оценить отношение заряда к ёмкости (  процент заряда

 ). Я использую зарядное устройство Ansmann , которое для такой оценки измеряет напряжение при заданном токе разряда. Однако у NiMh аккумуляторов не только ёмкость, но и рабочее напряжение уменьшается с возрастом. В некоторых случаях Ansmann давал оценку 30% в то время, как измерение до полного разряда давало 80%.

Как измерить ёмкость аккумулятора без этой схемы?

Подключите к заряженному аккумулятору резистор R и вольтметр. Следите по часам. Через некоторое время T напряжение U снизится до минимально допустимого. В этот момент отключите резистор. Ёмкость равна Q = T × U / R

В чём отличие от схемы, которая была на сайте раньше?

0. Старая схема

1. Вместо 1.3-1.1V на часы подаётся 2.6-2.2V
2. Вместо выключателя для дополнительного элемента питания использован контакт реле, и теперь отключение обоих аккумуляторов происходит автоматически.
3. Добавлена защита реле от обрыва резистора R

Что такое внутреннее сопротивление аккумулятора и как его измерить?

Этот раздел перенесён на отдельную страницу «Внутреннее сопротивление»

Автомобильный аккумулятор (АКБ)

Автомобиль не заводится, хотя зарядное устройство работает нормально, и показывает, что аккумулятор полностью заряжен. Дело не в ёмкости. После нескольких слишком глубоких разрядов внутреннее сопротивление увеличилось, и аккумулятор больше не может выдать ток, необходимый для работы стартёра. Придётся купить новый аккумулятор, и больше не допускать глубокого разряда.

Как измерить ёмкость АКБ

Для оценки ёмкости можно использовать лампу от фары в качестве нагрузочного сопротивления. Это должна быть лампа накаливания, например, галогеновая, но не светодиодная. Лампа 60вт потребляет ток 5А. Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Следите по часам. Когда напряжение снизится до 11в — разряд закончился — отключите лампу. Если это не сделать, то аккумулятор испортится. Если до окончания разряда прошло 10 часов, то ёмкость вашего аккумулятора 50 а·час. Если 5 часов, то 25 а·час. Этот тест не гарантирует, что машина заведётся, так как стартёру нужно не 5А, а 100-150А.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора

Лампу от фары можно использовать для оценки внутреннего сопротивления. При токе 100А на внутреннем сопротивлении не должно теряться более 1 вольта. Соответственно, при токе 5А не должно теряться более 0.05 вольта (1в * 5А / 100А). Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Запомните величину напряжения. Отключите лампу. Обратите внимание, насколько увеличилось напряжение. Если, допустим, напряжение возросло на 0.2 вольта, то аккумулятор испорчен, а если на 0.02 вольта, то он исправен. При токе 100А потеря напряжения будет всего 0.4в (0.02в * 100А / 5А).

Конденсатор вместо аккумулятора?

Ёмкость конденсатора определяется немного по другому: C = Q / U

Ёмкость зависит от геометрии конденсатора. Если увеличить расстояние L между пластинами конденсатора, то заряд Q и напряжённость электрического поля между пластинами E не изменятся, а разность потенциалов U = E × L увеличится. Поэтому ёмкость конденсатора C уменьшится.

Можно ли использовать конденсатор вместо аккумулятора или наоборот?

В некоторых случаях можно, и используют. Главное отличие конденсатора от аккумулятора при использовании в качестве источника тока в том, что по мере разряда напряжение на аккумуляторе долго остаётся стабильным, а на конденсаторе оно снижается пропорционально оставшемуся заряду.

Какой конденсатор мог бы заменить обычный аккумулятор ААА (1000 ма·час)?

Q = 1000 ма·час = 3600 А·сек = 3600 Кулон
C = Q / U = 3600 К / 1.2 В = 3000 Фарад

Такие конденсаторы «Ионисторы» уже созданы, и даже продаются. По принципу устройства они приближаются к аккумуляторам, так как обкладками такого конденсатора служит химически образуемый двойной электрический слой на границе электрода с электролитом.

 
Евгений Корниенко

2004

 

photo-ek.ru

причины и способы определить, какой объем у аккумуляторной батареи (АКБ)

Способы измерения емкости аккумулятораАккумуляторы используются в любых портативных устройствах, требующих электропитания для работы. Это касается как мобильных гаджетов — телефонов, планшетов, ноутбуков, так и автомобилей. Однако вопрос о том, как определяется емкость аккумулятора, волнует в основном автомобилистов. Они прибегают к этой процедуре по многим причинам. Обычно это делается при покупке запчастей, бывших в употреблении.

Причины измерения емкости

Есть несколько причин измерить ёмкость батареи. В основном это касается таких случаев:

  • Покупка автомобиля с прокатом.
  • Приобретение новой батареи.
  • Профилактика состояния АКБ.

Кажется, что купить автомобиль с прокатом — это просто. Конечно, на рынке бывшего в употреблении транспорта много предложений продажи. Они поступают и от частных владельцев, и от салонов-перекупщиков. Однако наибольшая трудность для покупателя — не оказаться обманутым. Недобросовестные продавцы регулярно врут об истории и состоянии техники, сообщают заведомо неверные технические характеристики. В таких условиях выигрывает тот человек, который способен самостоятельно проверить утверждения, выдвигаемые торговцем.

Способы измерения емкости аккумулятора: какой объем у АКБДаже самые выносливые и емкостные аккумуляторы однажды выходят из строя и автолюбителю приходится думать о замене. Нужную АКБ, емкости которой хватит для нормального зажигания конкретной модели авто, можно купить в любом специализированном магазине. В таком случае важно проверить документы.

Торговая точка должна в обязательном порядке иметь лицензию на продажу аккумуляторных батарей, а также документацию производителя, подтверждающую подлинность устройства. Если сотрудники не имеют или отказываются предоставить какие-либо бумаги, то лучше посетить другое место. Не следует закрывать глаза на отсутствие документации из-за низкой цены — скорее всего, это подделки.

Старые аккумуляторы также продают с рук. Здесь большую роль играет даже не честность продавца. Человек может искренне верить в сообщаемую информацию, но при этом говорить неправду. Многозарядный аккумулятор — это не одноразовая батарейка. Он переживает множество циклов заряда и разряда, что неизбежно приводит к износу. Показатели устройства ухудшаются и перестают соответствовать указанным в техническом паспорте. Измерить объем аккумулятора не составит труда, но для этого потребуется согласие продавца.

Правила безопасности обязывают человека не забывать о регулярной профилактики. В комплекс мер, касающихся состояния аккумулятора, входят его тренировка и измерение объема. Отличие реальной вместительности от заявленной — верный индикатор степени износа. Иногда изменения происходят из-за естественной эксплуатации, иногда к этому приводит нарушение правил использования устройства.

Скажем, гелиевые батареи ни в коем случае нельзя разряжать полностью — они непредсказуемо реагируют на подобные ситуации. Чаще всего устройство перестает вмещать в себя полный объем энергии, а также начинает разряжаться быстрее.

Простое исследование вместительности

Процедура интуитивно понятна по названию единицы. Вместительность энергетического носителя измеряется в амперах в час. Для небольших батареек пользуются более точным делением — их объем измеряется с миллиамперах в час. Перевести амперы в миллиамперы и наоборот очень просто:

  • В первом случае значение умножают на одну тысячу.
  • Во втором — делят на то же значение.

Как проверить емкость аккумулятораЛогика операции ясна из физического смысла единицы. Указываемое число подразумевает величину ампер исходящего тока, которую устройство сможет обеспечить за час работы, при этом израсходовав весь заряд. Люди, не знающие физики, могут догадаться о необходимых действиях исходя из математического смысла. Количество ампер в час подразумевает силу тока, умноженную на время работы.

Следовательно, для нахождения емкости нужно просто перемножить силу тока в цепи и время, потраченное на полный разряд.

Используемое оборудование

Чем измерить емкость аккумулятораВ любом случае потребуются провода, ведь без них собрать электрическую цепь не получится. Обязательно нужно устройство, которое будет питаться от энергии аккумулятора, например, лампочка. Но так как для исследования необходим полный разряд, следует подобрать лампу с наибольшим энергопотреблением. Если найти такую не удалось, то можно подключить любой бытовой прибор. Хорошо подойдет небольшая морозильная камера.

Не получится обойтись и без измерительных приборов:

  • часы;
  • амперметр или вольтметр.

Предпочтительно найти амперметр, ведь при использовании вольтметра потребуется точно знать значения сопротивления. Лучше, если у автолюбителя будут оба устройства. При исследовании гелиевой батареи надо включить в цепь специальное реле, которое защитит устройство от полного разряда.

Выполняемые шаги

Как узнать реальную емкость аккумулятораПервый шаг — это зарядка аккумулятора. Так как требуется найти целостный объем, устройство надо зарядить полностью. Затем собирается цепь. В нее включаются измерительные приборы, реле, если такая необходимость имеется, потребитель энергии. Часы надо также запитать от общей цепи, предварительно установив нулевые значения времени.

Когда электричество закончится, они отключатся, сохранив время работы системы. После этого ключ замыкают, а про цепь временно забывают. Нужно лишь заранее установить показания амперметра, то есть силу исходящего тока. Когда батарея разрядится, настанет время простой арифметики. Нужно взять калькулятор и умножить силу тока на время работы системы — это и есть искомое значение.

Если амперметра нет, то можно не использовать даже значения вольтметра. Но для этого надо наверняка знать показатели общего сопротивления.

Его можно найти, сложив внешнее сопротивление сети со внутренним, относящимся к источнику тока. А также надо знать, чему равна ЭДС аккумулятора. После этого достаточно найти силу тока, разделив ЭДС на общее сопротивление. Полученное значение также надо умножить на время полного разряда.

Опыт пользователей

Очень простая процедура, но для владельцев гелиевых АКБ к ней нужно подходить с осторожностью. От полного разряда батареи ничего хорошего не случится, поэтому реле надо использовать обязательно. Подключайте его правильно, чтобы не испортить устройство.

Сергей Рассказов

Никогда не думал, что кто-то не знает, как измерить полную аккумуляторную емкость. Для этого не нужны какие-либо специальные знания, достаточно помнить базовую школьную программу. Не радует только то, что процедура занимает слишком много времени. Ждать полного разряда мало того, что утомительно, так и не поедешь никуда, если запасной АКБ нет.

Алексей Сафрошкин

Часто измеряю емкость АКБ для своих друзей. Они почему-то разобраться не могут, все время этому удивляюсь. Впрочем, мне несложно помочь.

Виктор Казаков

Измерить полную емкость — пожалуй, это самое простое, что вообще можно сделать с аккумуляторной батареей. Просто считаешь время работы и умножаешь на силу тока. Если вам нужно просто выяснить, соответствуют ли заявленные на поверхности данные текущей ситуации, то можно пойти на хитрость. Из всех измерений нужно только время. Умножаешь его на номинальную выходную силу тока, и все. Этот метод часто врет, зато самый ленивый.

Андрей Иванов

proakkym.ru

Измеритель емкости аккумуляторов ZH-YU ZB206+ и как он измеряет внутреннее сопротивление

Некоторое время назад, в ходе обсуждения очередных «подопытных» аккумуляторов, зашла речь об измерении внутреннего сопротивления, а так как известный прибор YR1030 (и 1035) стоят относительно дорого, то один из комментаторов сказал что есть хороший и дешевый приборчик под названием ZH-YU ZB206+.
Но также выяснились некоторые нюансы и чтобы восстановить справедливость я купил для пробы этот тестер.

Речь тогда зашла о том, что ZB206+ также измеряет на частоте 1кГц, как и описано в даташитах, процитирую —

Да, этот измеритель замеряет на 1 кГц, всё как положено.

В следующем обзоре я попутно к YR1030 рекомендовал и его, но в процессе обсуждения выяснилось, что в отличие от 1030 измеряет он более примитивным способом и собственно ради того чтобы проверить это, а кроме того сравнить его точность измерения внутреннего сопротивления с YR1030 и был куплен ZB206+, благо стоит он не очень дорого.

Обзор будет не очень большим, постараюсь дать информацию сжато, описание, режимы работы, тесты и выводы.

Но так как это все таки еще и обзор, то начну как обычно, с упаковки.
Прислали тестер в обычном полиэтиленовом пакете, замотанным в какую-то пленку.

Комплект состоит из тестера и инструкции.

К сожалению инструкция почти полностью на китайском языке, потому либо переводить через переводчик умеющий это делать по фото, либо прочесть дальше мое описание, либо скачать ее на английском языке.

Характеристики со страницы товара.
Напряжение питания: DC12V / 5V (опционально)
Рабочий ток: <35 мА
Максимальное входное напряжение батареи: 8.5V
Максимальная погрешность тока разряда: 1% + 2 мА
Ошибка измерения напряжения: 1% -3D
Максимальная ошибка общих результатов измерений: 0,1-0,2 А 2,5%, 0,3-0,5 А 1,6%, 0,6-1,0 А 1,2%, 1,1 А-2,6 А 1%
Размер печатной платы (без медных опор): 97 x 62 x 38 мм
Вес (с медными ножками): 47 г

На вид маленькая, аккуратненькая платка, правда радиатор в пути немного пострадал, но это не критично, хотя и неприятно.

Сборка на мой взгляд даже аккуратная.

На плате установлено два разъема и один клеммник.
Клеммник предназначен для подключения аккумулятора или любого другого источника питания напряжением до 8.5 Вольта.
Правее находится разъем подключения измерительной цепи при использовании четырехпроводного подключения, необходимо для корректного измерения внутреннего сопротивления и емкости в Ватт часах.
Еще правее небольшая платка с microUSB разъемом. Тестер продается в двух вариантах, с питанием 5 или 12 Вольт. В первом случае стоит такая платка как на фото, во втором там обычный 5.5/2.1мм разъем. Так как разница в цене была копеечной, то взял с преобразователем, в 12 Вольт всегда можно переделать просто заменив плату на разъем так как она поднимает напряжение с 5 до 12 Вольт.

Управление
Три кнопки — S— (уменьшение), S++ (увеличение), SK (режим работы).

Индикация.
Четырехразрядный семисегментный индикатор плю четыре дополнительных светодиода.
На индикатор поочередно высвечивается информация о токе, емкости, напряжении, при этом чтобы понимать что именно в данный момент на экране, включается соответствующий светодиод.
Плата индикации может быть отделена от основной платы, что полезно при установке в корпус. Правда кнопки не отделяются, потому придется ставит дополнительные. Но в любом случае удобно.

Ниже и левее есть пищалка, пищит неприятно, потому я ее почти сразу отключил.

На радиаторе установлен силовой транзистор, судя по инструкции это P75NF75, но на самом транзисторе маркировка еле видна.
Радиатор очень мелкий, есть плата с вентилятором, но я покупал самый недорогой вариант так как сами платы ничем не отличаются.

Основная часть измерительного узла и управления

Снизу только четыре стойки для установки платы в корпус.

1. Микроконтроллер 8S003F3P6 с 10 бит АЦП.
2. Операционный усилитель LM358. Насколько я понимаю, отвечает за усиление сигнала с шунта и входного напряжения.
3. Два регистра 74HC595, управление индикатором и выходом на вентилятор.
4. Токоизмерительный шунт сопротивлением 50мОм, мощность до 2 Ватт, что при токе 2.6 Ампера с большим запасом.
5. Плата преобразователя напряжения, левее и ниже виден диод для защиты от переполюсовки, правда в данном варианте он не сильно нужен.
6. TL431, на ее базе собран стабилизатор питания индикации и скорее всего операционного усилителя.

Хоть индикатор относительно контрастный, но со светофильтром читается лучше, не говоря о фотографиях, потому дальше все фото будут с ним.
Изначально плата настроена на 1 Ампер разрядного тока.

Кнопки S— и S++ уменьшают или увеличивают установку тока нагрузки. Отмечу то, что кнопки стоят как привычно нашим пользователям, т.е. минус слева, а плюс справа. А также отмечу то, что на картинке магазина показан ток 2.68 Ампера, хотя плата способна выставлять ток только от 0.1 до 2.6 с дискретностью 0.1 Ампера.

Если включить разряд без аккумулятора то высветится сообщение об ошибке, всего таких сообщений 6:
Err1 — Измеряемое напряжение выше чем 8.5 Вольта
Err2 — Измеряемое напряжение слишком низкое или отсутствует.
Err3 — Батарея имеет слишком высокое сопротивление или плохой контакт в следствие чего при нагрузке напряжение падает слишком сильно при установленном токе нагрузки.
Err4 — Неисправность силового транзистора
Err5 — Перегрузка по мощности. По умолчанию плата имеет максимальную мощность в 12 Ватт, но данный лимит можно отключить
Err6 — Напряжение питания не входит в диапазон 11-14 Вольт.

Настройки.
Данное меню вызывается при помощи подачи питания с зажатой кнопкой SK, кнопки -/+ изменяют значение, SK переключает к следующему пункту, после прохождения всех пунктов плата переходит в нормальный режим с сохранением настроек.
1, 2. — Двухпроводный или четырехпроводный режим измерения.
3. Автоопределение типа аккумулятора и соответственно автоматическая установка напряжения окончания разряда. Рекомендую выключить, так как определение производится исходя из напряжения аккумулятора, Для заряженного LiIon это 3 Вольта, LiFe — 2.5 Вольта, Никелевых — 1 Вольт. Соответственно бывает автоматика ошибается, а кроме того иногда разряжать надо до другого напряжения.
4. Отключение пищалки, отключил почти сразу так как раздражала.
5. Отключение лимита максимальной рассеиваемой мощности.
6, 7. — Мощность в Ваттах при которой будет включаться вентилятор, при 00 работает всегда пока идет разряд.
8. Максимально можно выставить 10 Ватт, но включается этот режим несколько оригинально, не перебором 7-8-9, а в обратную сторону 3-2-1-10.

Режим измерения внутреннего сопротивления включается подачей питания с зажатой кнопкой S—, при этом на индикатор можно вывести как внутреннее сопротивление в мОм, так и напряжение аккумулятора, переключение кнопкой SK, выход из этого режима только перезагрузкой платы.

О вентиляторе.
Как вы понимаете, даже 5 Ватт рассеивать с таким мелким радиатором проблематично, не говоря о большей мощности, потому производитель заложил возможность подключения вентилятора.
Минусовой провод вентилятора подключается к точке F- (слева), плюсовой ко входному напряжению, но так как вентилятор у меня был на 12 Вольт, то я его подключил после преобразователя, а кроме того после защитного диода, но по большому счету можно подключить и до него (диод в самом верху фото).
Я же подключился там, где ближе чтобы просто было немного аккуратнее. Попутно заменил измерительный разъем на клеммник.

Ток потребления платы почти не меняется от режима работы и составляет 65мА при питании 5 Вольт (с преобразователем).
С вентиляторов потребление конечно выше, в моем случае был вентилятор 12 Вольт 0.5 Ватта, с ним плата потребляет 170мА.
Этого вентилятора было полностью достаточно для работы с аккумулятором 4.2 Вольта при максимальном токе.

Проверка точности измерения напряжения.
На низких напряжения точность измерения просто великолепная, практически знак в знак, выше 5 Вольт занижает на 0.02 Вольта, но как по мне, также отлично.
В описании указано что максимальное напряжение 8.5 Вольта, но если поднимать напряжение при уже включенном режиме нагрузки, то измеряет она почти до 10 Вольт, при этом отображает 9.95 и даже если поднимать напряжение выше, то значение не меняется.
При попытке запустить тест с подобным напряжением выдает ошибку.

Перед тем как проверять точность установки тока измерил ток потребления от аккумулятора в режиме простоя. Также вопросов нет, при 4.2 Вольта ток 0.1мА, при 8.5 — 0.2мА.

Точность установки тока также не вызвала вопросов, на мой взгляд для такого дешевого устройства все отлично. Мало того, в конце я проверил уход тока после прогрева, разница в пределах погрешности.

Но друзья, плату то я покупал для того чтобы проверить, насколько она точно умеет измерять внутреннее сопротивление аккумуляторов.
Для этого я взял некоторое количество разных аккумуляторов, которые отличаются производителем, емкостью, максимальным током, напряжением и химией и решил проверить. Можно было взять еще больше подопытных, но я решил что вполне достаточно и 12 штук. Также было использовано четырехпроводное подключение и качественный держатель, по крайней мере лучше у меня нет.

Собственно результаты. Почти во всех случаях у ZB206+ присутствовала «болтанка» в пределах 3-5 знаков, например отображалось не 17 мОм, а 16-18 кратковременно переходя в 15-19, но об этом позже. причем у одних аккумуляторов было больше (VTC6), у других меньше (NCR18650B).

Отдельно проверил точность измерения при разряженном аккумуляторе, благо они у меня были после других тестов.
Последняя пара скриншотов не перепутана, слева VTC5A, справа VTC6.

Все бы ничего, но вы наверное обратили внимание на странность в результатах предыдущего теста. Выше я писал что часто результаты очень нестабильны, значения меняются примерно 2-3 раза в секунду изз-а чего бывает сложно понять, какое же сопротивление.
Но когда я проверял с разряженными аккумуляторами, то не некоторых аккумуляторах эффект стал еще сильнее, ниже на фото один и тот же аккумулятор, разница во времени между фото около 30 секунд. Т.е. я установил аккумулятор, посмотрел какое сопротивление и не стал его вынимать из держателя и значения начали «плавать» примерно так — пол минуты 10-14 мОм, затем плавное повышение и уже 16-19мОм, еще пол минуты и опять 10-14мОм.
Может не именно пол минуты, но выглядели интервалы примерно одинаково.

Ну а что у нас насчет частоты в 1кГц? Да ничего, измерение производится короткими импульсами фактически по постоянному току.
1, 3. — Форма напряжения на затворе транзистора
2, 4. — Форма напряжения на шунте.

Частота следования импульсов примерно 4 Гц, ширина импульса около 3мс, схема при этом работает в режиме стабилизатора тока со значением примерно 1-1.2 Ампера. Обычно для проверки сопротивления на постоянном токе рекомендуют значение тока 0.5-1С, потому ток 1.2 Ампера перекрывает нормально диапазон емкостей 1.2-2.4 Ач.

Но в любом случае здесь нет не только измерения на переменном токе, а и на частоте 1кГц, если условно экстраполировать ширину импульса 3мс в некую частоту при условии что ширина импульса и паузы была бы 50/50, то эта частота бы равнялась 166 Гц.

Попутно проверил как ведет себя прибор при измерении в режиме — двухпроводное подключение.
Без подключения измерительной пары проводов измерение сопротивления не работает.
1. Если подключить только один провод, то сопротивление занижено в полтора раза, а напряжение ровно в два.
2. Если подключить второй провод, то сопротивление и напряжение приходят в норму.
Если потом включить четырехпроводный режим, то ничего не меняется, потому я так и не понял, в чем смысл настройки — 2/4 провода.

И конечно измерение емкости аккумулятора.
Для тестов я взял несколько аккумуляторов и решил проверить их емкость.

Murata VTC5A.
Ток разряда 2.5 Ампера, что соответствует 1С

При запуске теста по нажатию кнопки SK и отключенном режиме автоматического определений аккумулятора вам будет предложено выбрать напряжение окончания разряда. Именно потому я рекомендовал отключить автоматическое определение так как устанавливать этот порог удобно, а кроме того можно это сделать более корректно, так как автоматика определяет для него порог 3 Вольта.
Диапазон изменения 1-6 Вольт и если с верхним напряжением вопросов нет, оно нормально для 2S сборок, то вот 1 Вольт не совсем корректно так как тот же NiCd тестируют до 0.9 Вольта.
Выставляю напряжение 2.5 Вольта.

В процессе теста на индикатор поочередно выводится емкость Ач, емкость Втч, напряжение аккумулятора и установленный ток разряда. При этом 2/5 времени высвечивается емкость и по 1/5 все остальное.
Остановить тест в произвольном месте не выйдет, вернее остановить получится, но посмотреть результат невозможно, устройство переходит в режим установки тока. После окончания теста индикатор мерцает и в этом режиме уже можно посмотреть все результаты.

В конце я получил 2.409Ач или 8.67Втч.

Мой предыдущий тест показал 2.421 Ач или 8.693 Втч, практически один в один, а с учетом того что после моего первого теста были сделаны еще тесты и аккумулятор потерял немного емкости, то вообще все отлично.

Следующим был Murata VTC6. но здесь я немного запутался и случайно выставил ему отсечку по 2.5 Вольта вместо 2.0 которые были в их тесте.

Из-за ошибки проверка проходила в два этапа, разряд до 2.5 Вольта, а затем до 2.0 Вольта. В сумме получилось 2.975Ач или 10.585Втч. В исходном тесте этого аккумулятора при токе 1С было 3.015Ач или 10.67 Втч.

Интересный момент, после окончания теста можно кнопкой SK выбрать режим отображения напряжения на аккумуляторе, при этом оно фиксируется на некоей величине (два правых фото), судя по всему выводится среднее напряжение за время теста.

Также были проверены еще два аккумулятора, Samsung 30Q и 35E. Ток разряда 0.5С

Результаты, вверху соответственно 30Q

30Q показал в итоге чуть больше чем в исходном тесте, но в данном случае он был немного перезаряжен (напряжение можно посмотреть в тесте внутреннего сопротивления).

С 35Е все наоборот, здесь он был чуть чуть недозаряжен и потому результат был ниже исходного. Можно сказать что все сходится.

Итоги.
В плане измерения тока, напряжения, емкости никаких замечаний. Также отмечу положительные вещи:
Удобное управление выбором тока нагрузки и напряжения окончания разряда.
Управление вентиляторов в зависимости от мощности нагрузки.
Общее неплохое качество изготовления.

Отдельно отмечу, даже хочу выделить жирным шрифтом — если в процессе теста отключить питание и потом опять подать, то нагрузка продолжает тест не сбрасывая показания! На мой взгляд только это перекрывает все недостатки потому как все устройства которые я знаю, потом начинают тест с нуля.

Ну и недостатки:
Неудобное включение режима измерения внутреннего сопротивления, так и просится кнопочка с НЗ контактами по питанию.
Минимальное напряжение 1 Вольт, а не 0.9
Измерение внутреннего сопротивления, большой разброс показаний, плавающий результат даже с качественным держателем и четырехпроводным подключением
И конечно здесь нет ни измерения на переменном токе ни частоты в 1кГц.

Жаль что по изначальной информации я ошибочно решил что данный тестер измеряет внутреннее сопротивление корректно, собственно потому я и заказал его для проверки этой информации, теперь вот думаю куда его присобачить применить.
Но при этом я все равно его рекомендую из-за неплохих параметров, удобства, возможности продолжения теста и цены, вряд ли за 7 долларов можно найти что-то более интересное.

На этом у меня все, надеюсь что было полезно.

mysku.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *