उपभोक्ता बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को मापने का सबसे सटीक तरीका क्या है?

Question

बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को मापने का विशिष्ट तरीका, जो मैंने अनुसंधान के माध्यम से पाया है, एक प्रतिरोधक के साथ एक सर्किट में बैटरी को जोड़कर, बैटरी के माध्यम से वोल्टेज को मापना, वर्तमान की गणना करना, रोकनेवाला के माध्यम से वोल्टेज को मापना, वोल्टेज का पता लगाना शेष प्रतिरोध की गणना करने के लिए किर्चॉफ कानूनों को गिराएं और उपयोग करें, जो आंतरिक प्रतिरोध होगा।

एक प्रोफेसर ने उल्लेख किया कि यह बहुत कम आंतरिक प्रतिरोध वाली बैटरी के लिए बहुत गलत है, इसलिए एक मानक बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध का परीक्षण करने के लिए एक और सटीक तरीका है?

Comments

यह बैटरी के भार, तापमान और स्वास्थ्य के साथ बदलने जा रहा है। इस मामले में "सटीकता" के लिए जाने के लिए यह एक काफी व्यर्थ अभ्यास हो सकता है।

— ट्रांजिस्टर

एक कैलिब्रेटेड निरंतर वर्तमान लोड का उपयोग करें ... एक सामान्य लोड रोकनेवाला अपने मूल्य को तब बदल देगा जब वह गर्म हो जाएगा .... प्रतिरोध परिवर्तन बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध का एक महत्वपूर्ण प्रतिशत हो सकता है

— jsotola

आप एक शून्य ओम बैटरी से कनेक्ट कर सकते हैं और वर्तमान को माप सकते हैं। हालांकि, इसे माइक्रोसेकंड से अधिक के लिए जुड़ा हुआ नहीं छोड़ें।

— richard1941

Answer 1

नेटवर्क एनालाइज़र की तरह ही एसी करंट का उपयोग करना सबसे आसान है।

आप ज्ञात मूल्य के switchable वर्तमान सिंक, या एक रोकनेवाला और एक FET का उपयोग कर सकते हैं। चालू के साथ वोल्टेज को मापें, फिर वर्तमान बंद के साथ, घटाना, वर्तमान से विभाजित करें, आपको आंतरिक प्रतिरोध मिलता है। यदि आप इसे ऑन / ऑफ चक्र दोहराते रहते हैं, तो यह एसी करंट का उपयोग करने के बराबर है।

एसी माप का एक फायदा यह है कि आप डीसी से छुटकारा पाने के लिए एक संधारित्र का उपयोग कर सकते हैं, और केवल छोटे एसी वोल्टेज को संभाल सकते हैं। यह सिग्नल श्रृंखला में किसी भी डीसी ऑफसेट की उपेक्षा करता है, ओपैंप आदि से। एसी माप सबसे सटीक तरीका है।

आप एक प्रयोग के रूप में कुछ इस तरह का उपयोग कर सकते हैं:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

यहां बाईं ओर वोल्टेज स्रोत बैटरी में आर 1 और सी 1 के माध्यम से एक एसी सिग्नल चलाता है। यह एसी C1 के माध्यम से युग्मित है।

C2 बैटरी पर AC वोल्टेज निकालता है।

एसी वोल्टेज वी 1 को जानने के बाद, एक बार जब आप "आउट" पर एसी वोल्टेज को मापते हैं, तो बैटरी आंतरिक प्रतिरोध आसानी से गणना की जाती है, क्योंकि यह आर 1 के साथ एक प्रतिरोधक विभक्त बनाता है।

आप इसे साउंडकार्ड के साथ, या फ़ंक्शन जनरेटर और मल्टीमीटर के साथ कर सकते हैं। सुनिश्चित करें कि आप ज्ञात मान के एक रोकनेवाला के साथ बैटरी को बदलकर अपने परीक्षण रिग को जांच और सत्यापित करें, जिसे मापा जाने वाले अपेक्षित प्रतिरोध की तुलना में परिमाण के समान क्रम का होना चाहिए।

Comments

एक दृष्टिकोण के लिए +1 जो मेरे लिए नया है। उपयोगकर्ता बैटरी में इंजेक्ट करंट को एक सुरक्षित मूल्य तक सीमित करना चाह सकता है।

— ट्रांजिस्टर

@ ट्रान्सिस्टर प्रतिरोध को सीमित करता है, यह वास्तव में एक नेटवर्क विश्लेषक है ... यह एक साउंडकार्ड के साथ भी काम करता है।

— peufeu

V1sine की फ्रीक्वेंसी 10Hz से अधिक बेहतर होगी यदि आउटपुट में माप एक स्कोप के AC कपलिंग द्वारा किया जाएगा। (?)

— user16307

Answer 2

आपके प्रोफेसर द्वारा आपके द्वारा बताए गए तरीके पर आपत्ति करना गलत है। यदि बैटरी में प्रतिबाधा कम है, तो आप लोड बढ़ाते हैं, इसलिए अंतर बेहतर मापने योग्य हो सकता है।

हालाँकि, समस्या काफी गहरी है। बैटरियों में आमतौर पर एक स्थिर डीसी लोड नहीं होता है, और अक्सर लोगों को लोड को आवेग करने के लिए बैटरी की प्रतिक्रिया जानने की आवश्यकता होती है। मुद्दा यह है कि बैटरी में एक भी "प्रतिबाधा" नहीं है जिसे लोड करने के लिए इसकी प्रतिक्रिया के अनुमान के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। प्रत्येक बैटरी में प्रतिबाधा का एक स्पेक्ट्रम होता है, लोडिंग की अलग-अलग आवृत्ति के लिए अलग-अलग प्रतिबाधा होती है। इंजीनियरिंग के इस विषय को "विद्युत रासायनिक प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी" कहा जाता है। प्रस्तुति का एक उदाहरण । "इलेक्ट्रोकेमिकल स्पेक्ट्रम" के उदाहरण के साथ, बैटरीयूनिवर्सिटी के इस लेख को भी देखें ।

तो, एक बैटरी के आंतरिक प्रतिबाधा को चिह्नित करने का सबसे सटीक तरीका इसके स्पेक्ट्रम को मापना है, उदाहरण के लिए, peufeu द्वारा सुझाए गए सर्किट ।

हालाँकि, यह सब नहीं है। ईआई-स्पेक्ट्रम आमतौर पर लागू "छोटे सिग्नल" का उपयोग करके एकत्र किया जाता है। जैसा कि लोरेंजो डोनाटी ने नीचे टिप्पणी की थी, प्रतिबाधा का मूल्य न केवल आवृत्ति पर निर्भर है, बल्कि इसका उपयोग अनुप्रयुक्त संकेत / भार के आयाम के साथ भी नहीं किया गया है, जो समस्या की जटिलता में एक और आयाम जोड़ता है।

Comments

वे बोड प्लॉट एक वारबर्ग प्रतिबाधा (संवहन की अनुपस्थिति में) की उपस्थिति की विशेषता हैं और Nyquist में शिफ्ट हो जाते हैं और यह अधिक स्पष्ट हो जाता है। मुझे बैटरी के बारे में अनुमान लगाना चाहिए था, लेकिन मैंने पहले कभी इस पर विचार नहीं किया। धन्यवाद!

— जोंक

बैटरी में एक भी "प्रतिबाधा " नहीं है: इसे बस लगाने के लिए, एक बैटरी का आंतरिक प्रतिबाधा गैर-रैखिक (आम धारणा के विपरीत और सरल "वोल्टेज स्रोत + अवरोधक" मॉडल) है। (+1) यह इंगित करने के लिए!

— लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट.ऑर्ग

अच्छी बात, रोचक लेख। मुझे +1

— डोरियन

Answer 3

आंतरिक प्रतिरोध एक बैटरी के एक जटिल वी (आई) फ़ंक्शन का एक अनुमान है, इसलिए कोई "सच" आंतरिक प्रतिरोध मूल्य नहीं है जिसे आप पहली बार में सटीक रूप से माप सकते हैं। सबसे अधिक प्रतिनिधि माप आप कर सकते हैं प्रासंगिक वर्तमान मूल्यों के लिए वास्तविक V (I) वक्र है। यदि, संयोग से, आप एक सीधी रेखा - बिंगो प्राप्त करते हैं, तो आपकी बैटरी को एक एकल आंतरिक प्रतिरोध मूल्य द्वारा सटीक रूप से वर्णित किया जा सकता है। अन्यथा, आपको किसी भी लोड के लिए वर्तमान और वोल्टेज मान निर्धारित करने के लिए आपके द्वारा प्राप्त वक्र का उपयोग करना होगा।