Japan

www.hioki.com www.hioki-instrumenti.com

Merači otpornosti | Baterijski testeri: Kako koristiti

Ovo poglavlje opisuje kako se merenje otpornosti razlikuje zavisno od toga da li se koristi tester ili meračotpornosti i kad koristiti koji instrument. Takođe opisuje kako se unutrašnja otpornost baterije može meritisa baterijskim testerom u primeru primene (merenje impedanse baterije).

01. Merenje otpornosti i merenje niske otpornosti

Merenje otpornosti analognim testerom

Slika ispod ilustruje merno kolo otpornosti analognog testera.Pre merenja otpornosti Rx, kratko spojite test kablove i zvršite nula podešavanje. Ovaj korak služiza korekciju vrednosti unutrašnje otpornosti testera.Ako postoji neki napon preko Rx kola, to će rezultovati kratkim spojem, zato obavezno proverite.Analogni tester detektuje vrednost otpornosti na osnovu naboja u ampermetru A kad je povezanna otpornost Rx.

2-terminalno merenje digitalnim testerom i 4-terminalno merenje meračemotpornosti

Većina digitalnih testera meri otpornost sa dva terminala. Oni koriste voltmeter da detektujuvrednost otpornosti R0 dok primenjuju konstantnu struju na merni cilj i rezultujuće očitavanje

sadrži i otpornosti veza r1 i r2. Za smanjenje uticaja otpornosti veza na merene vrednostineophodno je izvršiti nula-podešavanje kratkim spajanjem test kablova pre merenja otpornostiR0.Međutim, ovaj metod ne može eliminisati uticaje kontaktne otpornosti između test kablova imernog cilja. Dodatno, on ne može dati precizna očitavanja ako je otpornost R0 mala.U 4-terminalnom merenju, kolo koje primenjuje konstantnu struju i kolo koje sadrži voltmetar sunezavisna na oba kraja mernog cilja. Dok kod se nula-podešavanje izvršava ispravno kratkimspajanjem 4 test kabla, moguće je ne samo eliminisati uticaje kontaktne otpornosti, već takođe iignorisati uticaje vrednosti otpornosti veze r1 do r4.Samo određeni Hioki instrumenti, uključujući neke stone digitalne multimetre i merače otpornosti,koriste 4-terminalno merenje za merenje DC otpornosti.

Funkcija korekcije temperature merača otpornosti

Otpornost svih objekata varira sa temperaturom. Pošto svi merni ciljevi mereni meračemotpornosti neće obavezno biti na istoj temperaturi, neophodno je eliminisati uticaj temperature ucilju osiguranja doslednosti testiranja.Funkcija korekcije temperature merača otpornosti proračunava razliku između vrednostitemperature t dobijene od senzora temperature koji je povezan na instrument i referentnetemperature t0, primenjuje korekciju na merenu vrednost otpornosti i prikazuje rezultat.U cilju iskorišćenja ove funkcije, neophodno je konfigurisati meračotpornosti sa temperaturnimkoeficijentom.U slučaju kaljene bakarne žice, koristi se koeficijent 0.00393/°C. (Ovo je standardna vrednostkoju koriste Hioki merači otpornosti.)Za više informacija o temperaturnim koeficijentima raznih materijala, molimo pogledajte uputstvoza upotrebu koje dolazi sa Hioki meračem otpornosti.

Merenje otpornosti žica upotrebom merača otpornosti

Pošto otpornost žica varira sa njihovom dužinom, jedinica poznata kao podužna otpornost (Ω/m)se koristi za izražavanje otpornosti žica.24 AWG (0.2 sq) kablovi koji se koriste za prenos slabih električnih signala u distribucionimpanelima imaju podužnu otpornost od 0.09 Ω/m, dok 6 AWG (14 sq) napojni kablovi imajupodužnu otpornost od 0.0013 Ω/m, i 150 sq. žice imaju podužnu otpornost od 0.00013 Ω/m.Ako S prestavlja površinu (m2), L dužinu (m), a ρ specifičnu otpornost (ρ・m) na slici ispod,ukupna vrednost otpornosti žice se dobija iz R = ρ × L / S.

02. Merenje unutrašnje otpornosti baterije baterijskim testerom i drugemerne primene

Princip merenje unutrašnje otpornosti baterije

Baterijski testeri (poput3561, BT3562, BT3563, 3555, i BT3554) primenjuju konstantnu AC strujuna mernoj frekvenciji od 1 kHz i onda proračunavaju unutrašnju otpornost baterije na osnovunaponske vrednosti dobijene od AC voltmetra. Kao što je ilustrovano na slici, AC 4-terminalnimetod, koji povezuje AC voltmetar na pozitivnu i negativnu elektrodu baterije, omogućujeprecizno merenje unutrašnje otpornosti pritom minimizujući uticaje otpornosti mernog kabla ikontaktne otpornosti. Ova tehnika se koristi za merenje unutrašnje otpornosti niske poputnekoliko mili oma.Ovi instrumenti omogućuju i visoko-precizno merenje DC napona (OCV), što je još jedna primenaza baterije gde je potrebna visoka preciznost, pri 0.01% rdg. Omogućavanjem da se mernafrekvencija postavi na vrednost drugačiju od 1 kHz, Tester impedanse baterija BT4560 može sekoristiti za vršenje još finijeg testiranja unutrašnje otpornosti sa Cole-Cole nacrt merenjem. Ontakođe daje mernu preciznost od 0.0035% rdg. za DC naponsko merenje (OCV) baterija.

Unutrašnja otpornost, vrednosti napona baterije i odgovarajući baterijski testeripo tipu baterije

Ova slika ilustruje Hioki paletu modela baterijskih testera koji mere unutrašnju otpornost baterija(IR) i napon (napon otvorenog kola ili OCV) kao i to koje tipove baterija svaki instrument možemeriti. BT4560 i 3561 su dobro prilagođeni za upotrebu sa baterijskim ćelijama dizajniranim zaelektrična vozila i hibridna vozila kao i sa litijum-jon dopunjivim baterijama u kompaktimbaterijskim pakovanjima za mobilne uređaje zbog niske unutrašnje otpornosti ovih tipova ćelija.Naprotiv, BT3562 i BT3563 treba koristiti sa baterijskim pakovanjima (setovima višestrukih litijum-jon dopunjivih baterija) zbog visokog baterijskog napona (OCV) takvih konfiguracija.Mada se ovi instrumenti mogu koristiti i za merenje unutrašnje otpornosti i baterijskog naponadrugih dopunjivih baterija poput nikl-metal-hidrid, olovna kiselina i nikl-kadmijum baterija,potrebno je da izaberete baterijski tester na osnovu baterijskog napona (OCV).

Merenje unutrašnjeg napona baterijskog pakovanja (sastavljene baterije,baterijskog steka ili baterijskog modula)

Za dobijanje potrebnog napona, baterija je izgrađena povezivanjem više ćelija u seriji. Zakreiranje takvog baterijskog pakovanja, trake ili sabirnice se zavaruju uza povezivanje ćelija.Rezultujuća otppornost vara je sadržana u merenjima unutrašnje otpornosti baterijskih pakovanja.Pošto će anomalije vara sprečiti da baterijsko pakovanje da pun kapacitet svojih performansi,preporučeno je testiranje sastavljenog baterijskog pakovanja upotrebom baterijskog testera.BT3562 može meriti unutrašnju otpornost baterijskog pakovanja do 60 V, dok BT3563 možemeriti unutrašnju otpornost baterijskog pakovanja do 300 V.

Merenje Cole-Cole nacrta baterije

Široko govoreći, unutrašnja otpornost baterije se sastoji od 3 komponente: omske otpornosti(otpornost vara), reakcione otpornosti (otpornost prenosa naboja), i difuzione otpornost (Warburg

impedanse). Ove komponente se generalno proračunavaju pomoću Cole-Cole nacrt (Nyquistnacrt) merenja. Tester impedanse baterije BT4560, koji dozvoljava variranje merne frekvencijeunutar opsega od 100 mHz do 1.05 kHz, je idealan za Cole-Cole nacrt merenje. Ovaj instrumentmože meriti efektivnu otpornost baterije R i njenu reaktancu X. On se takođe isporučuje sastandardnim aplikativnim softverom koji može prikazati Cole-Cole nacrte. Dodatno, LabVIEWmože vršiti analizu ekvivalentnog kola za jednostavne baterije.

Druge primene: Merenje ESR električnig dvo-slojnih kondenzatora (EDLCs)

Unutrašnja otpornost u električnim dvoslojnim kondenzatorima (EDLCs) koji pripadaju klasi 1 ikoji se koriste u bekap primenama se meri upotrebom AC. Hioki baterijski testeri mogu se koristitii za jednostavno merenje kondenzatora klase 2, klase 3, i klase 4. BT3562 može meriti ESR oddo 3.1 kΩ pri frekvenciji od 1 kHz. JIS C5160-1 definiše mernu struju za takve primene i LCRMetar 3523 može se koristiti u primenama gde merna struja mora da bude u saglasnosti sa JISstandardom. Sa BT3562, merna struja je fiksna za svaki merni opseg.

Merenje ESR litijum-jon kondenzatora (LIC)

Kao rezultat fenomena poznatog kao tranzijentni napon oporavka, potencijal litijum-jonkondenzatora (LIC) ili električnih dvoslojnih kondenzatora (EDLC) ne stabiliše se odmahnakonšto se komponenta puni ili prazni. Ako se meri ESR kondenzatora pod ovim uslovima ,merene vrednosti se možda neće stabilisati zbog uticaja tranzijentnog napona oporavka. Funkcijakorekcije gradijenta potencijala baterijskog testera BT4560 se može koristiti za ukidanje uticajatranzijentnog napona oporavka, omogućavajući stabilna ESR merenja. Ovaj instrument imamaksimalnu rezoluciju od 0.1 μΩ, i on može meriti litijum-jon kondenzatore i električne dvoslojnekondenzatore sa niskim ESR vrednostima od 1 mΩ ili manje.

Merenje unutrašnje otpornosti Peltier uređaja

Peltier elementi mogu se koristiti u hlađenju, grejanju, i kontroli temperature kroz primenu DCstruje. Pri merenju unutrašnje otpornosti Peltier elementa sa DC strujom, merna struja uzrokujeprotok toplote i promene temperature unutar elementa, onemogućavajući dobijanje stabilnogmerenja. Upotrebom AC struje za vršenje merenja, količina toka toplote i promene temperaturese može smanjiti, omogućavajući da se unutrašnja otpornost komponente meri na stabilan način.Pošto BT3562 može meriti unutrašnju otpornost primenom AC struje na mernoj frekvenciji od 1kHz, ovaj instrument može meriti unutrašnju otpornost Peltier elemenata sa niskim vrednostimaotpornosti reda nekoliko mili oma.

Melco Buda d.o.o.- kancelarija u Beogradu: Jurija Gagarina br.257/II sprat/12 , 11070 Novi Beograd

tel: 011/6277-410, mob: 065/311-9422e mail: office-beograd@melcobuda.co.rs , budimir.melcobuda@gmail.com

www.melcobuda.co.rs , www.kyoritsu-instrumenti.com , www.termovizija.com , www.hioki-instrumenti.com

- kancelarija u Despotovcu: Saveza Boraca br.7, 35213 Despotovac, Srbijatel:035/612 916, faks:035/613 319, mob. 063/8003370

e mail: office@kyoritsu-instrumenti.com , office@melcobuda.co.rs

- Germany address: Quer strasse 18 Offenbach