Мои первые ревизии, вернее, определения внутреннего сопротивления элементов питания 18650, входящих в двенадцативольтовые аккумуляторы для шуруповёрта и реноватора, хоть и посеяли некоторые негативные ощущения из-за неудовлетворительного качества объектов, — внутреннее сопротивления оказалось излишне, почти неприемлемо высоким, — зато подтвердили правильность концептуального подхода и пригодность сооружённого стенда для тестирования (ну, ладно, никакой это не стенд — просто приспособление, оснастка).
Была надежда, что столь неприятные величины образовались из-за сниженной функциональности старенького мультиметра, но после приобретения нового прибора ситуация не улучшилась: контрольное тестирование продемонстрировало практически такие же результаты. Но меня вдруг осенило-озарило и навалилось осознание-прозрение.
Читать дальше...Все мои «танцы с бубном» вокруг элементов питания происходили только из-за наличия в хозяйстве единственного мультиметра. Но теперь же у меня их два! И это меняет всё дело. Пока не очень понятно? Абисньаю.
Для вычисления внутреннего сопротивления источника тока необходимо располагать значениями силы тока (I) и напряжения (U) — этого требует великий и непоколебимый закон Ома. Задача, вроде бы, простая, только сниматься оба параметра должны одновременно, то есть, должны синхронно сработать два прибора — амперметр и вольтметр. У продвинутых электриков и «радиокохателей» наверняка имеется не один мультиметр и проблемы не возникают, а вот у неприобщённого к великим таинствам вульгарной электротехники и изощрённой радиоэлектроники, дела обстоят печальнее, и хорошо, что есть хотя бы одни прибор. Пусть даже старый.
В общем, пришлось выкручиваться: сначала измерять напряжение на полюсах элемента питания (см. квадрант 1 на схеме слева, здесь и далее источник помечен буквой «а», вольтметр буквой «в»), затем напряжение в цепи под нагрузкой (квадрант 2, реализовано с помощью переключателя «б»), вычислять величину тока (зная более-менее точно значение нагрузки-резистора «г» и разность показаний вольтметра «в») и, наконец, вычислять внутреннее сопротивление «банки».
Теперь же, при наличии второго мультиметра, величину силы тока можно определить напрямую. Очень удачно сложилось, что выключатель («б») оказался переключателем, поэтому на его свободный контакт можно «повесить» маленькую розетку («д» в квадранте 3), в гнёзда которой можно будет вставить щупы амперметра («е» в квадранте 4). Такой усовершенствованный стенд позволит, по желанию, производить замеры в обоих режимах: до тех пор, пока не подключён последовательно амперметр (дополнительная цепь разомкнута, см. квадрант 3 или 1 — электрически они не отличаются друг от друга), приспособление работает в прежнем режиме, только с вольтметром (квадранты 3 и 2), но при подключении амперметра (квадрант 4) и соответствующем положении переключателя («б») переходит в новый режим.
Осталось воплотить, то есть, облечь идею плотью (материалом).
Итак, не нарушая уже сложившейся схемы для измерения напряжений (без нагрузки и под нагрузкой — первый вариант) решил в свободную линию установить разъём XT60 в «навесном» исполнении (обозначен цифрой 1 на фото внизу слева): этой «маме» не угрожают какие-либо физические нагрузки, поэтому нет необходимости заботиться о прочности крепления к стенке контейнера — достаточно сделать два отверстия (цифра 2 на том же фото) для прохода проводов (цифра 3). Таким образом, подключённый к положительному полюсу источника питания выключатель (на центральном фото внизу подводящий кабель отмечен знаком «+» на красном фоне, а место его присоединения к среднему контакту переключателя — звёздочкой) в выключенном положении («о» на кнопке) направляет ток в положительное гнездо разъёма XT60 (на том же фото проводник «А+», припаянный к правому контакту переключателя, помечен звёздочкой). Возвращённый от амперметра ток по проводу «А-» уходит на нагрузку (резистор) точно так же, как и в первом варианте при включённом положении переключателя («|» на кнопке).
Теперь можно производить третью ревизию имеющихся элементов питания 18650, но уже в режиме второго варианта, то есть, присоединим вольтметр к клеммам «V+» и «V-» (см. правое фото в серии выше), а амперметр — к «A+» и «A-» (на том же фото).
Старый мультиметр (DT838) неплохо справлялся с измерением напряжений, поэтому и во втором варианте ему поручена та же почётная работа. Новому прибору (ET8104) предоставлен шанс отличиться в первом реальном испытании: токи ожидаются небольшие, не более одного ампера, поэтому режим измерений установлен на «mA» (миллиамперы). Но мой коварный замысел был беспощадно разрушен прибором: поскольку протекающий ток уверенно превышает 600 мА (допустимый предел для постоянного тока), мультиметр возмущённо пищал и моргал всеми частями дисплея (впрочем, насчёт морганий я могу и ошибаться, зато гневные писки весьма напоминали грязные ругательства). Пришлось переходить на режим измерения «взрослых» амперов.
Замеры по новому варианту решил начать тоже с новых (непользованных, ненадёванных) элементов INR18650-35E Samsung (на изображении слева они находятся в самой верхней, розовой полосе электронной таблицы; подробно о таблице здесь). Пришлось поизощряться при одновременном использовании двух мультиметров, — оказалось непросто удерживать контакты четырёх щупов, — но замеры всё-таки снял (нужно было сварганить улучшенные щупы, но не успел — об этом в отдельной статье).
Результат не утешил: величина внутреннего сопротивления, полученная по второму варианту (в таблице — столбец «Вариант 2») практически не отличалась от значения, полученного прежним способом («Вариант 1») — даже погрешность почти в 6% не позволяет отдать предпочтение какому-либо способу. Замеры на остальных элементах питания проводить не было особого смысла.
Но проблема состоит не в способах определения внутреннего сопротивления, а остаётся в его величине — напомню, даже элементы питания со значением внутреннего сопротивления в 100 мОм считаются весьма рискованными и ограниченно пригодными. Так что, сомнения, изложенные в начале статьи никуда не делись, даже усугубились.
Комментариев нет:
Отправить комментарий