电池内阻测试仪校准方法
The Calibration of Battery Internal Resistance Tester
摘
要: 本文主要从电池内阻测试仪的工作原理入手, 总结出电池内阻测试仪的校准方法以及需要注意的问题。
关键词: 电池内阻测试仪; 校准方法
1
引言
电池内阻测试仪主要用于在制 造和测试各类 电池
时, 测量电池的电压值和内阻值, 应用极其广泛。这种仪
器使用了精密的高稳定度恒流源, 具有精度高, 测量时电
池的电压和内阻能同时显示等优点。由于仪器应用极其
广泛, 因此检测仪器, 以保证仪器的测量准确性具有十分
重要意义。
2
电池内阻测试仪工作原理
电池的内阻很小, 一般使用 m 或者
来定义。在
一般的测量场合, 要求电池的内阻测量精度误差必须控
制在
5% 以内。这么小的阻值和这么精确的要求必须
用专用仪器来进行测量。目前, 行业内对于电池内阻的
测试有两种方法, 一种是直流放电内阻测量法, 这种方法
主要应用于测量大容量电池或者蓄电池。另一种方法是
交流压降内阻测量法。
电池实际上可以等效于一个有源电阻, 因此给电池
施加一个固定频率的恒定电流, 然后对其电压进行采样,
经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路, 转换电路
即可计算出该电池的内阻值。
交流内阻测量时, 当对电池施加频率为 1 0kHz 0 1
kHz 交流电流( rms) 1~ 5 秒时, 应测量交流电压( rms) , 其
中 rms 是真有效值。交流内阻按下式计算:
R
0
= U
0
I
0
式中: R
0
交流内阻; U
0
交流电压有效值; I
0
交
流电流有效值。
图 1
交流电流大小应保证 R
0
, 两端交流电压峰值应小于
20mV。采用交流法测量内阻实际上是测量阻抗, 但其值
在规定频率范围 ( 1 0kHz 左右) 内大约等于电阻。电池
内阻测试仪就是根据这个原理设计而成的
为提高测量
准确度, 消除接触电阻引起的测量误差, 采用四端子测量
原理。图 1 就是交流法测量电池内阻原理图。
电池内阻测试仪内部一般产生小于 20mA 的恒定交
流电流 I
0
, I
0
流过电池内阻 R
0
, R
0
两端产生电压降 U
0
,
采用真有效值测量 U
0
, 于是有 R
0
= U
0
I
0
。由于 I
0
为恒
定交流电流, R
0
正比于 U
0
, 电池内阻 R
0
可由其两端电
压直接反 映。这 种方法 的电池 测量时 间极 短, 一 般在
100ms 左右。测量精度误差一般在 1% ~ 2% 之间。
3 电池内阻测试仪校准方法
3 1 电池内阻测试仪的电压校准
图 2 电压校准线路图
校准电池内阻测试仪的电压量程可以参照
!JJG315
- 1983 直流数字电压表试行检定规程∀, 利用直流标准
电压源进行校准, 线路连接见图 2。
3 2 电池内阻测试仪的电阻校准
根据电池内阻测试仪的工作原理, 采用 SB2014 型精
密大电流低阻箱, 可以避免电流过大对标准电阻箱带来
的损害。
图 3 电阻校准线路图
电池内阻测试仪的内阻量程一般为 200m 和 2 两
个量程, 不同型号的电池内阻测试仪虽然在测量电池内
阻时的原理是一致的, 但是其校准方法可能会略有不同,
比如在实际工作中接触的 BS- VR3, BK600 等型号的电
池内阻采用图 3 所示的接线方式即可。子木仪器厂生产
的 DK3000 型电池内阻测试仪, 在校准其电阻量程时需
要在电阻箱与电池内阻测试仪之间串接直流电源。原理
如图 4 所示
50