玩具电池容量测试仪的实测

juley

假如有这种情形，还要判断泄漏电流和电压之间的关系。

wanwenhao1

juley 发表于 2020-10-15 10:00
补充一个楼主的思路。

验证如下：

按照你的思路，我计算了一下，汇报如下：

单单用校准值升高来修正，我理解不能达到在显示值上加上一个固定数的目的，而只是在显示值上按照比例增加一个数值。譬如将2.2A作为校准2A的值，则相当于显示值能增加10%的数值，而不是大小电流都增加200mA数值来显示。

根据你的思路，需要直接用恒流源在测量仪内部的检流电阻上，预增加一个固定的电流值来修正显示数。经过我计算，单一这样预设一个电流，误差的计算结果并不理想，还需要将校准数据也增加一定的比例，才能使计算结果更加理想。最后凑算出来的，较为理想的结果见下表：



表中数据显示，将实际电流值增加8%（即用2.16A作为2A的校准值），将检流电阻用恒流源预设一个132mA的电流，则该表的计算结果比较令人满意。

但是理想很丰满，现实很骨干。

1、既然测试仪的电流值显示不线性，则将实际电流值增加8%，是否能按照线性规律对显示的电流数据起作用，值得怀疑；

2、预设电流的恒流源，需要增加电路和电源，具体怎么实现，还得仔细推敲。若用测试仪的工作电源做恒流源的电源，则恒流源的最高电压有限（测试仪工作电源仅6V，恒流源的最高输出电压还得扣除恒流源本身稳定恒流需要的最小工作电压。即使仅仅测试最高电压4.2V的单节锂电池，好像这个问题也会存在，也就是恒流源将不恒流了。这就可能需要外接一组9V及以上的电源作为恒流源的工作电源，这好像需要大动干戈才能实现。

总之，你的建议提供了一个对该测试仪改造的思路，很是可贵！

个人认为，该电路的开发者其实可以在软件上实施完美的补偿，让这个测试仪更有实用的价值，不知道他为何没有做，莫非做不了。

wanwenhao1

juley 发表于 2020-10-15 11:36
假如有这种情形，还要判断泄漏电流和电压之间的关系。

按照你的思路，泄漏电流也不会增加钳形表测量的数值，且电流取样电阻还不能反映泄漏电流造成的压降，测量的数据将更偏小。

juley

显然测量仪在实际值132mA以下时显示值应该为负而只显示了最小的正数0。
是由于电流取样电阻（实际上是测量取样电阻两端电压)的基准端与AD输入的基准端电位不相等（或者软件原因）。
按照18楼指示的钳流表位置，泄漏负载改为与取样电阻并联的位置，导致测量值变小。

用ICL7135的忙信号脉宽计数方式做AD转换时，0V对应了一个非零的脉宽，在软件中要去除掉。

juley

17楼的表格可能有些问题，出在第4列“测试仪显示值”上，它不是实际测量得来的，是从第二次校正后的数据表中直接引用的。
引用的隐含条件是线性的，实际上我们需要解决非线性的问题。
举个极端的例子，
第三行，实际值126，显示值1
第四行， 实际值151，显示值30，
   那么实际值是136（126*1.08）时显示值应该在10（126-136-151对应插值1-10-30)左右而不是1(1*1.08)。

你的第1疑问是这个问题另一种描述。

进入AD转换的信号是电压信号，因为取样电阻很小，取样电压并不高，没必要制造一个130mA的恒流源，制造 一个1V以下修正电压就可以了。

wanwenhao1

juley 发表于 2020-10-15 13:57
17楼的表格可能有些问题，出在第4列“测试仪显示值”上，它不是实际测量得来的，是从第二次校正后的数据表 ...

谢谢指正，还得慢慢想想，我正在整理它的电路图。

wanwenhao1

juley 发表于 2020-10-15 13:57
17楼的表格可能有些问题，出在第4列“测试仪显示值”上，它不是实际测量得来的，是从第二次校正后的数据表 ...

你说“第三行，实际值126，显示值1
第四行， 实际值151，显示值30，
   那么实际值是136（126*1.08）时显示值应该在10（126-136-151对应插值1-10-30)左右而不是1(1*1.08)。”

在表格中已经体现了以上这些：

原来的实际电流126，因为校准电压升高1.08，如果能同步线性增加，则实际电流会成为126×1.08=136，这是用来修正后计算误差的“实际（计算）值”。原来的显示值不存在需要乘以1.08的问题，而是原显示值需要加上一个预设偏置值132，所以以后的计算显示值，就成为了1+132=133。这样两者误差就只有1.73%。

现在担心这个线性的增加是否能实现。

看电路板，电流采样电阻为20mΩ，按照最大允许电流3A计算，压降60mV，用测试仪本身的电源有可能做出恒流源，需要确认共地的问题。如果共地问题存在，可能需要另外加一个独立的电源，电压确实不需要很高。

谢谢你的帮助！

juley

“而是原显示值需要加上一个预设偏置值132，所以以后的计算显示值，就成为了1+132=133。“

原显示值是1，实际显示值（估算插值)可能是10，加上一个预设偏置值132，所以以后的计算显示值，可能成为10+132=142

wanwenhao1

juley 发表于 2020-10-15 15:52
“而是原显示值需要加上一个预设偏置值132，所以以后的计算显示值，就成为了1+132=133。“

原显示值是1 ...

显示值的具体数量确实说不清楚，你的假设完全有可能。目前整理出关键的图纸，想用下面的红色部分预置132mA的电流。

wanwenhao1

juley 发表于 2020-10-15 10:00
补充一个楼主的思路。

验证如下：

玩具电池容量测试仪的打磨已经阶段性完成，有兴趣的话请参阅该帖：

http://www.crystalradio.cn/forum ... mp;orderby=dateline

wanwenhao1

wangqibiao 发表于 2020-10-13 00:15
也有一只。刚才测了一下，确实电流严重不准。但经过校准之后可以接受了。但是电流不能小于100mA,否则显示为 ...

玩具电池容量测试仪的打磨已经阶段性完成，有兴趣的话请参阅该帖：

http://www.crystalradio.cn/forum ... mp;orderby=dateline