【参赛】自制电池内阻仪

yjmwxwx · 发表于 2023-2-2 23:07:43

本帖最后由 yjmwxwx 于 2023-2-2 23:11 编辑

手里有几个18650电池不知道好坏于是闲着没事自制了一个电池内阻仪，但是做的测不准，只能马马虎虎测个大概。量程1毫欧到3千欧，平衡点是3欧偏离越远越不准，校准程序我也不知道应该怎么写。

原理：单片机输出一路SPWM，经过RC滤波变成1KHZ正弦波，进入六个并联的运放扩流，为什么并联？因为我不会做三极管功放电路。。运放后面接变压器（绿色磁环的共模电感每个10mH，直流电阻200毫欧），变压器另一端是并联的3个10欧线绕电阻当作电流采样电阻和电池串联，两个CBB 4.7uF 630V的电容并联做隔直电容，通过74HC4052模拟开关在采样电阻和电池之间采集一个周期就切换，采集到的电压进入后面1倍、10倍、100倍、1000倍可调放大器，结合放大器实现3.3毫欧、33毫欧、333毫欧、3.33欧、33.3欧、333欧、3333欧几个档位。放大后的信号进入单片机和1KHZ的COS和SIN表相乘累加得到实部虚部，用电池上的电压除电流采样电阻上的电压再乘采样电阻阻值就出来电池内阻了。

电路图

SCH_电池内阻仪_0-电池内阻仪_2023-02-02.png

JLCEDA工程

JLCEDA.zip (591.25 KB, 下载次数: 151)

程序

程序.zip (66.5 KB, 下载次数: 158)

测试视频

https://www.bilibili.com/video/BV1Nv4y1r7xe/#reply566129124

实物图

补充内容 (2023-2-4 12:45):
有人愿意仿的话再怒努力完善下，没人愿意仿制的话就算了
立创EDA开源地址 https://oshwhub.com/yjmwxwx/dian-chi-nei-zu-yi
GITHUB https://github.com/yjmwxwx/n32g430/tree/master/nei_zu_yi

yjmwxwx · 发表于 2023-2-9 08:18:33

在开尔文夹子两个线之间焊个1K电阻，焊在插座位置，也就是图上R117、R118

截图_2023-02-09_08-10-21.png

yjmwxwx · 发表于 2023-2-22 04:13:51

本帖最后由 yjmwxwx 于 2023-2-22 04:33 编辑

感觉我这方案实在是不行，自己给自己挖了个坑，啥理论也不懂就盲目跳下去了，下去了才知道有运放失调这个东西。。前面失调个1毫伏后面放大1000倍就是1V了，放大电路中点是1.65V，偏个1V的话ADC就要满度了，每一级加电容吧又切换太慢了，现在已经够慢的了，再等放大电路里面电容慢慢充电那就太慢了，不加电容就要补偿失调，连个电位器都没，调起来就靠电阻并联串联太麻烦了，这次搞得这个制作太蛋疼了，我当时搞这么多级放大干什么啊，搞一级100倍的测电池足够了，到现在问题还解决不了

我一开始根本不懂什么叫失调。。后来遇到问题才网上找个了解释的PDF，按照里面方法加电阻。。

运放失调.pdf (383.38 KB, 下载次数: 173)

我不懂什么理论，就是试来试去，试到最后勉强能用，坑了愿意仿制的网友了，我自己还在坑里上不来。。

最开始被坑的那个网友已经不怎么说话了。。

当初那么多网友给我指明方向，我非要按照自己想法搞。。

这方案失败啦

SCH_电池内阻仪_0-电池内阻仪_2023-02-22.png

pdf.zip (76.92 KB, 下载次数: 106)

程序20230222.zip (69.2 KB, 下载次数: 106)

二号机视频

https://www.bilibili.com/video/BV11g4y1n7Es/?share_source=copy_web&vd_source=6f1b94e7c974d8b665e38c4eb30d4812

补充内容 (2023-2-22 20:22):
其实把U6换成低失调的运放就行了，不换调起来实在是麻烦

yjmwxwx · 发表于 2023-2-27 23:12:44

本帖最后由 yjmwxwx 于 2023-2-27 23:27 编辑

这失调真是掉坑里了，换个低10倍失调的MCP6022试试，还发现个致命缺陷，两个通道隔离不好，虽然干扰小到示波器没法测了，但是放大1000倍就成问题了，这个问题不知道怎么解决，不如人家单通道的。。

SCH_电池内阻仪_0-电池内阻仪_2023-02-27.png

电路图PDF

SCH_电池内阻仪_2023-02-27.pdf.zip (78.59 KB, 下载次数: 104)

测试程序

程序2023_02_26.zip (69.18 KB, 下载次数: 104)

测几个串联的10毫欧电阻，可以看到明显误差很大，而且读数跳动也大

测试视频

https://www.bilibili.com/video/BV1es4y1Z7oK/?spm_id_from=333.999.0.0

yjmwxwx · 发表于 2023-2-28 11:47:25

两个电路板飞线飞的面目全非，这个月算是失败了，月底了又画了个板免费打样，下个月继续试错，没办法不会设计只能一遍一遍的试。。

楼上电路图画反了个地方，具体能不能用还要做回板子来试试才知道，我心太粗。

SCH_电池内阻仪_0-电池内阻仪_2023-02-28.png

LCEDA工程超过本坛附件大小限制了，分成了两个压缩包，要全部下载才能解压

LCEDA工程.part1.rar (500 KB, 下载次数: 102)

LCEDA工程.part2.rar (268.58 KB, 下载次数: 92)

yjmwxwx · 发表于 2023-2-12 09:46:14

sdjh 发表于 2023-2-12 00:41
老五家买的600mA锂电池

淘宝搜索了下1.6元蛮便宜的

我做这表现在还测不准，既然已经有个网友仿制了，为了网友我也要把校准程序干出来

yjmwxwx · 发表于 2023-5-28 22:57:45

破天一见发表于 2023-5-28 22:23
学习了，我看了下，以我初学者观察，那两个电感手绕的话精度可能不准，其他我感觉可以胜任，另外超过了10*1 ...

这个除了不容易烧别的方面都不怎么行，已经放弃了

那俩电感都是成品不用自己绕，价格也不贵，等以后考虑用便宜单片机改成个带给电容放电功能的ESR表，马上要收小麦了没心情折腾这些玩的了。

liguobin · 发表于 2023-2-4 10:59:56

牛人，真的厉害，一辈子难以企及的高度

yjmwxwx · 发表于 2023-2-3 09:43:25

闻太师发表于 2023-2-3 09:16
锄头哥V5，建议把立创杯大赛获奖的作品也拿出来参赛，看在这里能获什么奖。

上届参赛那个其实做的时候比立创那个要用心，结果毫无疑问直接淘汰呗，我搞的东西不但不好用还都是那种没办法接的烂尾工程。。。比如这次做的这个内阻表也是烂尾工程，再怒努力就能完善下，但是就是一点动力都没有。。

我以后吃饭都成问题了，哪里还有心思关心得什么奖。。。

yjmwxwx · 发表于 2023-2-2 23:22:31

我在供电的18650电池和板子之间串联了个1欧电阻，用万用表测这个电阻上有30多毫伏电压，用这个能不能算出耗电多少？

闻太师 · 发表于 2023-2-3 09:16:20

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world_all · 发表于 2023-2-3 22:56:16

锄头哥的作品要顶

yjmwxwx · 发表于 2023-2-4 09:30:33

world_all 发表于 2023-2-3 22:56
锄头哥的作品要顶

感谢你的支持和鼓励

xkb1956 · 发表于 2023-2-4 10:03:53

毫欧级的精度如何？

yjmwxwx · 发表于 2023-2-4 12:31:56

xkb1956 发表于 2023-2-4 10:03
毫欧级的精度如何？

现在连校准程序都没写，3.3毫欧档时候测20毫欧就成16毫欧了，误差比较大，这个方案主要侧重高耐压宽量程用小容量的隔直电容降缩小体积，如果把那两4.7UF的并联电容增大可以提高精度，现在测1欧电阻上面只有三十多毫伏，成品一般是100毫伏，我这方案其实不太行，人们需求就是测个18650，我做这方案是想要能直接测电动汽车上的高电压电池，但是好像这功能没人需要。

虽然没写校准程序，但是距离校准点近误差好像不是太大，距离校准点远了就误差很大了。

只拍几个误差不大的，误差大的就不拍了

3.3毫欧档短路

3.3毫欧姆档测10毫欧电流采样电阻

33毫欧档测三个串联的10毫欧电流采样电阻

yjmwxwx · 发表于 2023-2-4 12:37:57

liguobin 发表于 2023-2-4 10:59
牛人，真的厉害，一辈子难以企及的高度

我做这表没有你想像的那么难，这个比收音机简单多了，就是1KHZ信号激励，3.3欧电阻和电池串联，分别采集3.3欧电阻上和电池上的交流电压，单片机ADC采集和1KHZ的COS和SIN表相乘累加，电池上交流电压除电阻上交流电压乘电阻阻值就出来结果了，我连校准程序都没写。

可能因为这东西用的不如收音机多，很多卖的内阻仪连个图纸都不提供所以让人不容易仿制，如果和收音机一样公开电路图，那制作起来可比收音机容易多了

yjmwxwx · 发表于 2023-2-5 07:50:23

果然广撒网才能捕到鱼，这么多年来由于我的技术不行设计的东西不好用根本没人愿意看更没人愿意仿制，这次没想到网到一条鱼，真是感谢他啊，感动啊居然有这么热心的网友

这网友是我以前做的飞线版时候自己画的电路板，我画的板子不好有的地方还要飞线。。

下面是网友自己画的板子做的

cc1c4efb65472f053726ac0bc4fb00407f276a3d (1).jpg

说实话我这个制作搞的电路太麻烦了导致成本很高，买个成品也就100多，我这设计唯一优点就是耐压要比几百元那种内阻仪高好几倍，我现在的程序还不完善，其实就是在以前LCR表程序基础上阉割了下，档位切换也有点问题，还没写校准程序，不过既然有人愿意仿我会完善下的，其实频率还可以扩展下用来扩展电容电感的测量范围。有人愿意用C语言写个么，这东西程序写起来应该不难吧

我到网上查了下买主要芯片需要多少钱，结果价格很高，可能到淘宝买会便宜点，反正自己做不划算，我做的时候网购的元器件用的钱买个成品都没问题了。。不过天下这么大总是会有人愿意上钩

yjmwxwx · 发表于 2023-2-8 09:39:31

C20、C21、C22这三个电容还得加上去。。不加运放失调不知道怎么调整。。。加上电容后修改换档参数换档基本正确了

截图_2023-02-08_09-27-03.png

LCEDA

ProProject_电池内阻仪_2023-02-08.zip (590.74 KB, 下载次数: 80)

程序

程序修复档位切换问题.zip (66.54 KB, 下载次数: 75)

分别测单节锂电池和三个10毫欧电阻串联视频

https://www.bilibili.com/video/BV1zA411678o/?spm_id_from=333.788

sdjh · 发表于 2023-2-12 00:41:22

yjmwxwx 发表于 2023-2-5 07:50
果然广撒网才能捕到鱼，这么多年来由于我的技术不行设计的东西不好用根本没人愿意看更没人愿意仿制，这次没 ...

老五家买的600mA锂电池

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闻太师闻太师当前离线积分 37695 IP卡狗仔卡	发表于 2023-2-3 09:16:20 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
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