小心1.5伏恒压锂电给指针表的欧姆档带来误差

JHXC

1.5伏锂电，是使用3.7伏的锂电经过芯片变换过来的，输出1.5伏电压比较稳定，等效内阻非常小。指针万用表由于历史的原因，电路设计都是按照锌锰电池设计的，电池内阻考虑进去了的。如果我们将1.5伏锂电用在指针万用表上，X1Ω档与X10Ω、X100Ω、X1KΩ比较，零点偏离不大，通常相差只有五十分之一格左右。看起来是好事，但是却给X1Ω当带来了误差，粗略试验，20Ω中值偏离可达一个多欧姆，其他地方误差更大，显然这是不被看好的！

笔者不久前买了两块指针表，一块是沿用传统方式调零的XCRK47+，一种是免调零的XCRK500，随机来的都是碱性电池。给XCRK47+使用1.5伏的锂电时，误差就出来了。XCRK500对电池适应性很好，不择电池种类、电压在2伏-3.5伏之间变化时不影响电表的性能。

记得十多年前，小鬼头先生就详细阐述过电池内阻产生的影响，也提出了解决的办法。

我手头没有锌锰电池，用XCRK47+试验X1Ω档时，碱性电池正常，1.5伏锂电就误差增大，也许XCRK47+是按照碱性电池设计的。改天买几节锌锰电池，用以前的老表进行对比实验看看。

hgjdwx

刚刚也在MF63上试了，用1.5v锂电池和镍氢电池，碱性电池，碳性电池，在x1档中心值30欧处相差最大约0.5欧，这个误差应该就是电池内阻的差别，像修复这个误差也简单，就是给x1档的分流电阻串一个这个误差值的电阻0.5欧

红河310

3.7伏的锂电经过芯片变换1.5V是脉动直流，纹波分量大到交流内阻表不能测量电池内阻。这种非真直流电源可能也对指针表电阻测量带来误差。

hgjdwx

hgjdwx 发表于 2023-12-7 18:50
刚刚也在MF63上试了，用1.5v锂电池和镍氢电池，碱性电池，碳性电池，在x1档中心值30欧处相差最大约0.5欧， ...

实际串电阻也不一定必须0.5欧，以中心值附近测电阻最准为标准串合适的电阻

5free

红河310 发表于 2023-12-7 19:06
3.7伏的锂电经过芯片变换1.5V是脉动直流，纹波分量大到交流内阻表不能测量电池内阻。这种非真直流电源可能 ...

我一直以为直流稳压电源不能用 YR1035+之类内阻计测内阻，因为我测不出来。
也试过测LM399，也测不出来

红河310

5free 发表于 2023-12-7 19:47
我一直以为直流稳压电源不能用 YR1035+之类内阻计测内阻，因为我测不出来。
也试过测LM399，也测不出来: ...

我测量有读数的，但是不是电源内阻就不知道了  
http://www.crystalradio.cn/forum ... =2047186&extra=

washu

红河310 发表于 2023-12-7 22:18
我测量有读数的，但是不是电源内阻就不知道了  
http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread& ...

我在你的帖子里提到，你的内阻仪是交流的，它同时测量 Source 阻抗和 Sink 阻抗

（通常，通用的）运放是同时有两个方向的

但稳压电源通常设计成只能 Source，不能 Sink，因此我在你的帖子里设计了另一个电路只测 Source 方向的阻抗（该电路不严格，有一定失真）

通常实践中使用电子负载来测试稳压电源的输出阻抗，一般国产电子负载都可测试稳压电源的直流输出内阻，但如果需要测量交流的输出阻抗，需要速度很快的电子负载，我不清楚国产有啥可以，安捷伦（惠普）6060 是可以的 好像可以到十几千赫吧。

少数稳压电源具有 Sink 方向，比如安捷伦（惠普）6632 等电源，它们理论上可以用你的内阻仪测内阻，不过不清楚电路的响应速度能否跟得上。

washu

5free 发表于 2023-12-7 19:47
我一直以为直流稳压电源不能用 YR1035+之类内阻计测内阻，因为我测不出来。
也试过测LM399，也测不出来: ...

不考虑速度（稳压电源的反馈环路能否跟得上你的内阻仪测试激励），一般直流稳压电源是单象限的，没有 Sink 设计，电流只能是恒正不能负。也就是说内阻仪正半周时要往直流稳压电源里灌电流进去，你的直流稳压电源电路架构不支持这个操作，反馈环路就要失控，所以测不出有效结果。

二象限直流稳压电源理论上可以这样测，不过也有个电路响应速度问题，用高频交流激励都存在直流稳压电源的反馈环路速度是否跟得上的问题。

小鬼头

washu 发表于 2023-12-7 22:36
不考虑速度（稳压电源的反馈环路能否跟得上你的内阻仪测试激励），一般直流稳压电源是单象限的，没有 S ...

对于没有sink的普通稳压电源，当遇到你所说的不能测输出内阻问题时，只要简单给他带一个合适的固定负载（比如电阻或恒流源负载，流过的电流大于测试仪“灌出”的电流），就可以解决。

原理上是：就好比一只bjt的射随器，在没有接负载时，处于零电流偏置，工作时失真超大；接上负载后，就等于提供了合适的电流偏置，能工作于失真很小的单端A类状态。

washu

小鬼头 发表于 2023-12-7 23:15
对于没有sink的普通稳压电源，当遇到你所说的不能测输出内阻问题时，只要简单给他带一个合适的固定负载（ ...

6 楼的“测不出”应该不是失真问题，而是灌电流没地方走导致反馈环路失控才“测不出”（话说啥叫测不出） 一般直流稳压电源输出是有一个不太小的电阻，使得电源空载也不至于调整管一点电流都没有的，但这个电阻也不会太小使得空载功耗太大，所以 6 楼用的内阻仪如果灌电流太大，肯定要出问题，此时加一个负载应该是可以解决问题的：当然这里没有考虑负反馈环路速度问题。

失真说的是我在 6 楼链接里设计的一个测这种普通电源内阻的电路，并未严格考虑失真问题

小鬼头

washu 发表于 2023-12-8 10:14
6 楼的“测不出”应该不是失真问题，而是灌电流没地方走导致反馈环路失控才“测不出”（话说啥叫测不出） ...

我说“失真”，是打个比方，容易让大家理解。

“失真大”时对应的是：稳压电源的调整管面对测试仪所提出的ac负载需求，有一半时间（半个周期）处于异常工作状态，此期间测试收集的测试“数据”是错误的。所以会导致测量结果异常。

“失真小”对应的是：调整管始终能工作于正常状态。

红河310

washu 发表于 2023-12-7 22:32
我在你的帖子里提到，你的内阻仪是交流的，它同时测量 Source 阻抗和 Sink 阻抗

（通常，通用的）运放 ...

不服老不行了，近些年是边捡边丢老是记不住。再看该帖子才记得当时已经明明白白现在又忘记了

qd0426

小鬼头 发表于 2023-12-7 23:15
对于没有sink的普通稳压电源，当遇到你所说的不能测输出内阻问题时，只要简单给他带一个合适的固定负载（ ...

请问你以前的关于电池内阻对欧姆档的影响原帖在哪,我想看看

小鬼头

qd0426 发表于 2024-1-16 13:46
请问你以前的关于电池内阻对欧姆档的影响原帖在哪,我想看看

没有专门的帖子，我应该是跟帖中说过这样的内容。下面更详细地复述一下：

因为基于指针表的欧姆档工作原理，流过表头的电流为

I=U/（Rx+Ro），其中，U是电池电压，Rx是被测电阻，Ro是表的内阻（所在档位的）。

欧姆调零时，有Rx=0，满偏电流Imax=U/Ro，此时指针指向满幅位置（零欧姆位置）。

当被测电阻Rx=R0时，此时流过表头的电流为I=U/（2*Ro）=0.5Imax，即是只有满偏电流的一半，指针将指向欧姆刻度的正中央位置。

因此，欧姆档的规律是，刻度中值就是该档时的表的内阻Ro。也即是，遵循上面的基本公式。其余刻度也是按上面公式绘制的。如果该档的表内阻Ro不是准确等于刻度中值，那么，该档整个档位都不准。

电池内阻是构成Ro的其中一部分，在x1档中尤其是占有一定比例。比如mf500，x1档的刻度中值是10欧姆，本来需要让该档的表内阻做成10欧，但实际上的表内电路只安排了9点多欧的该档电阻，这个电阻与10欧之间的差额就靠电池内阻（及表笔引线电阻等，设计时预留的）去填补。

如果电池内阻与设计预留值相差较多，是会影响x1档的测量准确度的。

qd0426

小鬼头 发表于 2024-1-16 19:56
没有专门的帖子，我应该是跟帖中说过这样的内容。下面更详细地复述一下：

因为基于指针表的欧姆档工作 ...

哦，茅塞顿开,谢谢！回去再看看我的MF14，测量2R，指针指示1R