本文所述的內(nèi)阻檢測(cè)儀是在交流阻抗法的基礎(chǔ)上引入精密采樣電阻，使其與蓄電池組成串聯(lián)回路，采用交流注入法對(duì)蓄電池注入1kHz微弱正弦信號(hào)。對(duì)蓄電池及精密電阻兩端產(chǎn)生的輸出響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行隔直、濾波放大、整流等一系列處理，再經(jīng)A/D采樣后進(jìn)入單片機(jī)控制器，測(cè)得蓄電池及精密電阻兩端的響應(yīng)信號(hào)的電壓值，計(jì)算出蓄電池內(nèi)阻，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該儀器檢測(cè)的有效性，同時(shí)免除了一般交流阻抗法對(duì)于正弦信號(hào)相位差的檢測(cè)，提高了檢測(cè)精度。
交流阻抗法原理是給電池注入幅值很小的交流電流信號(hào)，測(cè)出蓄電池兩端的響應(yīng)電壓U，流經(jīng)的電流I及二者的相位差Θ，根據(jù)Z=U/I與Z=RcosΘ計(jì)算出電池內(nèi)阻r。不過(guò)由于蓄電池的內(nèi)阻很小，通常只有幾到幾十mΘ，測(cè)量導(dǎo)線的電阻就不能忽略，而傳統(tǒng)的交流阻抗法未考慮測(cè)量導(dǎo)線的電阻，造成檢測(cè)結(jié)果誤差較大。
本文所述的內(nèi)阻檢測(cè)儀的檢測(cè)原理基于四端子法，將驅(qū)動(dòng)電流回路和感應(yīng)電壓回路分開(kāi)，可減小測(cè)量導(dǎo)線的誤差。檢測(cè)儀的具體原理如圖1所示。其中：r為蓄電池等效內(nèi)阻；E為鉛酸蓄電池兩端電動(dòng)勢(shì)；R為精密采樣電阻；C1與R1組成隔直電路。交流恒流源產(chǎn)生的正弦激勵(lì)信號(hào)注入到蓄電池，在蓄電池及精密電阻兩端產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào)Ur（t）。由于響應(yīng)信號(hào)微弱，易被外界噪聲干擾，需要設(shè)計(jì)信號(hào)處理電路，對(duì)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行隔直、濾波放大、整流等來(lái)抑制噪音、增強(qiáng)信號(hào)，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；再根據(jù)蓄電及精密電阻兩端的響應(yīng)電壓的比值來(lái)計(jì)算出蓄電池的內(nèi)阻。
測(cè)量中給蓄電池兩端施加1kHz的恒定正弦激勵(lì)信號(hào)
由于精密電阻與蓄電池串聯(lián)在一個(gè)回路上，二者響應(yīng)電壓信號(hào)的相位差為0，Θr=ΘR。交流信號(hào)經(jīng)過(guò)隔直、濾波放大和整流后，轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)，直流信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)入單片機(jī)處理，設(shè)A/D采樣次數(shù)為n，并在響應(yīng)信號(hào)的周期內(nèi)進(jìn)行采樣，提高計(jì)算精度。
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