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CASE
常州市和普电子科技有限公司 朱亚斌
摘要：随着社会经济的快速发展，现代化信息技术发展水平不断提高。而在电池内阻与电压仪器测量过程中，广泛应用电池内阻测试仪进行测量。所以，实际测量过程中，其对如何保障获得准确的测量值具有非常重要的意义。电池内阻与电压测量时，电池内阻测试仪校准容易，但电池内阻参数校准较为复杂。基于此，本文从以下几方面简单论述了电池内阻测试仪校准规范相关知识，希望对相关领域研究有所帮助。关键词：电池；内阻测试仪；校准中图分类号：TQ573+.6
文献标识码：A
文章编号：2096-4595（2020）39-0197-0001
一、电池内阻测试方法与检测线路图日常生产中，仪器电压量程的检测很容易实现，但仪器内阻量程（以200mΩ量程为主）检测有一定的难度。如下图1
所示，为线路检测示意图。
图1 检测线路图
注：上图中电源电压为1-20v范围内，如果电压小于1v ，仪器无法正常显示。
通常情况下，仪器内阻量程包含两个即200mΩ与2Ω。基于上述路线检测图可以发现，相较之普通微欧姆线路检测，该检测线路中间增设了一个电源。一般，电源自身具有内阻，但仪器却没有调零结构，此种情况下电源内阻要稳定，以此确保顺利进行检测工作。实际工作中，电源接入线路选用型号不同的数字或模拟式稳压稳流源，就可发现量程为200mΩ时，标准电阻箱内电阻值是零，亦或是仪器有很高的显示值甚至溢出，又或者仪器显示值有很大的波动，导致电阻值显示存在很大的偏差。如果电源选用一节1#、2#、5#等型号的干电池，接入线路过程中就可发现200mΩ量程范围内显示值已经溢出。线路从标准电阻箱撤离后，能看到150-180mΩ量程范围内显示值，结合电源并联原理并联四节干电池，构成新的电池组用于电源，该电源内阻值大约为40mΩ，最后再连接该电源与检测线路，此种情 况下标准电阻箱电阻值如果为零，则仪器显示值就会达到80mΩ，对标准电阻箱进行调节以此对200mΩ量程线路进行检测。
二、电池内阻测试原理
实际检测工作中，电池内阻测试仪主要是利用交流内阻技术进行线路检测，了解该
测试仪实际运行原理后，日常测试过程中借助标准电阻对电池内阻测试仪进行检测。比如应用不带电压标准电阻对电池内阻测试仪进行校准，此过程中可对电池内阻测试仪部分电阻进行准确测量。实际工作中，因属于不带电压测量，并未对电池带电情况进行模拟，因而检测到的电阻属于虚拟电阻。经过对比多次测试数据可以发现，该检测方法获得的数据有一定的稳定性，而且有很小的误差。线路检测时串接电源增加相应的电阻，以此作为引线电阻，通过四线测量技术解决该技术问题，即电池内部测试仪中测量电流与电压回路时分别与直流电源串接，以此解决引线电阻问题。电池内阻测试仪校准过程中形成的虚线框就是有源电阻，即模拟“电池”。检测电池内阻测试仪电阻取得标准电阻阻值，这与回路串接电源内组值不相关。实际工作中经过反复测试与处理数据，可选用适合的方法对测试数据进行校准，如果标准电阻值是100mΩ，反复测试过程中，根据相应的测量方法获得更加准确而稳定的数据，但要注意有些方法获得的数据波动大而且有较大的误差。实验表明，基于模拟电池条件下，电池内阻测试仪可很好地对其电阻参数进行校准。
三、电池内部测试仪具体校准方法标准电阻器
（1）测试仪电压校准。电池内阻测试仪运行过程中，可根据《JJG315-1983直流数字电压表试行检定规程》标准其电压量程，通过直流标准电压源做好校准。（2）测试仪电阻校准。实际工作中，结合电池内阻测试仪实际运行原理，应用SB2014型精密电流低阻箱以防电流太大而损害标准内阻箱。一般情况下，电池内阻测试仪检测中，分别为2Ω与200mΩ内阻量程，型号不同的内阻测试仪有不同的运行原理，因而所选校准方法也会有所差异。例如日常工作中电池内部型号为BS-VR3或者BK600型号就要选用相应接线方式。同时，校准电阻量程时，要把直流电源与电阻箱及内阻测试仪进行串接。该方法有很高的电源要求，通常情况下，电源自身具有一定内阻，而仪器自身不具备
调零结构，此种情况下电源要有较小而且非常稳定的电源，在此基础上保障顺利开展测试仪内阻校准。假若此过程中电源为一节干电池，但因干电池自身有较大的内阻，通常为150-180Ω，就会减少200mΩ量程范围内可供测量的数据，此种情况下可通过电池并联减小电源内阻，应用该方法时会使得电源电流变大。一般标准电阻箱不能有较大的电流，如果电流太大会对电阻箱自身造成损害。因而电池电阻仪校准工作中，合理选择电源与电阻箱是非常重要的。经过反复实验，应用6574A 型直流电源与SB2014型电流低阻箱，能够为仪器校准工作打好基础。（3）测试仪内恒流源频率校准。交流压降内阻检测过程中以交流阻抗为主，如果为10khz 频率的交流电流，其测量值与电阻值才会更加接近。校准内部测试仪时，重要参考指标是恒流源频率。交流电流频率的校准，可采用频率计或者数字化多
用表频率测量工具进行。内阻功能校准工作中，数字多用表输入端与标准电阻箱电压两端连接就可开展此项工作。（4）测试仪调试。校准内阻测试仪时，被测仪器数值偏差比较大，由此不符合相关技术指标或者用户使用需求，这些问题是比较常见的。此种情况下，做好调试是十分必要的。因而可参考相关技术说明书进行调试，基于各电位器控制功能，对其频率、电压与电阻量程等分别实施调试。
四、结束语
综上所述，新时期，电池内部测试仪校准电阻参数过程中，因有源电阻不是随时可以取用的。因而综合分析电池内阻测试仪运行原理时，通过反复实验设计模拟有源电阻可很好地解决校准测试仪电阻参数时遇到的问题，确保获得更加可靠而准确地测试结果。
参考文献
[1]蔡黎，何德伍，代妮娜，王林伟.锂离子电池测试仪的设计与实现[J].电池,2019,49(1):83-85.
[2]陈英杰，杨耕，祖海鹏等.基于恒流实验的锂离子电池开路电压与内阻估计方法[J].电工技术学报,2018,33(17):396.
作者简介：朱亚斌，生于1985年，本科，研究方向为测试仪器硬件设计、嵌入式驱动程序开发。
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