Самодельный измеритель Rвн

[Кass]

Только сделать предварительные 0,5 с без замеров.

После этих 0,5 с делать паузу или сразу продолжаем замер?

Меандр, выше я точки показал. Сумма верхних точек минус сумма нижних, делим на сумму нижних делённые на 3,3. Всё.

Если мы делим напряжение на сопротивление, то получаем ток через это сопротивление. Нам же нужно не это? Или вы потом через ток ищите Rвн?

Я делил дельту напряжения на ток, получал общее сопротивление полной цепи, и вычитаю из результата текущее сопротивление проводов.

[SanSanich]

После этих 0,5 с делать паузу или сразу продолжаем замер?

Сразу, можно и меньше 0,5с, как удобнее, но хотя бы 0,1с надо, чтоб АКБ "возбудился" на этом меандре и далее картинка устаканилась. Тогда и данные будут стабильны.

Если мы делим напряжение на сопротивление, то получаем ток через это сопротивление.

Совершенно в пимпочку! Это вторая часть, сумма нижних точек делённая на 3,3 Ом, получаем сумму токов. А суммы разниц (перепад от без нагрузки и с нагрузкой, но на частоте 200) делим на такое же количество сумм уже токов, получаем среднее и истинное Rвн.
Только надо чтоб количество выборок верхних и нижних было обязательно равными.
Если условно, формула
(сумUв-сумUн)/(сумUн/3,3)= 0,0.... Ом

Я делил дельту напряжения на ток, получал общее сопротивление полной цепи, и вычитаю из результата текущее сопротивление проводов.

Первая часть так и остаётся, там милливольты, а вот ток мы фактический считаем, провода и тд отметаются, чисто по факту. Нам ток не средний, а фактический нужен. Вот только я не знаю, напряжение на АКБ как ты замеряешь, с учётом проводов или нет. По сути, вот почему 4-х проводка нужна. Вот почему тут разрядность АЦП важна. На 10 дельту не поймать, потому в Ланколе ОУ с Кус=50. В ПЛК 12р АЦП? Доже не айс, точность слабая получится, но порядок результата виден будет. Надо пробовать.

[Кass]

хотя бы 0,1с надо, чтоб АКБ "возбудился"

Он женщин потом не попросит?

Если условно, формула
(сумUв-сумUн)/(сумUн/3,3)= 0,0.... Ом

Может быть не сумма, а среднее значение? Сумма деленная на количество измерений.

Нам ток не средний, а фактический нужен.

Что такое фактический? Мгновенное значение?

Вот только я не знаю, напряжение на АКБ как ты замеряешь, с учётом проводов или нет.

Да, с учетом проводов.

На 10 дельту не поймать, потому в Ланколе ОУ с Кус=50. В ПЛК 12р АЦП?

Ну там 10 Ом резистор. Можно просто взять меньшего сопротивления резистор, что бы дельта была больше и все. У меня уже стоит 3.3 Ома. Есть еще выходы с фетами не задействованные, и я могу повесить еще разные резисторы. Есть в наличии 2.2 Ома 50Вт, есть 0.1 Ом, но 10 Вт. Можно на них "пошимить".

[SanSanich]

По порядку.

Может быть не сумма, а среднее значение? Сумма деленная на количество измерений.

Так в том и прикол. Нам даже не важно количество периодов. Оно и в сумме дельт и в сумме токов. После деления, в автомате среднее выходит!
По 1 измерению в полупериод выходит, соответственно на 1000 периодов 2000 групп замеров. Меньше с запятой работать. Я тебе уже описывал подробно, как у меня. Я суммы дельт ещё и умножаю, а суммы токов делю с тем, чтоб вообще от запятых уйти, получаю цельночисленное значение в 100 000 раз большее. Потом запятую ставлю в положенном месте, чтоб мОм с сотыми вывести.

Что такое фактический? Мгновенное значение?

Именно. И они получаются когда мы мгновенные нижние напряжения делим на 3,3 Ом, в твоём случае. Но не усредняем, а суммируем как и дельты. Среднее после деления само собой выходит, понял? Зачем нам дважды находить среднее, а потом ещё и делить, когда количество выборок и там и там одинаково. Они сами на себя сокращаются и так.

Да, с учетом проводов.

Верхние значения это практически НРЦ. Там влияние 0 целых сам знаешь сколько десятых! А вот нижние при разряде на 3,3 Ом надо учитывать. Но не для вычисления тока, а для вычисления только дельты. У тебя то на АЦП не с АКБ напрямую, а по силовому под нагрузкой.
То есть, при вычислении дельты верхнее напряжение без учёта, нижнее с учётом (чтоб напругу на АКБ как можно истиннее получить). В итоге получаешь суммы истинных дельт на АКБ. А вот для тока, эти же нижние, но непосредственно на резисторе 3,3 Ом, а не на АКБ. Понял?
Чем точнее мгновенные замеры этих блох, тем точнее результат.

Можно просто взять меньшего сопротивления резистор, что бы дельта была больше и все.

Не надо злоупотреблять нагрузкой, не забывай что его номинал участвует в расчёте тока. Причём и провод до него от АЦП. Вот если прямо с резистора, то без учёта. При этом и по минусу участвует, надо учитывать. Подумай как учесть влияние проводов для получения нижних истинных мгновенных значений на АКБ для дельты и истинных мгновенных напряжений непосредственно на резисторе, для истинного тока. Либо брать готовый ток с датчика, но мгновенный, практически одновременно с нижним значением на АКБ( или сразу за ним, как можно ближе) без всякой обработки и фильтров.

Спойлер

Он женщин потом не попросит?

Спрашиваешь! Он же прибор!

[Кass]

Я тебе уже описывал подробно, как у меня. Я суммы дельт ещё и умножаю, а суммы токов делю с тем, чтоб вообще от запятых уйти, получаю цельночисленное значение в 100 000 раз большее. Потом запятую ставлю в положенном месте, чтоб мОм с сотыми вывести.

Не, ну это уже тонкости реализации. Я же пытаюсь суть физическую понять в отрыве от реализации. Сначала привык обдумывать идею, а реализация уже дело техники. В ПЛК вообще нет проблем с плавающей запятой и там меня это не парит. Если делать на Ардуино и подобных простых сред, то разумеется проще сразу от них уйти. В общем я правильно понимаю, что речь все же о средних значениях?

Именно. И они получаются когда мы мгновенные нижние напряжения делим на 3,3 Ом, в твоём случае. Но не усредняем, а суммируем как и дельты. Среднее после деления само собой выходит, понял?

Так а на хрена сначала работать с мгновенными значениями со всеми шумами, что бы потом с ними бороться, если все равно получаются средние знаения? Не проще ли сразу работать со средними значениями?

То есть, при вычислении дельты верхнее напряжение без учёта, нижнее с учётом (чтоб напругу на АКБ как можно истиннее получить). В итоге получаешь суммы истинных дельт на АКБ. А вот для тока, эти же нижние, но непосредственно на резисторе 3,3 Ом, а не на АКБ. Понял?

Не, это понятно. Но это именно для прибора типа Ланкола. Я то сразу пытаюсь проецировать все на ЗУ, да еще что бы и измерять онлайн при режимах заряда и разряда. Исходя из этого и не хотел бы точно повторять Ланкол. Это и долго, и там отсутствие заряда, и как следствие проще и в плане ЭМС. Если использовать операционник с высокоомными входами, то при наличии импульсов ШИМ с амплитудой токов более сотни ампер, там не известно что будет. Мы на объектах частенько мучаемся со связью по RS-485 при частотниках. Как частотники включаются, так связь порой начинает рушиться. Так там и стальные корпуса заземленные, и витые пары и экраны... Поэтому тут сразу лучше уйти от этих проблем.

Не надо злоупотреблять нагрузкой, не забывай что его номинал участвует в расчёте тока. Причём и провод до него от АЦП.

Не, у меня то ток берется с датчика тока. Правда датчик пока стоит до ±30А. Кстати среднего или амплитуды? И провода к АЦП не причем. На АЦП мы подаем напряжение.

Давай лучше подумаем, как чисто математически уйти от мгновенных значений. Ведь и в Ланколе от них ушли. Обрати внимание на то, что любой делитель перед АЦП там шунтирован емкостями С13-С15. От этого там и такая стабильность измерений.

[SanSanich]

В ПЛК вообще нет проблем с плавающей запятой и там меня это не парит.

Не вопрос.

Так а на хрена сначала работать с мгновенными значениями со всеми шумами, что бы потом с ними бороться, если все равно получаются средние знаения? Не проще ли сразу работать со средними значениями?

Тоже не вопрос. Но только какими средними? Выборки надо брать строго в точках около фронта и спада, причём после моментов перепада (работы ключа) чуток выждать, порядка 20 мкс, там выбросы случаются. Среднее по больницы не прокатит, среднее по точкам, да.
Да, кондёры в делителях снимают вч шум, но не влияют на сам меандр. Есть ослики, могу показать сигнал в реале, да я вроде и выкладывал.

Спойлер

Это всё с выхода ОУ AD620. 1-Тот самый разогрев-возбудитель, 2- на частоте 188 Гц, 3- выброс, справа параметры.

да еще что бы и измерять онлайн при режимах заряда и разряда

Ну прерваться раз в 5-10 минут на 2-3 сек на тест сильно повредит АКБ? Остановил на паузу, сделал дело, записал в память и продолжил. Поверь, чаще не надо, зачем такая избыточность данных, динамика и так видна будет, тем более что при заряде Rвн до 13,5 В почти стабильно. Смотри сам, я бы с малого начал.

Исходя из этого и не хотел бы точно повторять Ланкол

Смотря какая точность нужна, по его схеме да с твоей разрядностью и ресурсом просо бомба будет!

Если использовать операционник с высокоомными входами, то при наличии импульсов ШИМ с амплитудой токов более сотни ампер, там не известно что будет.

При измерении отключаем ШИМ.

Не, у меня то ток берется с датчика тока. Правда датчик пока стоит до ±30А. Кстати среднего или амплитуды? И провода к АЦП не причем. На АЦП мы подаем напряжение.

Амплитуды, в ДШ там есть частотная характеристика. Про АЦП это если ток на резисторе считать.

Давай лучше подумаем, как чисто математически уйти от мгновенных значений. Ведь и в Ланколе от них ушли. Обрати внимание на то, что любой делитель перед АЦП там шунтирован емкостями С13-С15. От этого там и такая стабильность измерений.

А кто сказал что ушли? Напротив, глянь на ослики, именно в строго определённых точках. С13-С15 можешь замерить пинцетом?

[Кass]

Выборки надо брать строго в точках около фронта и спада, причём после моментов перепада (работы ключа) чуток выждать, порядка 20 мкс, там выбросы случаются. Среднее по больницы не прокатит, среднее по точкам, да.

А как же емкости С13-С15 в Ланколе? С ними никакие фронты ловить не будешь. Они еще и сквозь кондеры пропускают напряжения, отсеивая постоянную составляющую. То есть по факту измеряют среднее значение переменной составляющей.

Да, кондёры в делителях снимают вч шум, но не влияют на сам меандр.

Ну да. Измерил кондеры С13 и С15, они по 22 нФ. Постоянная времени 22 кГц.

Ну прерваться раз в 5-10 минут на 2-3 сек на тест сильно повредит АКБ? Остановил на паузу, сделал дело, записал в память и продолжил.

Ну я то хотел измерять постоянно, что бы увидеть к примеру реакцию на ту же асимметрию. Да и эти перерывы сделают по сути обязательной постоянную асимметрию, чем по сути будет являться замер сопротивления.

Про АЦП это если ток на резисторе считать.

Да собственно датчик тока тоже выдает напряжение. Так что все равно как ток измерять, датчиком или на шунте.

В общем, давай думать применительно к ЗУ. По сути мы даем переменку на АКБ, и замерить нам нужно именно переменную составляющую, фактически ее средне-выпрямленное значение, и поделив его на ток, получить значение сопротивления. Так?

[SanSanich]

То есть по факту измеряют среднее значение переменной составляющей.

нет! Они снимают постоянную составляющую, и полностью передают динамику переменной, ни чего не усредняя-меняя.

Ну я то хотел измерять постоянно, что бы увидеть к примеру реакцию на ту же асимметрию. Да и эти перерывы сделают по сути обязательной постоянную асимметрию, чем по сути будет являться замер сопротивления.

Не заморачивайся, раздели котлеты с мухами. Потом можно будет сравнить. Сейчас надо чтоб стенд тупо умел мерить Rвн близко к Ланкол. И реакцию увидишь, но не моментально. Не может Rвн меняться скачком. Только у трупа.

Да собственно датчик тока тоже выдает напряжение. Так что все равно как ток измерять, датчиком или на шунте.

С датчика напряжение это уже ток в цифрах, причём по факту. Только снимать не среднее, а мгновенное в нижней точке с напряжением в каждом полупериоде, где я пометил. Зачем тебе все эти усреднения? Сделай секундные перерывы каждые 10 минут на замер и все дела. Сними для начала просто динамику Rвн, а потом уже подумаем как  и когда применять её.

и замерить нам нужно именно переменную составляющую, фактически ее средне-выпрямленное значение, и поделив его на ток, получить значение сопротивления. Так?

Ну вот не совсем средне-выпрямленное значение! Реакция АКБ на меандровую нагрузку может быть разная на разных АКБ. Прочти курчатовцев,  Rвн определяет именно перепад, его величина и ток, его вызывающий. Никаких средних токов за период. Это уже и химия влияет, нафига?

[Кass]

нет! Они снимают постоянную составляющую, и полностью передают динамику переменной, ни чего не усредняя-меняя.

Я может не особо глубоко вникал в схему, но для чего нужны С16 и С17?

Не заморачивайся, раздели котлеты с мухами. Потом можно будет сравнить. Сейчас надо чтоб стенд тупо умел мерить Rвн близко к Ланкол. И реакцию увидишь, но не моментально. Не может Rвн меняться скачком. Только у трупа.

Да в том то и дело, что меняется. Замеришь, ткнешь какой то режим для пробы, замеряешь минут через 10, и уже есть разница. Чуть изменил параметры, другое изменение. И эти изменения как раз при SOC более 95%. Это собственно подтверждают данные и курчатовцев и твои и мои. Но когда очень мало точек, то построить вменяемые графики сложно, а хочется исследовать этот момент. Поэтому давай думать.

Ланкол разумеется измеряет на разряде, но что мешает измерять и на заряде? Мне на заряде измерять куда важнее.

Rвн определяет именно перепад, его величина и ток, его вызывающий.

Это понятно. Но по сути перепад, это двойная амплитуда переменного сигнала. В Ланколе просто нет источника тока, и он измеряет на разряде.

[SanSanich]

Я может не особо глубоко вникал в схему, но для чего нужны С16 и С17?

Они передают переменную составляющую на ОУ с Кус=50 по сигнальным проводам в 4-х проводной схеме. Я проверял самописцем, с выхода ОУ сигнал точно в масштабе повторяет пульсации на АКБ. В твоём случае, они не нужны.

Замеришь, ткнешь какой то режим для пробы, замеряешь минут через 10, и уже есть разница.

Ну за 10 минут конечно. Сделай раз в минуту. Ты же делал заряд с паузами, сделай вместо паузы замеры, заодно и асинхрон. Сократи замеры до секунды, это порядка 400 групп замеров на частоте 200 (Uверх--|__Uниж+Ir_____Uниж+Ir__|--Uверх в каждом периоде).

Это собственно подтверждают данные и курчатовцев

Да как то наоборот. Они проверили заряд на трёх токах, в основное время заряда Rвн практически идентичны. Вот их выводы
..

Мне на заряде измерять куда важнее.

Так на заряде и будешь, но секундным меандровым разрядом!
У тебя ШИМ, не меандр и скважность меняется. А тут ОЧЕНЬ важно соблюдение идентичности условий его проведения (частота, скважность, нагрузка). Тогда и результаты будут истинными.

[Серик]

Приветствую Всех Форумчан!
Здравствуйте, уважаемый SanSanich!
В тексте картинки указано:
https://electrotransport.ru/images/4/1cw7qtv.jpeg

Все различия имеют место вне указанного диапазона заряда в аккумуляторе

То есть в диапазоне заряда аккумулятора 3-75% Rвн меняется незначительно, а после 75% заряда происходит/может происходить резкий рост/скачок Rвн.?
В тексте написано заряда, а не емкости, это имеет значение?
У меня  при заряде засульфатированного аккумулятора с НРЦ 1,87В, плотностью 1020грамм на литр, при подключении устройства CCCV 2В 30А ЗУ из БП ПК происходит рост напряжения до 2,2В, уровень вроде бы зеркало, ничего не кипит,  а через пару часов при напряжении заряда 2,3В аккумулятор уже нормально кипит, через несколько часов заряда таким устройством напряжение заряда 2,35-2,37в, элемент активно кипит, а плотность всего лишь 1050-1070 грамм на литр.
То есть в засульфатированном элементе была, например, емкость 10% от номинала, Rвн. не росло в течении заряда 75% этой емкости (7,5% от номинальной емкости), а далее уже происходит резкий рост Rвн., и далее электролиз, кипение и прочее?

Также указано:

(от 3 до 75% от фактической емкости).

Также на графике ( первая картинка ), в конце заряда, надо полагать за пределами фактических 75% емкости, в диапазоне выше, чем 150 миллиОм нет 30А квадратиков, а 10А треугольники запрыгивают далеко, до-250 миллиОм, это что?
https://electrotransport.ru/images/4/1baznlg.jpeg

[Cyberpapa]

[user]Серик[/user], из личного опыта :
При заряде Rвн падает, когда напруга начинает подниматься выше 13,5-13,8 - Rвн чуток растет. После отстоя падает.
В субботу дрессировал банку:
При разряде до 10,7 В - эта банка провалилась до 0,87 В.
через 05мин отстоя - 665 CCA  2,01В  4,48мОм
через 20мин отстоя - 690 CCA  2,04В  4,32мОм

заряд 1
до 2,18 В -  1825 CCA  2,13 В  1,64мОм
до 2,24 В -  1640 CCA  2,22 В  1,82мОм
отстой 3 мин 1910 CCA  2,19 В  1,56мОм
отстой 2 сут 1840 CCA  2,13 В  1,62мОм
заряд 2
до 2,24  В - 1950 CCA  2,22 В  1,53мОм
отстой 1сут  2100 CCA  2,13 В  1,23мОм (замер №2 1,12мОм, №3 1,01мОм, переподключал клеммы)

Собрал кучку данных, уже в них запутался, проанализировать нет времени, не всё так просто.
ИМХО, если кто-нибудь сделает алгоритм заряда по  Rвн - АКБ зарядится до 13,5-13,7 В, далее  получится слишком длительный процесс.

Заряжал короткими импульсами приблизительно 100-200 А. ИМХО при заряде постоянкой будут иные данные.

[SanSanich]

То есть в диапазоне заряда аккумулятора 3-75% Rвн меняется незначительно, а после 75% заряда происходит/может происходить резкий рост/скачок Rвн.?

Так и есть. Но скорей сказать может происходить, если поддерживать тот же ток заряда. Вот, то что у меня

Спойлер

В тексте написано заряда, а не емкости

Там шкала в Кулонах, смысл тот же.

при подключении устройства CCCV 2В 30А ЗУ из БП ПК происходит рост напряжения до 2,2В, уровень вроде бы зеркало, ничего не кипит,  а через пару часов при напряжении заряда 2,3В аккумулятор уже нормально кипит,

Множьте на 6 и получите те же пороги и поведение.

То есть в засульфатированном элементе была, например, емкость 10% от номинала, Rвн. не росло в течении заряда 75% этой емкости (7,5% от номинальной емкости), а далее уже происходит резкий рост Rвн., и далее электролиз, кипение и прочее?

Думаю так и есть.

в конце заряда, надо полагать за пределами фактических 75% емкости, в диапазоне выше, чем 150 миллиОм нет 30А квадратиков,

А как обеспечить 30 А в конце заряда? Его уже там нет, это к тому, что надо снижать ток в конце заряда, стараясь удерживать Rвн.

ИМХО, если кто-нибудь сделает алгоритм заряда по  Rвн - АКБ зарядится до 13,5-13,7 В, далее  получится слишком длительный процесс.

Надо проверять. Возможно, после 13,7 В если снижать ток, или изменить характер тока заряда, или ещё что, удерживая Rвн заряд будет более эффективный.

[Серик]

https://electrotransport.ru/images/4/1hfgvod.jpeg
https://electrotransport.ru/images/4/182r7mt.jpeg
Круть!


Форум развивается, я рад!

[SapienzSPB]

А почему не стал оригинальное схемное решение применять? На пару копеек дороже. AD620 порядка 200р, зато Кус стабильный и выход с неё чётко устанавливается относительно 2,5В.

Во первых ее ждать с Китая было долго. Поближе не нашел. В вторых к своему стыду ничего не понял в даташите на него. Даже по теории  использования ОУ в дифрежиме знаний у меня маловато. За-то пока искал эту информацию увидел описание инвертирующего включения. У него только 2 резистора с четкой формулой и больше ничего не надо. Загнал модель в LTspice - понял вот оно! После этого скрестить его с ардуиной в Протеусе - только дело техники.
А где лучше делать замеры здесь? 7АЧ - 22 мОм (как вы картинки в спойлер убираете?)

[user]Кass[/user],  а где можно посмотреть как организован выход в Вашем ПЛК? Я подозреваю, что это типа просто ключ плюс батареи подключает к плюсу питания. В таком случае датчик тока будет работать некорректно без усреднения. И не всякий датчик такой мгновенный ток измерит. 30Амперного Холла точно не хватит - напряжение на выходе тупо достигнет опорного в самом начале импульса, хоть он и не долго длится. Вы еще говорили о том чтобы синусоиду пускать через аккумулятор, а потом измерять все что через аккумулятор прошло - и есть внутреннее сопротивление. Можете на пальцах объяснить что и в каких точках мы должны измерять для этого? Зацепила меня эта идея, вот ее можно попробовать внедрить в измерение Rвн на лету.
Еще хотел показать всем такую страничку
http://chem21.info/page/043252241175073137240123085103234095079153129093/

Когда я сделал табличку зависимости Rvn от текущего напряжения при разряде, мне показалось, что они идут почти параллельно на бОльшей части разрядной кривой. Где-то от 90% емкости до 30% емкости. А значит, мы можем по текущему напряжению и Rvn выяснить приблизительное значение Rvn при напряжении полного заряда. Подставив это значение в формулу выше - можем найти Qа-ч - (резервную) емкость аккумулятора. Забил в эксэль данные которые есть у меня - получилось вполне правдоподобно. Формула получилась такой Q=Кофициент/Сопротивление/0,7 где Кофициент =0,1+((13-Uтекущее)/10). Может и бред конечно. Но у вас опыта и данных побольше. Может сразу скажете, что нефиг прорабатывать эту идею.

[SanSanich]

Может сразу скажете, что нефиг прорабатывать эту идею.

Не слушай таких, кто так скажет! "Нажми на педаль и пошли их ......"! У меня давно такая идея сидит. Небольшим тестом, заряд-разряд-Rвн-НРЦ и тд диагностировать АКБ и самому ЗУ принимать решение. Чтоб это автомат реальный был.

как вы картинки в спойлер убираете?

Предвар просмотр - вставляешь - выделяешь - жмёшь кнопку  Sp.

Поближе не нашел.

В Чип и Дип вроде видел. Я на р. рынке купил.

А где лучше делать замеры здесь?

Перечитай от сюда, как мог разжевал
https://electrotransport.ru/index.php?msg=1346296

[SapienzSPB]

Перечитай от сюда, как мог разжевал

На той фотке "клиппинг" страшнейший. На свежей же - что полка, что дно сильно кривые. В какой части полки мерять? В начале в середине? В конце? Или пару замеров по краям с усреднением?

[Cyberpapa]

А как обеспечить 30 А в конце заряда?

[user]SanSanich[/user], помнишь черную батарею которую я снял с заряда и ты её почти сразу измерял ? Когда Rвн на глазах падало. В неё влетало 150-250 А и Rвн довольно быстро устаканилось.

Надо проверять. Возможно, после 13,7 В если снижать ток...

[user]SanSanich[/user], ты как-то проводил эксперимент, после заряда ЗУС-ом измерил Rвн и переставил на заряд в так называемый всеми кипятильник - в ИБП.  Rвн сильно упало ?
Желательно повторить эксперимент и посмотреть, что из них кипятильник, а что не кипятит батарею, или кипятит слабо.