Da biste shvatili nijanse unutrašnjeg otpora i impedanse, ključno je prepoznati da se impedansa odnosi na AC (naizmjeničnu struju), dok je unutrašnji otpor više povezan s DC (jednosmjernom strujom). Uprkos različitim kontekstima, njihov proračun slijedi istu formulu, R=V/I, gdje je R unutrašnji otpor ili impedansa, V je napon, a I struja.
Unutrašnji otpor: barijera protoku elektrona
Unutrašnji otpor je rezultat sudara elektrona sa ionskom rešetkom provodnika, pretvarajući električnu energiju u toplotu. Razmotrite unutrašnji otpor kao vrstu trenja koje ometa kretanje elektrona. U scenarijima gdje naizmjenična struja teče kroz otporni element, ona stvara pad napona. Ovaj pad ostaje u fazi sa strujom, ilustrujući direktnu vezu između toka struje i unutrašnjeg otpora koji se nailazi.
Impedansa: širi koncept koji obuhvata unutrašnji otpor
Impedansa predstavlja sveobuhvatniji pojam koji obuhvata sve oblike opozicije protoku elektrona. Ovo uključuje ne samo unutrašnji otpor, već i reaktanciju. To je sveprisutan koncept koji se nalazi u svim krugovima i komponentama.
Neophodno je razlikovati reaktanciju i impedansu. Reaktancija se posebno odnosi na opoziciju koju nude induktori i kondenzatori naizmjeničnom strujom, elementi koji se razlikuju u različitim tipovima baterija. Ova varijabilnost je očigledna u različitim dijagramima i električnim vrijednostima karakterističnim za svaki tip baterije.
Da bismo demistificirali impedanciju, možemo se obratiti Randlesovom modelu. Ovaj model, prikazan na slici 1, integriše R1, R2, pored C. Konkretno, R1 predstavlja unutrašnji otpor, dok R2 odgovara otporu prenosa naelektrisanja. Dodatno, C označava dvoslojni kondenzator. Značajno je da Randlesov model često isključuje induktivnu reaktanciju, jer je njegov utjecaj na performanse baterije, posebno na nižim frekvencijama, minimalan.
Slika 1: Randlesov model olovne baterije
Poređenje unutrašnjeg otpora i impedanse
Da pojasnimo, detaljno poređenje unutrašnjeg otpora i impedanse je navedeno u nastavku.
Aspekt električne imovine |
Unutrašnji otpor (R) |
Impedancija (Z) |
Circuit Application |
Koristi se prvenstveno u krugovima koji rade na jednosmjernoj struji (DC). |
Uglavnom se koristi u krugovima dizajniranim za naizmjeničnu struju (AC). |
Prisutnost kruga |
Uočljivo u krugovima naizmjenične struje (AC) i jednosmjerne struje (DC). |
Isključivo za krugove naizmjenične struje (AC), koji nisu prisutni u DC. |
Porijeklo |
Potječe od elemenata koji ometaju protok električne struje. |
Nastaje iz kombinacije elemenata koji se opiru i reagiraju na električnu struju. |
Numerički izraz |
Izraženo pomoću konačnih realnih brojeva, na primjer, 5,3 oma. |
Izraženo kroz realne brojeve i imaginarne komponente, na primjer 'R + ik'. |
Zavisnost od frekvencije |
Njegova vrijednost ostaje konstantna bez obzira na frekvenciju istosmjerne struje. |
Njegova vrijednost varira s promjenom frekvencije naizmjenične struje. |
Fazna karakteristika |
Ne pokazuje nikakve atribute faznog ugla ili veličine. |
Karakterizira ga i definitivni fazni ugao i veličina. |
Ponašanje u elektromagnetnom polju |
Isključivo pokazuje disipaciju snage kada je izložen elektromagnetnom polju. |
Pokazuje i disipaciju snage i sposobnost skladištenja energije u elektromagnetnom polju. |
Preciznost u mjerenju unutrašnjeg otpora baterije
Kao dobavljač rješenja specijalizovan za praćenje i upravljanje rezervnim baterijama, Naglasak DFUN-a na mjerenju unutrašnjeg otpora baterije usklađen je s uspostavljenom industrijskom praksom, crpeći inspiraciju iz široko prihvaćenih uređaja kao što su Fluke ili Hioki. Koristeći metode slične ovim uređajima, poznatim po svojoj preciznosti i širokom prihvaćanju kupaca, pridržavamo se standarda kao što su IEE1491-2012 i IEE1188.
IEE1491-2012 nas vodi u razumijevanju unutrašnjeg otpora kao dinamičkog parametra, koji zahtijeva kontinuirano praćenje za mjerenje odstupanja od osnovne linije. U međuvremenu, standard IEE1188 postavlja prag za akciju, savjetujući da ako unutrašnji otpor premašuje 20% standardne linije, bateriju treba razmotriti za zamjenu ili podvrgnuti dubokom ciklusu i ponovnom punjenju.
Polazeći od ovih principa, naša metoda mjerenja unutrašnjeg otpora uključuje podvrgavanje baterije fiksnoj frekvenciji i struji, nakon čega slijedi uzorkovanje napona. Naknadna obrada, uključujući ispravljanje i filtriranje kroz krug operativnog pojačala, daje tačno mjerenje unutrašnjeg otpora. Izuzetno brza, ova metoda se obično završava u roku od 100 milisekundi, sa zadivljujućim rasponom preciznosti od 1% do 2%.
U zaključku, preciznost merenja unutrašnjeg otpora obezbeđuje efikasno praćenje baterija, doprinoseći njihovom dugovečnosti. Ovaj vodič ima za cilj da pomogne onima kojima je možda teško napraviti razliku između unutrašnjeg otpora i impedanse, olakšavajući nijansirano razumijevanje ovih električnih svojstava. Za sveobuhvatnije informacije i razumijevanje, možete istražiti dodatne resurse iz DFUN Tech.
