Sisetakistuse ja impedantsi nüansside mõistmiseks on oluline mõista, et impedants puudutab vahelduvvoolu (vahelduvvool), samas kui sisetakistus on rohkem seotud alalisvooluga (alalisvool). Vaatamata nende erinevale kontekstile järgib nende arvutus sama valemit, R=V/I, kus R on sisetakistus või impedants, V on pinge ja I on vool.
Sisetakistus: elektronide voolu takistus
Sisetakistus tuleneb elektronide kokkupõrkest juhi ioonvõrega, muutes elektrienergia soojuseks. Vaatleme sisetakistust kui hõõrdumist, mis takistab elektronide liikumist. Stsenaariumides, kus vahelduvvool voolab läbi takistusliku elemendi, tekitab see pingelanguse. See langus jääb vooluga faasi, illustreerides otsest seost voolu ja sisemise takistuse vahel.
Impedants: laiem mõiste, mis hõlmab sisemist takistust
Impedants kujutab endast kõikehõlmavamat terminit, mis hõlmab kõiki elektronivoolu vastuseisu vorme. See hõlmab mitte ainult sisemist takistust, vaid ka reaktsioonivõimet. See on üldlevinud kontseptsioon, mida leidub kõigis ahelates ja komponentides.
Reaktantsi ja impedantsi eristamine on hädavajalik. Vastupidavus viitab konkreetselt induktiivpoolide ja kondensaatorite vahelduvvoolule pakutavale vastuseisule – elemendid, mis erinevad akutüüpide lõikes. See varieeruvus ilmneb iga akutüübi erinevatel diagrammidel ja elektrilistel väärtustel.
Impedantsi demüstifitseerimiseks võime pöörduda Randlesi mudeli poole. See mudel, mida on kujutatud joonisel 1, integreerib R1, R2 koos C-ga. Täpsemalt, R1 tähistab sisemist takistust, samas kui R2 vastab laengu ülekandetakisusele. Lisaks tähistab C kahekihilist kondensaatorit. Nimelt välistab Randlesi mudel sageli induktiivse reaktiivsuse, kuna selle mõju aku jõudlusele, eriti madalamatel sagedustel, on minimaalne.
Joonis 1: pliiaku Randles mudel
Sisetakistuse ja impedantsi võrdlus
Selguse huvides on allpool toodud sisemise takistuse ja impedantsi üksikasjalik võrdlus.
Elektriomaduste aspekt |
Sisetakistus (R) |
Impedants (Z) |
Vooluahela rakendus |
Kasutatakse peamiselt alalisvoolul (DC) töötavates ahelates. |
Kasutatakse peamiselt vahelduvvoolu (AC) jaoks mõeldud ahelates. |
Vooluahela olemasolu |
Täheldatav nii vahelduvvoolu (AC) kui alalisvoolu (DC) ahelates. |
Ainult vahelduvvooluahelad, alalisvoolus puuduvad. |
Päritolu |
Pärineb elementidest, mis takistavad elektrivoolu liikumist. |
Tekib elementide kombinatsioonist, mis peavad vastu elektrivoolule ja reageerivad sellele. |
Numbriline väljendus |
Väljendatakse lõplike reaalarvudega, näiteks 5,3 oomi. |
Väljendatakse nii reaalarvude kui ka imaginaarsete komponentide kaudu, näiteks 'R + ik'. |
Sagedussõltuvus |
Selle väärtus jääb muutumatuks sõltumata alalisvoolu sagedusest. |
Selle väärtus kõigub vahelduvvoolu muutuva sagedusega. |
Faasi karakteristikud |
Ei näita mingeid faasinurga ega suurusjärgu atribuute. |
Iseloomustab nii kindel faasinurk kui ka suurus. |
Käitumine elektromagnetväljas |
Ainult elektromagnetväljaga kokkupuutel ilmneb võimsuse hajumine. |
Näitab nii võimsuse hajumist kui ka võimet salvestada energiat elektromagnetväljas. |
Aku sisemise takistuse mõõtmise täpsus
Varuakude jälgimisele ja haldamisele spetsialiseerunud lahenduste pakkujana DFUN-i rõhk aku sisetakistuse mõõtmisel ühtib tööstusharu väljakujunenud tavadega, ammutades inspiratsiooni laialt tunnustatud seadmetest, nagu Fluke või Hioki. Nendele seadmetele sarnaseid meetodeid kasutades, mis on tuntud oma täpsuse ja klientide laialdase heakskiidu poolest, järgime selliseid standardeid nagu IEE1491-2012 ja IEE1188.
IEE1491-2012 juhendab meid sisemise takistuse kui dünaamilise parameetri mõistmisel, mis nõuab pidevat jälgimist, et mõõta kõrvalekaldeid algtasemest. Samal ajal seab standard IEE1188 tegevusele läve, nõustades, et kui sisetakistus ületab 20% standardjoonest, tuleks kaaluda aku väljavahetamist või läbi viia sügav tsükkel ja uuesti laadida.
Nendest põhimõtetest lähtudes hõlmab meie sisetakistuse mõõtmise meetod aku allutamist fikseeritud sagedusele ja voolule, millele järgneb pinge proovivõtt. Järgnev töötlemine, sealhulgas alaldamine ja filtreerimine läbi operatiivvõimendi, annab sisemise takistuse täpse mõõtmise. Märkimisväärselt kiire, see meetod toimib tavaliselt 100 millisekundi jooksul, pakkudes imetlusväärset täpsusvahemikku 1% kuni 2%.
Kokkuvõttes tagab sisetakistuse mõõtmise täpsus akude tõhusa jälgimise, aidates kaasa nende pikaealisusele. Selle juhendi eesmärk on aidata neid, kellel võib sisemise takistuse ja impedantsi eristamine olla keeruline, hõlbustades nende elektriliste omaduste nüansi mõistmist. Põhjalikuma teabe ja arusaamise saamiseks võite uurida täiendavaid ressursse saidilt DFUN Tech.
