Aký je rozdiel medzi vnútorným odporom a impedanciou?

Aby sme pochopili nuansy vnútornej rezistencie a impedancie, je rozhodujúce uznať, že impedancia sa týka AC (striedavý prúd), zatiaľ čo vnútorný odpor je viac spojený s DC (priamy prúd). Napriek ich rôznym kontextom ich výpočet sleduje rovnaký vzorec, r = v/i, kde r je vnútorný odpor alebo impedancia, V je napätie a I je prúd.

Vnútorný odpor: Bariéra pre tok elektrónov

Vnútorný odpor je výsledkom kolízie elektrónov s iónovou mriežkou vodiča a transformuje elektrickú energiu na teplo. Zvážte vnútorný odpor za typ pohybu elektrónov brániacich trením. V scenároch, kde striedavý prúd tečie cez odporový prvok, generuje pokles napätia. Tento pokles zostáva vo fáze s prúdom, ktorý ilustruje priamy vzťah medzi prúdom a vnútorným odporom, s ktorým sa vyskytuje.

Impedancia: širší koncept zahŕňajúci vnútorný odpor

Impedancia predstavuje komplexnejší termín, ktorý zapuzdruje všetky formy opozície voči elektrónovým tokom. To zahŕňa nielen vnútorný odpor, ale aj reaktanciu. Je to všadeprítomný koncept, ktorý sa nachádza vo všetkých obvodoch a komponentoch.

Je nevyhnutné rozlišovať medzi reaktanciou a impedanciou. Reaktancia sa konkrétne týka opozície ponúkanej pre prúd AC induktormi a kondenzátormi, prvky, ktoré sa líšia v rôznych typoch batérií. Táto variabilita je zrejmá v odlišných diagramoch a elektrických hodnotách charakteristických pre každý typ batérie.

Aby sme demystifikovali impedanciu, môžeme sa obrátiť na model Randles. Tento model, znázornený na obrázku 1, integruje R1, R2 popri C. Konkrétne R1 predstavuje vnútorný odpor, zatiaľ čo R2 zodpovedá odporu prenosu náboja. C navyše označuje dvojvrstvový kondenzátor. Model Randles často vylučuje indukčnú reaktanciu, pretože jej vplyv na výkon batérie, najmä pri nižších frekvenciách, je minimálny.

Obrázok 1: Randles model batérie olovnatej kyseliny

Porovnanie vnútorného odporu a impedancie

Na objasnenie je uvedené podrobné porovnanie vnútorného odporu a impedancie.

Aspekt elektrického majetku	Vnútorný odpor (R)	Impedancia (z)
Obvod	Využívané predovšetkým v obvodoch pracujúcich na priamom prúde (DC).	Prevažne sa používa v obvodoch určených pre striedavý prúd (AC).
Prítomnosť obvodu	Pozorovateľné v obvodoch striedavého prúdu (AC) a jednosmerného prúdu (DC).	Exkluzívne k obvodom striedavého prúdu (AC), ktoré nie sú prítomné v DC.
Pôvod	Pochádza z prvkov, ktoré bránia toku elektrického prúdu.	Vyplýva z kombinácie prvkov, ktoré odolávajú a reagujú na elektrický prúd.
Numerické vyjadrenie	Vyjadrené pomocou definitívnych reálnych čísel, napríklad 5,3 ohmov.	Vyjadrené prostredníctvom skutočných čísel a imaginárnych komponentov, ktoré sú príkladom „R + IK“.
Frekvencia	Jeho hodnota zostáva konštantná bez ohľadu na frekvenciu jednosmerného prúdu.	Jeho hodnota kolíše s meniacou sa frekvenciou prúdového prúdu.
Charakteristika	Nevykazuje žiadny fázový uhol ani atribúty veľkosti.	Charakterizované definitívnym fázovým uhlom a veľkosťou.
Správanie v elektromagnetickom poli	Pri vystavení elektromagnetickému poľu vykazuje iba rozptyl energie.	Demonštruje rozptyl energie a kapacitu na ukladanie energie v elektromagnetickom poli.

Presnosť pri meraní vnútorného odporu batérie

Ako poskytovateľ riešení špecializujúci sa na monitorovanie a správu záložných batérií, DFUN Dôraz na meranie vnútorného odporu batérie je v súlade so zavedenými priemyselnými postupmi, čím sa inšpiruje široko akceptovanými zariadeniami, ako je Fluke alebo Hioki. Metódy pákového efektu podobné týmto zariadeniam, známym pre ich presnosť a rozšírené prijatie zákazníkov, dodržiavame štandardy ako IEE1491-2012 a IEE1188.

IEE1491-2012 nás vedie k pochopeniu vnútorného odporu ako dynamického parametra, čo si vyžaduje nepretržité sledovanie, aby sme zistili odchýlky od základnej línie. Medzitým štandard IEE1188 stanovuje prahovú hodnotu pre akciu a odporúča, že ak vnútorný odpor presahuje 20% štandardného riadku, batéria by sa mala zvážiť na výmenu alebo vystavená hlbokému cyklu a dobíjaniu.

Naša metóda merania vnútorného odporu zahŕňa vystavenie batérie na pevnú frekvenciu a prúd, po ktorom nasleduje odber vzoriek napätia. Následné spracovanie vrátane rektifikácie a filtrovania cez obvod operačného zosilňovača poskytuje presné meranie vnútorného odporu. Je pozoruhodné, že táto metóda sa zvyčajne uzatvára v rámci 100 milisekúnd a môže sa pochváliť obdivuhodným rozsahom presnosti od 1% do 2%.

Záverom možno povedať, že presnosť merania vnútorného odporu zaisťuje efektívne monitorovanie batérií, čo prispieva k ich dlhovekosti. Cieľom tejto príručky je pomôcť tým, ktorí môžu považovať za náročné rozlišovať medzi vnútorným odporom a impedanciou, čo uľahčuje podrobné pochopenie týchto elektrických vlastností. Pre komplexnejšie informácie a porozumenie môžete preskúmať ďalšie zdroje z Dfun tech.