>>>>
Вимірювач ємності і внутрішнього опору акумуляторів
Знайома картина? У багатьох електронників напевно є поклади подібного добра - старі і не дуже акумулятори від портативної техніки, переважно Li-ion на напругу 3,7 В. Описувана конструкція призначена для оцінки стану акумулятора з метою визначити його слушні долю - в утиль або в чергову саморобку. Оцінка проводиться за 2 параметрами: залишкової ємності і внутрішньому омічному опору. Визначення ємності відбувається на підставі вимірів струму і напруги в процесі розряду акумулятора до заданого значення напруги. Визначення внутрішнього опору відбувається на підставі розрахунку за результатами виміру струмів і напруг для двох послідовно підключаються навантажень.
Схема наведена на малюнку нижче. 
Основа схеми поширений дешевий мікроконтролер PIC16F676. Тестований акумулятор підключається з дотриманням полярності на вхід BATTERY. Через дільник R1-R3 вимірюється напруга батареї. Струм розряду вимірюється з токового шунта SENS1, підключеного до перетворювача струм-напруга виконаному на ОУ LMV711. Як навантаження використані резистори постійного опору на 10 і 47 Ом і потужністю 5 і 0,125Вт відповідно. Цими резисторами можна задавати необхідний струм розряду, в даному випадку це приблизно 0,37 і 0,08А відповідно. Включення вимикання навантажень в потрібний момент виконується транзисторними ключами на біполярному та МОП-транзисторі. На резисторах R9-R11 формується опорна напруга для АЦП мікроконтролера. З органів управління є кнопка для установки мінімальної напруги, до якого буде здійснюватися розряд і перемикача, який задає режим роботи. Харчування схеми здійснюється від джерела +5 В, через стабілізатор з низьким падінням. Для відображення результатів застосований поширений дисплей від Nokia.
Для початку тестування акумулятор підключають до вхідних клем, встановлюють перемикачем режим роботи і подають харчування на пристрій. У режимі вимірювання ємності на дисплеї відразу з'являться значення поточних напруги і струму, виміряний на поточний момент значення ємності, напруга відключення і що минув з початку тесту час. Якщо є необхідність можна в будь-який момент поставити граничну напругу - натиснувши і утримуючи кнопку. Напруга буде змінюватися циклічно від 3,5 до 2,5 з кроком 0,05В. По досягненню граничної напруги навантаження відключитися і дисплей показує результуюче значення виміряної ємності.
У режимі вимірювання внутрішнього опору при включенні дисплей деякий час (15-20С) буде чистий, потім буде відображено результуюче значення. 
На підставі виміру опору можна швидко оцінити стан акумулятора, для чого використовується таблиця з документації виробника: 
Друковану плату не наводжу на увазі того, що пристрій зазнало кілька модифікацій і виконано у вигляді макету. Та й кожен під свій корпус / деталі зможе розвести сам.
Описувана конструкція робилася з того, що було під рукою, в основному - деталі з плат старих мобільників.
ОУ в перетворювачі можна замінити будь-яким іншим, з Rail-to-Rail входами, наприклад, МСР6022.
Біполярний транзистор MMBT3904 можна замінити будь-яким, з максимальним струмом не менше 200мА, замість ВС856 - будь-який малопотужний npn.
Як МОП-ключа застосуємо будь МОП транзистор з максимальним струмом в кілька Ампер і мінімальним опором у відкритому стані, наприклад IRLML2502.
Дисплей від Nokia 5120, 5110, 3310, 3210.
Стабілізатор напруги живлення - LDO, на напругу 2,8-3,6В.
При складанні спочатку запаюють все, крім контролера та дисплея. Перевіряється харчування. Замість акумулятора підключається зовнішній БП на напругу 4-5В. Дільник R1-R3 налаштовується на ставлення 5: 1. Подаючи на входи управління ключів напруга від лінії живлення перевіряють їх роботу, а також роботу перетворювача струм-напруга, для якого величина струму через шунт SENS1 (А) повинна бути дорівнює напрузі на R8 (В). Потім упаюється дисплей і прошитий контролер. Підключається БП або акумулятор, вибирається режим вимірювання ємності та живлення. Налаштуванням подільника R9-R11 добиваються відповідності між струмом і напругою акумулятора на дисплеї з реальними. Ідеального збіги домагатися не варто, різниця в 5-10мВ практично не відбитися на результатах. Після чого можна приступати до тестування всіх наявних в будинку акумуляторів, попутно думаючи над корпусом для нового приладу.
На останок кілька слів про тестування акумуляторів.
Перш за все, потрібно розуміти, що як ємність так і опір акумулятора не мають єдиного абсолютно вірного значення. Вони залежать як від стану самого акумулятора так і зовнішній умов. При розряді струмом 1А і 0,01А ємність буде значно відрізнятися. На величину внутрішнього опору може впливати плата захисту, яка володіє власним опором в середньому близько 50 мОм (у сучасних може бути значно менше). Так само потрібно мати на увазі, даний прилад заміряє омічний опір, а не повний імпеданс, який завжди більше.
В прикріпленому архіві знаходяться вихідні файли для розробки друкованої плати і модифікацій під себе.
файли:
Схема, прошивка, исходник
Всі питання в Форум .
