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影响锌锰电池电性能参数检测的要素有哪些?

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摘要:提出了影响锌锰电池电性能参数检测的因素;从使用方法及仪表技术性能两方面分析了检测中存

影响锌锰电池电功能参数检测的要素有哪些?


摘要:提出了影响锌锰电池电功能参数检测的要素;从运用办法及外表技能功能两方面剖析了检测中存在的问题;胪陈了指针式外表和数字式外表检测两者存在差异的原因,提出了消除这种差异的办法和挑选外表的准则,以使下降电功能参数检测的误判率。


  关键词:锌锰电池;电功能参数;检测;阻尼;内阻


  0 前语 开路电压是衡量干电池电功能的重要目标,负荷电压和短路电流虽然在国标GB/T7112-1998中不再列为电功能的查核目标,但其与前者相同是判别、剖析、操控电池产品质量的首要参数。 电池放电进程特别是初始放电的非恒定性,丈量外表的挑选和运用办法,对检测成果会发生较大的影响,即使是均经检定合格的外表检测电池,检测成果也或许发生不共同。文章对影响干电池产品电功能参数检测中的问题进行评论。


  1 影响电池电功能参数检测的要素


  (1)操作人员对外表的运用办法不正确,引进粗大差错,构成丈量成果过错。


  (2)干电池的短路电流在测验状况下具有输出电流随时刻改变快的特色,选用不同的外表检测干电池的短路电流,所得的检测成果或许不相同。
(3)丈量电池的开路电压时,直流电压表内阻的巨细对丈量成果发生较大的影响。


  2 原因剖析


  2.1 运用外表不正确构成粗大差错


  2.1.1 读数视野的问题 电池职业用于检测干电池短路电流的检测外表多为磁电系结构,0.5级的直流电流表。该类外表的刻度板下有一块反射镜,效果是削减视差引起的差错。部分丈量人员在读数时,视野未与标度尺笔直,不是读取指针、反射镜和刻度三线重合时的刻度值,指针在标尺上的投影不正确,发生视差。其粗大差错约为0.1A。


  2.1.2 读数机遇的问题 直流电流表丈量短路电流时,操作人员在直流电流表指针指向最大值时就读取数据。对所以临界阻尼状况的外表,安培表通电后指针摆起慢到位,到位后指针根本安稳,即指针的摇摆峰值与安稳值根本共同,这时读数是适宜的。但关于微欠阻尼状况的外表,外表通电后指针摆起快到位,到位后有一个过冲然后回摆的机械运动惯性现象,指针冲上去的最大值与安稳时的指示值可相差5%~10%。外表指针未到安稳方位时读取数据,是过错的。


  2.1.3 外表放置的问题 丈量人员不依照水平放置的要求放置外表,其倾斜度与规范(水平)方位大于5度,构成外表可动部份发生附加力矩,不平衡差错增大。外表违背水平方位越多,不平衡差错越大,外表非线性差错越大。


  2.1.4 丈量线的问题 指针式外表的丈量线在长时刻运用后,部份线芯开裂,丈量线内阻增大,构成丈量回路电阻大于0.0lΩ,短路电流偏低。由于不易发现丈量线电芯断线,有时构成丈量值差错高达0.3A以上。


  2.2 指针式电流表由于阻尼、安稳时刻的不同引起丈量电池的读数差异 磁电系结构的C19型电流表,技能规范的安稳时刻都是不大于4s。不同厂家的外表安稳时刻相差达几倍。安稳时刻是指针指示到2/3刻度盘长度处的那一点丈量值时刻与指针运动到刻度盘终值处来回摆之差为1.5%的时刻之间的时刻。外表的精确度、安稳时刻及阻尼需彼此和谐,才干精确、有用地丈量。 首要,让咱们了解外表的阻尼状况,在接入被丈量后,有3种阻尼状况。第1种是临界阻尼状况,这是最佳运动状况。指针中止在安稳偏转的时刻最短。第Ⅱ种是欠阻尼状况,指针中止在安稳偏转之前要作一系列的衰减周期摇摆。第Ⅲ种是过阻尼状况,指针不呈现摇摆,但也需求较多的时刻,才干抵达偏转安稳的方位。 其次从阻尼与外表活动组织的固有频率的联系了解阻尼对外表的差错影响。图3描绘了在不同阻尼系数(α)时,M与K联系,可见。值与振幅差错联系。如关于α=0.7,K=1时,振幅差错约为30%,丈量频率只要固有频率的60%,即K=0.6时,振幅差错就小于5%。因此应依据丈量意图挑选外表的精确度、阻尼、安稳时刻。 2.3 指针式表与数字式表读数不共同的原因 数字式外表由于具有呼应快、读数直观精确、精度高的长处而被广泛应用到干电池的出产检测中,各种单参数、三参数的数字式电池检测仪器外表已遍及运用。在干电池的出产流水线上,测验干电池的负荷电压,指针式外表与数字式外表读数根本共同, 但测验干电池的开路电压和短路电流时,指针式外表与数字式外表就经常呈现读数不共同的状况。经查看剖析,笔者以为原因如下: (1)电压表的内阻对干电池的开路电压丈量有直接影响。丈量开路电压时,电压表并联在被测目标上.假如所用的电压表内阻低,则外表对被测线路分流效果大。公式(1)是电压表丈量的核算值。C19-V型指针式外表直流电压表的内阻为500~600Ω,而4位半的数字电压表的内阻大于1MΩ。由此必发生不同成果,经核算和实测,数字式外表和指针式外表的读数相差约30mV。 其间,Ro是被丈量电池的等效内阻;Rv是电压表的内阻。


  (2)丈量负荷电压时,干电池对负荷电阻发生放电电流,干电池的负荷电压下降缓慢,指针式和数字式外表的接人阻抗远大于被测锌锰电池的负荷电阻 (一般接3.9Ω电阻),因此外表内阻对干电池的负荷电压影响细小,此刻指针式外表和数字式外表的读数共同。


  (3)丈量短路电流时,干电池的放电电流等于短路电流,干电池的内阻随放电时刻改变大,此刻两种外表读数相差大的现象显着,原因首要有3个方面: ①指针表的内阻与数字表的内阻不同影响短路放电电阻而引起差错直流电流表的内阻,由于表头灵敏度的不同,内阻也不同。关于20A量程的C19型安培表,外表内阻一般为0.00379Ω。相同,数字安培表,也是由于表头灵敏度不同,量程不同,内阻不同。关于20安培量程的数字电流表,内阻一般为0.01Ω。R20型干电池短路放电内阻一般在0.15~0.30Ω。以短路放电内阻为0.15Ω的干电池为例核算: a:内阻为0.00379Ω的C19型安培表接入测验,不考虑线路其他电阻的影响,得短路电流=1.5V÷(0.15Ω+0.00379Ω)= 9.754A b.若用内阻为0.01Ω的数字安培表接入测验,不考虑线路其他电阻的影响,得短路电流=1.5V÷(0.15Ω+0.01Ω)=9.375A 两种外表的接人影响短路电流相差:a-b= 9.754A-9.375A=0.379A ②指针表的阻尼时刻与数字表的读数取样时刻不共同而引起差错在干电池短路放电的电流一时刻联系曲线上 (见图5),指针表的指针阻尼时刻与数字表的读数取样时刻不在同一时刻点读数,因此读到的短路电流值不同。 C19型安培表的安稳时刻技能规范是不大于4s,出产线用的三参数测验仪(数字安培表)由同步信号操控读数取样,读数取样时刻一般少于5ms。 ③数字式外表测验夹具的动触头触摸欠好。在出产流水线中,验电仪的测验夹具的触头与干电池产品触摸频频,触头会因通断时发生的微电火花构成部分氧化层,或沾有油污等,使触头与干电池产品的触摸电阻增大,当触摸电阻增大至10mΩ数量级时,因短路放电回路的测验电阻仅为10mΩ,对数字表的读数影响天然就不行忽视,如不及时整理触头,就会导致数字表禁绝。


  3 处理办法


  3.1 正确运用外表,消除粗大差错


  3.1.1 “视差”是人为的读数办法不正确带来的差错,能够消除。要求操作人员在丈量时注意力会集,在读数时确保视野与外表的标度盘笔直,使视野、指针与反射镜中的指针影三者在同一笔直平面。


  3.1.2 外表标度盘上的标志符号意义,表征外表的作业原理、类型、被丈量单位、作业方位、防护外界电磁场等首要技能特性,运用者应把握。外表的放置、运用环境应契合标志要求。


  3.1.3 选用双臂电桥对指针式外表的丈量线丈量,对电阻值大于5mΩ的丈量线予以替换。选用音响线替代一般电线制造丈量线,音响线线阻小,柔软性比一般电线好,不易折断。


  3.2 依据作业状况合理挑选外表功能


   3.2.1 在对电池进行终究查验的工序中,有必要运用 0.2级以上的内阻大于1MΩ的数字式电压表丈量开路电压。如出产流水线进程操控还需持续运用指针式电压表丈量开路电压,对判别合格的丈量点的值应加补偿值批改。


  3.2.2 应挑选安稳性好、可靠性高,即升降变差和不回零要小,阻尼杰出的丈量外表。用于丈量电池电流的外表除契合国家规范规则的技能要求外,还添加要求:表头灵敏度为3~5mΩ,安稳时刻少于1.5s,阻尼好,指针无过冲。对安稳时刻长,欠阻尼状况的外表,一概停用。为了选用安稳时刻适宜的丈量外表,咱们自行设计了一个检测指针表的测时检测设备,该设备的原理框图如图6所示。


  3.2.3 对验电仪之类的数字表要求确保丈量触头洁净,测头压力恰当,丈量线路的电阻小于0.01Ω。


  4 定论经过对丈量电池电功能外表的合理挑选和正确运用,提高了检测作业的有用性,下降了电功能参数检测的误判率,有用处理了各级检测作业的计量胶葛,确保了电池的产品质量。


    参考文献:
[1] 因奇G.电气丈量外表和丈量办法[M].北京:我国计量出版社,1989.
[2] 刘庆余,等.电学计量[M].北京:我国计量出版社,1985.
[3] 王景元.电流表电压表及功率表检定规程参考资料[M].北京:我国计量出版社,1985.
[4] GB/T7112-1998,R03、R1、R6、R14、R20型锌锰干电池LR03、LRl、LR6、LRl4、LR20型碱性锌—锰干电池规范[S]. 

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