庆祝积分清零，发个最近做的简易电池内阻仪

yjmwxwx · 发表于 2023-3-25 11:14:49

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昨天积分超过-100终于清0了，于是发个自己最近做的简易内阻仪，方案来自热心网友给我的一个成品内阻仪电路，然后我胡乱改了改好像不如原版了，耗电大不能电池供电了，得插个12V变压器。。测的也不如原版准，跳动还大，没办法我技术不行，我不是专业搞电子设计的，我本职是种地的，初中毕业证都没，玩的这些都是自学的，只会点单片机IO口控制和ADC采个电压显示，复杂的就不行了。

方案采用STM32F030F4P6单片机定时器输出一路SPWM，经过RC变成1KHZ正弦波，然后进入100毫安和10毫安可调恒流电路，功放输出经过隔直电容接电池，电池另一端接GND，这两根线走电流，另外两根接在电池正负的线走电压实现四线测量，信号通过隔直电容进入差分放大，后面是1、10、100、1000倍可调放大，最后进入单片机ADC口，采样率1MHZ采集1000点后DFT检波，得到实部虚部进入200点滑动滤波器，滤波后的实部虚部算个平方根得到幅度，再和电阻校准数值相乘得到被测电阻。

测量范围1毫欧到100欧，就是线性度不好，分为5个档位，1毫欧-10毫欧、10毫欧-100毫欧、100毫欧-1欧、1欧到10欧、10欧到100欧。功放部分隔直电容后面只有一个TVS保护，具体能抗多高电压没实验。由于电路简易和单片机只有一个ADC，来回切换会浪费资源，单片机IO口也比较紧张就没搞电池电压测量，只显示內阻。显示读数跳动比较大，勉强还凑合，还没搞自动档位程序，感觉一共5个档位手动切换下就行了，按键2切换档位。

电路图

SCH_Schematic1_2023-03-23.pdf (606.91 KB, 下载次数: 14)

电路板
实物仿真图 (2).png

我也是免费做板后才自学的，画的不好，ADC还要飞一根线，上面是电路，下面是夹子，这样就不用买夹子了，就是组装麻烦点，我是用铁皮剪直接剪开的。
LCEDA专业版工程

ProProject_双电源电池内阻仪_2023-03-23.zip (353.14 KB, 下载次数: 4)

程序，1.s是源代码、1.bin是固件，编译器ARM-NONE-EABI，安装了make工具和编译器直接输入make就能编译，单片机边上三个针的是SWD口用来下载程序。程序不完善，程序写的也不怎么好，勉强实现功能。

程序.zip (19.58 KB, 下载次数: 3)

截图_2023-03-24_00-08-25.png

实物图
测小锂电池，夹子线一定要HC和LC缠绕在一起，HP和LP缠绕在一起！而HC和HP一个夹子，LC和LP一个夹子，不要接错哦，电流大耦合厉害。

测小锂电池.jpg

正面

背面

自制的夹子

由于是新手不知道论坛版规准不准发视频链接，不准的话我编辑下，我保证我发视频没收益，靠这个饿死800回了
截图_2023-03-25_11-07-40.png

实物视频
https://www.bilibili.com/video/BV1Ao4y1x7CL/?spm_id_from=333.788&vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de

https://www.bilibili.com/video/BV1hV4y1X7Ry/?spm_id_from=333.788&vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de

校准方法

[color=var(--text1)]夹子短路，按下按键1进入短路清零模式，通过调按键1和按键2加减使读数为0后按住按键1的同时再按下按键2进入下一个档位，全部清零完成显示完成后自动保存到FLASH。按下按键2不要松手，再按下按键1进入校准模式，比如校准0-10毫欧档就夹上10毫欧电阻，通过按键1和按键2加减调整到10毫欧后按住按键1的同时再按下按键2进入下一个档位，全部校准完了会显示完成并且保存到FLASH

现在校准方法比较简单，电路搞的不行线性度不好也没法矫正，比如10毫欧档用10毫欧校准测1毫欧就偏小0.1毫欧了

https://www.bilibili.com/video/BV1Ao4y1x7EM/?spm_id_from=333.788&vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de

10毫欧改成用1毫欧校准，测小于1毫欧偏小，大于1毫欧偏大，反正还是线性不好，跳动还很大。

https://www.bilibili.com/video/BV1vm4y167fN/?spm_id_from=333.788&vd_source=c212050d120d3457e1f6d0cd79c641de
测0.1毫欧

测0.2毫欧

测0.3毫欧

测0.5毫欧

测1毫欧

测2毫欧

测3毫欧

测4毫欧

测5毫欧

yjmwxwx · 发表于 2023-4-6 08:51:02

18650电池供电版LCEDA工程

电池供电版2023-04-04.zip (1.9 MB, 下载次数: 2)

yjmwxwx · 发表于 2023-4-11 19:37:49

抱歉了没及时回复，一一回复怕有灌水嫌疑，感谢各位网友支持，搞这东西就是闲着没事玩玩，准确度稳定性都比较差，做起来还麻烦，不如NE555+LM317的简单，到现在只有一个人想仿制，我搞的制作虽然不好用但是全部都公开而且不做任何限制，欢迎仿制欢迎拿我设计的东西卖钱，哪怕你能卖成本价也是对我的鼓励我会非常开心，我个家里蹲废物设计的东西居然能卖钱我周围人可能都不相信，记得几年前破解了孔雀石SDR保护免费放出去看到有人拿着卖几十块我开心了好几天

有人愿意仿制还可以找到哪里有问题，我自己比较懒而且粗心不容易发现哪里有问题

今天试着改了改采样电阻，10欧的改成了三个100欧并联的，100欧的改成了三个1K欧并联的，这样功耗会降低，测量范围能到333欧，就是读数跳动大点。

电路只要把10欧采样电阻换成三个100欧电阻并联，100欧采样电阻换成三个1K欧并联，功放部分可以只用两只三极管另外两个并联的可以去掉。程序改成33333字显示，档位0-33毫欧(33.3毫安)、33毫欧-333毫欧（33.3毫安）、333毫欧-3.33欧（3.33毫安）、3.33欧-33.3欧（3.33毫安）、33.3欧-333欧（3.33毫安）稳定性比较差读数跳动大。现在校准方法比较简陋，校准麻烦一下一下按太慢了，有人愿意仿制才会写线性度校准程序。现在校准方法想要最低档位微欧级别准要先夹住比如10毫欧调准后，调10毫欧时候不用短路清零，再夹住比如200微欧这次不能调校准模式，要调短路清零模式，调到和200微欧一样大就行了

降低功耗版电路和程序2023-04-11.zip (1.74 MB, 下载次数: 1)

测0.1毫欧
cap_VID_20230411_181814_00:00:26_01.jpg

测0.2毫欧

测0.3毫欧

测0.5毫欧

补充内容 (2023-4-14 08:47):
调10毫欧时候也需要先进短路模式清零

补充内容 (2023-4-17 23:19):
注意PCB电池输入到WSTDW01电源没接，C13没接地需要自己修改下PCB，要按照原理图画，再就是D1在PCB上要按照原理图反过来

补充内容 (2023-4-18 08:08):
D1是原理图画反了，忘记反过来

yjmwxwx · 发表于 2023-4-18 08:22:57

发布这么多天终于有个网友想打我画的板子了，还帮助我找到了原理图上D1画反还有PCB上几处错误，真是非常感谢，求仿制求抄袭我提供免费人工技术支持。

负5V产生电路应该下面这样
截图_2023-04-18_08-12-33.png

原理图上二极管画反和PCB上的一些错误已经修改了，本来不想打板了，我这內阻仪都做6个了，我又不能发快递，农村又没要的做太多占地方没啥用。

降低功耗版电路和程序2023-04-11.zip (1.93 MB, 下载次数: 5)

yjch · 发表于 2023-3-25 14:11:44

支持一下，谢谢分享！

邓穿石 · 发表于 2023-3-25 14:43:39

“10毫欧改成用1毫欧校准，测小于1毫欧偏小，大于1毫欧偏大，反正还是线性不好，跳动还很大。”
会不会是信号放大倍数高了？有得调整吧。
数字不太稳定，可以换精度高的运放看看

yjmwxwx · 发表于 2023-3-25 14:58:33

邓穿石发表于 2023-3-25 14:43
“10毫欧改成用1毫欧校准，测小于1毫欧偏小，大于1毫欧偏大，反正还是线性不好，跳动还很大。”
会不会是信 ...

我感觉是恒流电路造成的，100毫安恒流时候波形很差，0.1毫欧到10毫欧就是100倍，可能得多搞几个校准点，或者搞个矫正非线性的校准程序，现在的校准程序比较简单，只能选中间的1毫欧来校准，这样两边的至少偏差不会太大。

现在用的运放是以前为了仿制许老师电桥时候买的，感觉对于1KHZ够用了，看成品电路里面有带通滤波器，我自己改的把带通滤波器去掉了，程序里面数字刷新速度又比较快，所以跳动很大，现在不改电路降低点刷新速度应该也能让读数跳动小点

xuelang1979 · 发表于 2023-3-25 15:29:23

我是懒人不想学单片机编程

IlovePLC · 发表于 2023-3-25 15:31:02

恭喜楼主清零成功。已经打赏鼓励，你的技术文章很好，技术文章值得推广，赞一个

话说楼主用STM32来控制，可我只会STC15、STC8系列，楼主是否愿意出一辑用STC15、STC8芯片来控制的方案呢？方便我等小白制作

，我愿意提供一些辅助帮忙，例如画图、制板等

soul_knight · 发表于 2023-3-25 15:35:44

手残党有点羡慕，只能去买成品了

yjmwxwx · 发表于 2023-3-25 16:01:41

xuelang1979 发表于 2023-3-25 15:29
我是懒人不想学单片机编程

其实网友做的555+LM317的测电池就足够了

yjmwxwx · 发表于 2023-3-25 16:07:50

IlovePLC 发表于 2023-3-25 15:31
恭喜楼主清零成功。已经打赏鼓励，你的技术文章很好，技术文章值得推广，赞一个
话说楼主用STM32来 ...

感谢鼓励，其实我单片机也是新手，而且只会汇编写程序，STM32和STC单片机指令集不同跨度太大了，得从头学编程。。模拟电路部分大体就是恒流和放大，单片机里面就是DFT检波，其实就是把采样到的电压表和同点数COS表和SIN表相乘累加，这样就得到实部和虚部了，再算个平方根就是幅度了。主要是ADC要和激励信号同步，比如我做这个是1KHZ激励，ADC采样率是1MHZ采集1000点，两个时间同步。

后续版本：https://www.mydigit.cn/thread-405222-1-1.html

ysg2k6 · 发表于 2023-3-25 16:27:37

电子行业卷成这样真没啥前途，小学毕业种地的分分钟搞个设计发帖寒碜专业人士

martinku · 发表于 2023-3-25 16:33:20

支持一下为积分奋斗的坛友，DIY也很专业。

262818815 · 发表于 2023-3-25 16:34:13

支持一下为积分奋斗的坛友，DIY也很专业。

sjzcxj · 发表于 2023-3-25 16:51:56

让我这个不是种地的怎么想啊

微笑生活 · 发表于 2023-3-25 16:52:45

积分好像没啥用，家元才是硬通货

香如精舍 · 发表于 2023-3-25 17:27:45

谢谢分享

qrut · 发表于 2023-3-25 17:40:45

设计的不错，1khz正弦用mcu spwm软件生成也比较节约成本，但是可能会产生一定的干扰，一般成品内阻测试仪都用外部运放搭的硬件1khz正弦波振荡器当信号源～

qrut · 发表于 2023-3-25 17:57:53

邓穿石发表于 2023-3-25 14:43
“10毫欧改成用1毫欧校准，测小于1毫欧偏小，大于1毫欧偏大，反正还是线性不好，跳动还很大。”
会不会是信 ...

我感觉跟原设计采用软件spwm加滤波网络生成正弦波有关，stm32有硬件pwm可以不占用资源独立输出但是片内pwm对自身的内置adc采样干扰也很大，我以前实验过mcu输出pwm时用示波器戳其他io口可以看到幅度不小的谐波干扰，而且此设计也正好用的内置adc而没外挂独立adc，片内pwm巨大的谐波干扰（相对于微小信号）非常不利于adc稳定性和精确性～