了项目说明

设计一个低成本简易电池内阻测试仪，软硬件开源。

 

开源协议

GPL 3.0

 

项目相关功能

测量电池的内阻，量程1毫欧到100欧，分为5个档位，0-10毫欧、10-100毫欧、100-1000毫欧、1-10欧、10-100欧，按键2切换档位。

 

项目属性

本项目为首次公开，为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。

 

项目进度

项目已经完成

 

设计原理

单片机SPWM经过RC滤波产生1KHZ正弦波

 

 

接着进入恒流电路，分为100毫安和10毫安两个档位，100毫安采样电阻是10欧，10毫安采样电阻是100欧，通过MOS管和4053模拟开关切换切换

 

 

下面通过电容隔离电池直流电压，通过开尔文夹连接，注意HC和LC线要缠绕在一起，HP和LP线要缠绕在一起，不然HC、LC线产生的磁场会耦合到HP、LP。。HC、HP一个夹子、LP、LC一个夹子，不要接错了！

 

 

 

通过104安规隔直电容进入差分放大电路，差分放大电路后面是1、10、100、1000倍可调放大器，先衰减再放大，最后一级讲正弦波抬高到1.65V进入单片机ADC口

 

 

 

电源部分采样9-12V输入，7805产生+5V，LM2596产生-5V，10欧和470UF电容RC滤波后给放大电路供电

 

 

单片机采用便宜的STM32F030F4P6

 

显示采样比较容易买的1602

 

 

 

软件说明

软件比较简单，ADC采样率1MHZ采集1KHZ正弦波，采集1000点，然后DFT算出实部虚部，再进入200点的滤波器，滤波后算平方根的到幅度，得到的幅度乘一个数值得到被测电阻阻值

 

软件开源地址

https://github.com/yjmwxwx/stm32asm/tree/master/gcm0/nei_zu_yi

 

软件全部开源，期待网友改进，程序采用纯汇编编写，编译器ARM-NONE-EABI

 

输入make就可以编译了

 

 

 

实物展示

 

测小锂电池

 

正面

 

反面

 

 

 

夹子

 

 

设计注意事项

比较耗电不适合电池供电，当然不在乎可以自己改成电池供电

 

其他

 

实物演示视频

电路板正反面视频

 

校准方法视频

 

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

 

数据刷新率降低到每秒4次读数还是跳的厉害

 

数据刷新降到每秒4次视频

 

下面图片是10毫欧档用0.5毫欧电阻校准的，可以看到大于0.5毫欧偏大，小于0.5毫欧偏小，线性度准确度都不行。

 

 

图片从0.1毫欧到10毫欧实测图片，

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

把ADC采样率改成100KHZ，读数比较稳定，线性度也好一些

 

视频采样率100KHZ读数稳定线性度更好了

下面是采样率100KHZ的结果

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20230404更新

电池供电版视频

画了个电池供电版本PCB

 

 

 

 

 

 

 

2023-04-11更新降低功耗版程序和电路

降低功耗版本测试视频

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，校准前先进清零模式清零，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，校准模式调整比较慢要有耐心。

 

 

 

测100微欧电阻

 

 

测200微欧电阻

 

 

测300微欧电阻

 

 

测500微欧电阻