ขออภัยถ้าฉันใช้ถ้อยคำคำถามนี้อย่างประหลาด ฉันใช้แบตเตอรี่ 3.7V และไมโครคอนโทรลเลอร์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและเข้าสู่โหมดสลีปหากแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ต่ำเกินไป ปัญหาคือมันอ่านแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแบตเตอรี่แสดงว่าฉันตัดการเชื่อมต่อและตรวจสอบด้วยมัลติมิเตอร์ของฉัน ตัวอย่างเช่นไมโครคอนโทรลเลอร์ของฉันจะอ่าน 3.65V เมื่อมัลติมิเตอร์ของฉันอ่านแบตเตอรี่ที่ตัดการเชื่อมต่อที่ 3.8V ไมโครคอนโทรลเลอร์ของฉันกำลังอ่านแรงดันไฟฟ้าไม่ถูกต้องหรือฉันควรปฏิบัติกับแรงดันไฟฟ้าที่มีโหลดว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ของฉันกำลังอ่านว่าเป็นแรงดันไฟฟ้าจริงหรือไม่?

ใช่มันลดลง

เอฟเฟกต์ที่คุณเห็นเรียกว่าความต้านทานภายใน :

แหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานได้จริงซึ่งเป็นวงจรไฟฟ้าเชิงเส้นอาจ <... > ถูกแสดงว่าเป็นแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติที่มีความต้านทาน ความต้านทานนี้เรียกว่าความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิด

กล่าวง่ายๆว่าแบตเตอรี่ไม่ใช่แหล่งจ่ายแรงดันที่เหมาะสม แบตเตอรี่ทั่วไป (เช่นแหล่งกำเนิดแรงดันที่ไม่เหมาะ ) จะมีลักษณะดังนี้:

สิ่งที่คุณกำลังวัดคือแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้ว A และ B ตามกฎของโอห์ม:

• $R_{volt}$$R$$R_{volt}$$r$$\frac{R_{volt}}{R_{volt}+r}$$E$

• $R$$U_{AB}$$R$

ดังนั้นแรงดันตกคร่อมจึงเป็นของจริง - แรงดันที่วัดได้คือภาระของคุณ ยิ่งมันดึงกระแสออกมาจากแบตเตอรี่มากเท่าไหร่แรงดันไฟฟ้าก็จะลดลง

เมื่อแบตเตอรี่เปิดอยู่คุณกำลังวัดแรงดันไฟฟ้าเซลล์เปิด เมื่อแบตเตอรี่อยู่ในระบบมันจะปิดแรงดันไฟฟ้าเซลล์ภายใต้ภาระ คุณกำลังทำแรงดันตกคร่อมความต้านทานภายในของแบตเตอรี่เนื่องจากระบบของคุณกำลังดึงกระแสไฟเมื่อทำการวัด (ดังนั้นที่ขั้วแรงดันไฟฟ้าจะต่ำกว่า) ดังนั้นการวัดทั้ง MCU และมัลติมิเตอร์นั้นถูกต้องความแตกต่างก็คือมัลติมิเตอร์คือ> 1Mohm โหลดในขณะที่ MCU นั้นต่ำกว่ามาก (เนื่องจากอาจวาดกำลังไฟฟ้าอย่างน้อย mAs)

อาจมีเอฟเฟกต์อื่นขณะเล่น แบตเตอรี่แสดงปรากฏการณ์การกู้คืนหากปล่อยเซลล์เปิดทิ้งไว้โดยไม่โหลดแรงดันไฟฟ้าบางส่วนจะกู้คืนหลังจากช่วงเวลา

แบตเตอรี่ทุกตัวมีความต้านทานเอาต์พุตจำนวนหนึ่ง จะเกิดอะไรขึ้นถ้ากระแสไหลผ่านตัวต้านทาน ใช่แรงดันไฟฟ้าตก! ดังนั้นยิ่งคุณดึงกระแสออกมาจากแบตเตอรี่มากเท่าไหร่

นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับแหล่งจ่ายไฟทั้งหมด

แน่นอนแบตเตอรี่จะลดแรงดันของพวกเขาในการโหลด ทุกอย่างก็เช่นกัน

ผู้กระทำผิดหลักคือกฎของโอห์ม E = IR ที่แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมต่อตัวนำใด ๆ นั้นเป็นสัดส่วนกับจำนวนแอมแปร์

ส่วนหนึ่งของแบตเตอรี่เป็นสารเคมี แต่ส่วนหนึ่งเป็นเพียงความต้านทานกฎของโอห์มสำหรับส่วนประกอบภายใน

ลองสมมติว่าคุณมีอุปกรณ์เล่นเกมบ้า 4 การ์ดขนานคำสั่งผสมดึง 1,000 วัตต์เมื่อเล่นเกม แต่มันก็แค่นั่งอยู่ที่หน้าจอหลักของ Windows และดึงได้เพียง 100 วัตต์เท่านั้น สายไฟกำลังนำ 20A @ 5V และกำลังไฟลดลง 0.01 โวลต์ดังนั้นการ์ดจะได้ 4.99 โวลต์ (สายไฟมี 2,000 ซีเมนส์ == 1/2000 โอห์ม)

ที่โหลดแสงนี้แหล่งจ่ายไฟ AC ไม่มีประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังที่ไม่ดีดังนั้นมันจึงวาด 240VA หรือ 2 แอมป์ออกจากไฟ 120V การเดินสายวงจรสาขากลับไปที่แผงกำลังลดลง 0.4 โวลต์ ค่านำไฟฟ้าคือ 5 Siemens == 1/5 โอห์ม

ตอนนี้คุณจะทำให้เกมที่มีความต้องการมากที่สุด การดึง 200A ที่ 5V การสูญเสียความต้านทานเพียงอย่างเดียวในการเดินสายไฟในพีซีของคุณเพิ่มขึ้นเป็น 0.1 โวลต์ การ์ดได้ 4.90 โวลต์ นั่นคือการลดลง

ในขณะที่แหล่งจ่ายไฟดึง 10A (1200VA) จากไฟ AC การลดลงของแรงดันการเดินสายเพิ่มขึ้นเป็น 2.0 โวลต์ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ power suppy คือ 118V ส่วนใหญ่แล้วแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะดึงกระแสที่มีกระแสมากกว่าเพื่อชดเชยมิฉะนั้นแรงดันเอาต์พุตจะลดลงเช่นกัน

ไม่มีกระแสไฟฟ้าถูกดึงลงบนพื้นเพื่อความปลอดภัยดังนั้นจึงไม่ลดลง วัดจากพื้นดินความเป็นกลางคือ 1 โวลต์และร้อน 119 โวลต์ และเราสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อยืนยันการเดินสายที่ถูกต้อง มันเหมือนกับแถบตัวชี้บนประแจแรงบิดมันไม่งอ

แน่นอนหยดที่คล้ายกันกำลังเกิดขึ้นตลอดทางกลับไปที่โรงไฟฟ้า ที่นั่นโหลดที่เพิ่มขึ้น (เป็นแอมป์) จะลดแรงดันเนื่องจากความต้านทานภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่เนื่องมาจากแรงม้าของกังหัน VA = W ถ้า A เพิ่มขึ้นเกินสเป็ค V ต้องลดสัดส่วนเพื่อให้ W สามารถอยู่ในความสามารถของกังหัน การมีกังหันบึงและการชะลอความเร็วไม่ใช่ตัวเลือกเนื่องจากเป็นไฟฟ้ากระแสสลับและต้องซิงค์อยู่เสมอ

แบตเตอรี่ทั้งหมดมีเอฟเฟกต์หน่วยความจำเมื่อถอดออกเพื่อให้กลับมาช้าลงใกล้กับแรงดันไฟฟ้าก่อนหน้าหลังจากโหลดระเบิดสั้น ๆ นอกจากนี้ยังมีแรงดันตกอย่างรวดเร็วชั่วขณะเนื่องจากโหลด ESR * I = Δ V.

ดังนั้นการวัดทั้งสองจะต้องดำเนินการในเวลาเดียวกันเพื่อตรวจสอบการสอบเทียบเพื่อหาข้อผิดพลาดและพิจารณาปริมาณของเกณฑ์ฮีสเทอริซีสที่จำเป็นเพื่อป้องกันการสั่นของการนอนหลับรอบการปลุก

ค่าคงที่เวลาเอฟเฟ็กต์หน่วยความจำสามารถอยู่ได้หลายต่อหลายนาทีขึ้นอยู่กับกระแสรั่วไหล "ไม่โหลด" หลังจากโหลด

เนื่องจากเอฟเฟกต์รวมเหล่านี้ซึ่งอาจคำนวณได้สำหรับเซลล์ที่กำหนด (ΔV = ESR * V / Rload + t / ESR * C2) แรงดันไฟตัดมักจะลดลงเพื่อจับประจุที่เก็บไว้ในความจุหน่วยความจำ C2 ตราบเท่าที่คุณรู้ กลับสู่เกณฑ์ Vmin ที่ปลอดภัย อายุอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่เกิดขึ้นตามระยะเวลาที่ต่ำกว่าขีด จำกัด Vmin

ตรวจสอบแผ่นข้อมูลแบตเตอรี่เพื่อดูรายละเอียด

มีแรงดันตกเนื่องจากความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ที่เข้ามาเล่นดังนั้นคุณจะเห็นแรงดันไฟฟ้าตกตามค่าของ i * r (โดยที่ i คือกระแสไฟฟ้าไหลและ r คือความต้านทานภายในของแบตเตอรี่)

แบตเตอรี่ใหม่จะมีแรงดันไฟฟ้าที่โหลดน้อยกว่าที่คุณมี แบตเตอรี่ลิเธียมเก่าที่เสื่อมสภาพหรือชำรุดมีความต้านทานภายในสูงกว่าแบตเตอรี่ใหม่ เสียหายหากได้รับการชาร์จจนเต็มนานกว่าสองสามเดือนหากปล่อยประจุต่ำเกินไปหรือมีการปล่อยประจุมากเกินไป

ในขณะที่คำตอบอื่น ๆ นั้นยอดเยี่ยมและบอกสิ่งที่ฉันจะบอกคุณด้วย (แรงดันแบตเตอรี่จริงลดลงเมื่อมีการโหลด) ฉันต้องการเพิ่มบางสิ่ง:

เหตุผลที่แสดงว่าแรงดันไฟฟ้าตกคือ "ความต้านทานภายใน" ฉันต้องการพูดถึงว่ารูปแบบของความต้านทานภายในคือเพียงแค่รูปแบบที่ทำงานได้ดีมากในการสร้างแบบจำลองคุณสมบัติของแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าในขณะที่ในเวลาเดียวกันนั้นง่ายและง่ายต่อการคำนวณ

ในความเป็นจริงมันซับซ้อนกว่า ความต้านทานของส่วนประกอบภายในของแบตเตอรี่ที่กระแสต้องผ่าน (ฉันตั้งใจไม่เรียกสิ่งเหล่านี้ว่า "ความต้านทานภายใน" เพราะนี่เป็นคำที่มาจากรุ่นที่กล่าวถึงข้างต้น) มีบทบาท แต่ไม่ใช่บทบาทเดียว ในแบตเตอรี่ส่วนใหญ่จะมีปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นซึ่งจะแยกประจุออกที่เลเยอร์ชายแดน ปฏิกิริยาเคมีนี้เป็นไปตามกฎหมายของฟิสิกส์เชิงสถิติ มันหยุดลงเมื่อ ( ความสมดุลทางเคมีถึง. การแยกประจุก่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่คุณสามารถวัดได้และแรงดันไฟฟ้านี้เป็นปัจจัยหนึ่งในสมดุลเคมี เมื่อคุณทำการโหลดตอนนี้คุณจะทำการชาร์จในช่วงเวลาคงที่ (เพราะมีกระแสไฟฟ้า) หากระบบเข้าสู่สถานการณ์สมดุลในขณะนี้จำนวนประจุและแรงดันไฟฟ้าที่แยกจากกันจะน้อยลง (เนื่องจากต้องสร้างประจุเพิ่มเติม)

แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่มักจะไม่ลดลงเพียงเพราะมีการเชื่อมต่อโหลด แต่แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้มีแนวโน้มลดลง

นี่คือสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับการวัดแรงดันไฟฟ้า

โวลต์มิเตอร์ใช้ตัวต้านทานที่มีความต้านทานสูงมาก เป็นการดีที่มันไม่มีที่สิ้นสุด โวลต์มิเตอร์วัดแรงดันทั่วตัวต้านทานนี้

ดังนั้นเมื่อคุณเชื่อมต่อแบตเตอรี่กับโวลต์มิเตอร์ของคุณความต้านทานภายในของแบตเตอรี่จะไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับความต้านทานของโวลต์มิเตอร์ ดังนั้นแรงดันตกส่วนใหญ่จึงเกิดขึ้นกับความต้านทานของโวลต์มิเตอร์ไม่ใช่ตัวต้านทานภายในของแบตเตอรี่ ดังนั้นคุณวัดแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม

อย่างไรก็ตามไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณอาจมีความต้านทานที่ไม่สูงเกินไป หากแบตเตอรี่มีความต้านทานภายในของการพูด 1 มิลลิโอห์มและโวลต์มิเตอร์กำลังใช้ตัวต้านทาน 24000 โอห์มคาดว่าข้อผิดพลาดนี้