Desculpe se estou formulando esta pergunta estranhamente. Estou usando uma bateria de 3,7V e meu microcontrolador monitora a tensão e entra no modo de suspensão se a tensão da bateria estiver muito baixa. O problema é que ele lê uma tensão mais baixa do que a bateria mostra se eu a desconectar e verificar com o multímetro. Por exemplo, meu microcontrolador lê 3,65V quando meu multímetro lê minha bateria desconectada em 3,8V. Meu microcontrolador está lendo a tensão incorretamente ou devo tratar a tensão de carga que meu microcontrolador está lendo como a tensão real?

Sim, fica mais baixo.

O efeito que você vê é chamado de resistência interna :

Uma fonte de energia elétrica prática, que é um circuito elétrico linear, pode ser [...> representada como uma fonte de tensão ideal em série com impedância. Essa impedância é denominada resistência interna da fonte.

Simplificando, uma bateria não é uma fonte de tensão ideal. Uma bateria típica (ou seja, fonte de tensão não ideal ) terá a seguinte aparência:

O que você está medindo é a tensão entre os terminais A e B. De acordo com a Lei de Ohm:

• Quando não há circuito, você pode imaginar interna resistência série do seu voltímetro $R_{volt}$ assumindo o papel de $R$ . No entanto, $R_{volt}$ é geralmente tão grande (dezenas ou centenas de megaohms) em comparação com $r$ (geralmente frações de um ohm) que $\frac{R_{volt}}{R_{volt}+r}$ tende a 1, portanto a tensão de circuito aberto medida tende à tensão interna (verdadeira)$E$da bateria.

• $R$$U_{AB}$$R$

Portanto, a queda de tensão é real - a tensão medida é o que sua carga recebe. Quanto mais corrente ele extrai da bateria, menor é a voltagem.

Quando a bateria está aberta, você está medindo uma tensão de célula aberta. Quando a bateria está no sistema, a tensão da célula é fechada sob carga. Você está reduzindo a tensão através da impedância interna da bateria, porque seu sistema está consumindo corrente quando a medição está sendo feita (portanto, nos terminais, a tensão é realmente mais baixa). Portanto, ambas as medições, MCU e multímetro, estão corretas, a diferença é que o multímetro possui carga> 1Mohm, enquanto o MCU é muito menor (já que provavelmente consome pelo menos mAs de energia).

Pode haver outro efeito em jogo. As baterias exibem um fenômeno de recuperação em que, se deixada a célula aberta sem carga, parte da tensão se recupera após um intervalo de tempo.

Toda bateria possui uma certa quantidade de resistência de saída. O que acontece se a corrente fluir através de um resistor? Sim, uma queda de tensão! Portanto, quanto mais corrente você extrai da bateria, menor é a tensão de saída.

Isto é verdade para todas as fontes de alimentação

De fato, as baterias diminuem sua tensão ao serem carregadas. O mesmo acontece com todo o resto .

O principal culpado é a Lei de Ohm, E = IR, onde a queda de tensão em qualquer condutor é proporcional à sua amperagem consumida.

Parte da queda de uma bateria é química, mas parte é simplesmente a resistência da Lei de Ohm de seus componentes internos.

Vamos supor que você tenha um equipamento de jogos louco com 4 placas de vídeo paralelas, o combo consome 1000 watts durante os jogos . Mas está apenas sentado na tela inicial do Windows e puxando apenas 100 watts. Os cabos de energia transportam 20A a 5V e diminuem 0,01 volts, de modo que as placas recebem 4,99 volts. (Os fios são de 2000 Siemens == 1/2000 Ohms.)

Com essa carga leve, a fonte de alimentação CA é ineficiente e com baixo fator de potência, portanto está consumindo 240VA ou 2 ampères da rede elétrica de 120V. A fiação do circuito de derivação de volta ao painel está caindo 0,4 volts. A condutância é de 5 Siemens == 1/5 ohm.

Agora você inicia seu jogo mais exigente. Ao puxar 200A a 5V, as perdas resistivas sozinhas na fiação do seu PC aumentam para 0,1 volts. Portanto, os cartões recebem 4,90 volts. Isso é uma gota.

Enquanto isso, a fonte de alimentação extrai 10A (1200VA) da rede elétrica CA. A queda de tensão na fiação aumenta previsivelmente para 2,0 volts, portanto a tensão no suprimento de energia é de 118V. Muito provavelmente, uma fonte de alimentação de comutação puxa mais uma corrente para compensar, caso contrário, a tensão de saída também diminuiria.

Nenhuma corrente está sendo consumida no campo de segurança, portanto não está caindo. Medido a partir do solo, o neutro é de 1 volt e o quente é de 119 volts. E podemos usar isso para afirmar a fiação correta. É como a barra indicadora de uma chave dinamométrica, ela não se dobra.

Obviamente, quedas semelhantes estão acontecendo desde a usina. Lá, o aumento da carga (em amperes) afunda a tensão devido à resistência interna do gerador, mas também devido à potência da turbina. VA = W. Se A aumentar além da especificação, V deve diminuir na proporção para que W possa permanecer dentro da capacidade da turbina. Ter o turbilhão da turbina e desacelerar não é uma opção, porque é uma energia CA e deve permanecer sincronizada.

Todas as baterias têm um efeito de memória quando descarregadas, de modo que voltem lentamente para perto da voltagem anterior após uma pequena carga de ruptura. Há também uma queda rápida momentânea na tensão devido a uma carga de VHS * I = Δ V.

Portanto, ambas as medições devem ser tomadas ao mesmo tempo para verificar a calibração quanto a erros e considerar a quantidade de limiares de histerese necessários para evitar a oscilação do sono, os ciclos de despertar.

A constante de tempo do efeito de memória pode ser de vários a muitos minutos, dependendo da corrente de fuga "sem carga" após uma carga.

Devido a esses efeitos combinados que podem ser calculados para uma determinada célula (ΔV = VHS * / carga / t / VHS * C2), a tensão de corte é frequentemente reduzida para capturar a carga armazenada na capacitância de memória C2, desde que você a conheça. retorna ao limite de Vmin seguro. O envelhecimento rápido da bateria ocorre durante um período abaixo do limite de Vmin.

Consulte a folha de dados da bateria para obter detalhes.

Há queda de tensão devido à resistência interna da bateria entrando em jogo, então você verá a queda de tensão no valor de i * r (onde i é a corrente que flui er é a resistência interna da bateria)

Uma bateria nova terá muito menos queda de tensão carregada do que você. Uma bateria de lítio velha, desgastada ou danificada tem uma resistência interna muito maior do que uma bateria nova. Ele fica danificado se tiver sido totalmente carregado por mais de alguns meses, se tiver sido descarregado muito baixo ou se tiver tido muitos ciclos de descarga de carga.

Embora todas as outras respostas sejam ótimas e digam o que eu também diria (a tensão da bateria fica mais baixa quando há carga), gostaria de acrescentar algo:

A razão apresentada é que a tensão cai é a "resistência interna". Quero mencionar que o modelo de uma resistência interna é APENAS UM MODELO que funciona muito bem na modelagem das propriedades de uma fonte de tensão, ao mesmo tempo em que é simples e fácil de calcular.

Na realidade, é mais complicado. A resistência dos componentes internos da bateria pela qual a corrente precisa passar (eu intencionalmente não chamo de "resistência interna", porque esse é um termo do modelo mencionado acima) desempenha um papel, mas não é o único. Na maioria das baterias, ocorre uma reação química que separa as cargas em alguma camada da borda. Essa reação química segue as leis da física estatística. Ele pára quando o ( equilíbrio químicoé atingido. A separação de cargas gera a tensão que você pode medir, e essa tensão é um fator no equilíbrio químico (quanto maior a tensão, menor a separação para criar um novo par de cargas separadas). Quando você conecta uma carga agora, retira as cargas em intervalos constantes (porque há uma corrente elétrica). Se o sistema atingir a situação de equilíbrio agora, a quantidade de cargas e tensões separadas será menor (porque mais cargas precisam ser criadas).

A voltagem da bateria geralmente não cai apenas porque há uma carga conectada. Mas a tensão medida tende a cair

Aqui está o que você precisa saber sobre medições de tensão

Um voltímetro usa um resistor com uma resistência muito alta. Idealmente, é infinito. O voltímetro mede a tensão nesse resistor.

Portanto, quando você conecta uma bateria ao seu voltímetro, a resistência interna da bateria é insignificante em comparação com a resistência do voltímetro. Portanto, a maior parte da queda de tensão ocorre através da resistência do voltímetro e não do resistor interno da bateria. Portanto, você mede a voltagem correta.

No entanto, seu microcontrolador pode ter uma resistência que não é muito alta. Se a bateria tiver uma resistência interna de, digamos, 1 mili ohm, e o voltímetro estiver usando um resistor de 24000 ohm, esse erro é esperado.