美國泰克動態型電池模擬器2281S-20-6概述
Series 2281S 電池仿真器和精密直流電源以創心方式把電池測試、電池仿真與高 精度電源功能整合在一起。它能夠分析被測器件的直流功耗，測試電池，根據電池 充電過程生成電池模型，然后根據電池模型仿真電池。2281S-20-6 可以輸出高達 20V 的功率和6A 的電流，吸收高達1A 的電流。
2281S 采用線性調節，保證低輸出噪聲和杰出的負載電流測量靈敏度。采用高清彩 色晶體管(TFT) 屏幕顯示與測量有關的各種信息。軟鍵按鈕和導航輪與TFT 顯示器 相結合，提供了一個瀏覽方便的用戶界面，加快儀器設置和操作。此外，內置繪圖 功能可以監測各種趨勢，如漂移。這些功能提供了臺式和自動測試應用要求的靈活 性。此外，2281S 提供了列表模式、觸發和其他速度優化功能，樶大限度地減少自 動測試應用中的測試時間。
圖 1. Series 2281S啟動屏幕。
圖 2. 電池仿真器主屏。
基于電池模型進行電池仿真
在2281S 的電池仿真器功能中，可以根據選擇的電池模型仿真實際電池輸出性能。 充電狀態(SOC) 和開路電壓(Voc) 可以設置成任何狀態，在特定條件下測試設備。
有兩種模式可供選擇：
● 靜態模式：在靜態仿真過程中，Voc和 SOC 保持相同。
● 動態模式：在動態仿真過程中，Voc和SOC和實際電池一樣根據充電和放電變化。
還可以設置較小的電池容量，加快充電和放電過程，改善測試效率。
圖3. Voc、ESR 和SOC 圖。
確定SOC 和ESR，在電池測試過程中創建電池模型
在2281S 電池測試功能中，可以在電池上執行充電/ 放電測試。充電電流在0 ~ 6A 之間，樶大放電電流是1A。在充電期間，可以設置內部6 位半萬用表的采樣間隔， 連續采樣充電電流和電壓。通過這種方式，可以自動計算電池的容量及其內部電阻 (ESR 值)。
在測試后，可以根據電池充電過程的測量結果生成電池模型。可以以CSV 文件格 式編輯、創建、導入或導出電池模型。
圖4. 電池測試顯示。
圖5. 電池模型。
簡便查看和控制電池測試與仿真功能的每個參數
高亮度4.3 英寸TFT 顯示器用大的易讀字符顯示電壓、電流 和安時讀數、源設置及許多其他設置。基于圖標的主菜單提 供了用戶可以控制和設置的所有功能，可以快速進入源設置、 測量設置、顯示格式、觸發選項和系統設置。菜單簡短，所 有選項容易查找且描述清楚，可以使用導航輪、數字鍵盤或 軟鍵迅速設置測試參數。許多設置參數，如電壓和電流設置， 可以直接從主屏輸入;不復雜的測試無需進入主菜單進行設 置，就可以在主屏上使用軟菜單進行調節。不管測試要求簡 單還是復雜，Series 2281S 電源都為設置所有要求的參數提 供了一種簡便方式。
圖6. 電池測試菜單。
精密直流電源，擁有DMM 質量的高分辨率、低電流 測量功能
與傳統電源不同，Series 2281S 電源擁有高達120W、20V 和6A 輸出，還可以以高達6 位半的分辨率進行測量。電壓 輸出測量精度可以達到100μV。這些電源測量100nA 到幾 安培的負載電流。四種負載電流量程(10A、1A、100mA 和 10mA) 支持以DMM 質量精度測量設備的全部負載電流、待 機模式電流和小的睡眠模式電流。高分辨率使得用戶能夠滿 懷信心地區分小的負載電流變化。還可以在低電流值和高電 流值中以杰出的精度進行廣泛的測量或單個量程測量。
為生產測試優化的性能
Series 2281S 是功能強大的生產測試系統，因為它們在研發 工作臺上提供了巨大的靈活性。它們為所有測量功能提供了 SCPI 命令。此外，多種其他功能有助于樶大限度地降低自動 系統的測試時間。例如，外部觸發輸入支持與測試系統中其 他儀器實現硬件同步和控制。對電池測試和電池仿真器功能， 數字I/O 可以配置為輸入或輸出。如果數據I/O 配置為輸入， 可以由外部信號觸發測量;如果數字I/O 配置為輸出，數字I/ O 引腳將在測量完成時發出一個信號。此外，為縮短測量時間， 可以把采集時間從16.6ms ( 或20ms) 降低到33μs (40μs)， 提高讀取速度。
用戶可以選擇前面板端子或后面板端子，增強連接的靈活性。 為實現樶大電壓精度，4 線遠程傳感保證編程的輸出電壓是 應用到負載的實際電平。此外，它監測傳感線路，檢測其中 的任何中斷。這些功能保證了可以迅速識別和校正任何生產 問題。可以通過內置GPIB、USB 或LAN 接口控制Series 2281S 電源。USB 接口符合測試測量系統標準(TMC)。符合 LXI 核心標準的LAN 接口支持遠程控制和監測Series 2281S 電源，因此測試工程師可以一直接入電源，查看測量數據， 即使電源和測試系統位于不同的兩大洲。
圖7. 2281S 后面板。
美國泰克動態型電池模擬器2281S-20-6特點
★ 仿真電池在充電周期和放電周期中 的輸出特性
★ 創建、編輯、導入和導出電池模型
★ 使用電池測試模式根據測量結果自 動建立電池模型庫
★ 顯示被仿真電池的 SOC、Voc 和 Vt 的實時變化
★ 計算用安時 (Amp-Hour) 表示的 電池容量和等效串聯電阻(ESR)
★ 設置電池 SOC、Voc、電池容量 和電阻
★ 提供兩種仿真模式：動態仿真模式 和靜態仿真模式
★ 監測充電 / 放電電流和電壓
★ 輸出高達 120W 的低噪聲線性調 節功率
★ 以高準確度監測從 100nA 到 6A 的負載電流
★ 6 位半分辨率，測量電壓和電流
★ 吸收高達 1A 的電流，提供高達 6A 的電流
★ 內置圖表功能，簡化趨勢分析和電 壓或電流波形顯示
★ 高清 TFT 顯示器和基于軟鍵 / 圖 標的用戶界面，簡化電源操作
★ 數字 I/O，與其他設備和儀器直接 通信
★ GPIB、USB 和 LAN 接口
★ 通過網絡瀏覽器仿真前面板顯示和 控件，簡化自動控制和監測
