蓄電池內(nèi)阻是體現(xiàn)電池性能的重要參數(shù)之一，通過研究發(fā)現(xiàn)，蓄電池容量和健康狀態(tài)與內(nèi)阻有著密切的關(guān)系，因此通過內(nèi)阻的變化，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的在線監(jiān)測是目前公認(rèn)的蓄電池維護(hù)的最佳方案之一。蓄電池的內(nèi)阻一般都很小，只有幾十毫歐甚至幾毫歐，用直流放電法測量內(nèi)阻速度慢，且不能實(shí)現(xiàn)在線測量，用交流注入法測量的信號(hào)很微弱，被充電器以及環(huán)境中的噪聲所淹沒，因此如何有效地抑制噪聲也就成了蓄電池內(nèi)阻在線測量的關(guān)鍵技術(shù)。運(yùn)用鎖相放大器可以實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)阻在線測量，但是，鎖相放大器價(jià)格昂貴，使用復(fù)雜，用來測量蓄電池內(nèi)阻，計(jì)算過程比較繁瑣，一般很難掌握。本文利用AD630實(shí)現(xiàn)了鎖相放大，設(shè)計(jì)、開發(fā)了一套電池內(nèi)阻在線測量系統(tǒng)，并在國家級物理實(shí)驗(yàn) 
教學(xué)示范中心建設(shè)經(jīng)費(fèi)的支持下，完成了該課題，投入到近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。通過運(yùn)行，充分說明該系統(tǒng)測量精度高、速度快、抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了電池內(nèi)阻的在線測量，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，市場應(yīng)用前景廣闊。 
1 測量原理 
    實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)阻在線測量的基本原理如圖1所示。當(dāng)信號(hào)源給電池注入一個(gè)交流電流信號(hào)時(shí)，測量出在電池兩端產(chǎn)生的交流電壓信號(hào)和輸入電流，就可計(jì)算出電池的內(nèi)阻： 

r=v/I
     
    式中：Vrms為電池兩端交流電壓信號(hào)的有效值；Irms為輸入電池中交流電流信號(hào)的有效值。 
    采用交流法測量電池內(nèi)阻，不需要對電池進(jìn)行放電，從理論上講電池在任何狀態(tài)下都能對其實(shí)施測量。在實(shí)際測量中，由于電池的內(nèi)阻在微歐或毫歐級，注入一定的電流后，在電池兩端產(chǎn)生的電壓信號(hào)非常微弱，往往被噪聲淹沒，放大后再測量，用交流電壓表很難區(qū)分出來有用的信號(hào)，需要用相關(guān)檢測的原理，才能測量出電池兩端的交流電壓信號(hào)。     運(yùn)用相關(guān)器檢測微弱信號(hào)的原理如圖1中相關(guān)檢測部分所示，它由開關(guān)式乘法器和積分器組成，蓄電池兩端檢測到的微弱信號(hào)經(jīng)過前置放大濾波后輸入到乘法器信號(hào)輸入端，注入蓄電池的正弦波信號(hào)通過電路變換形成方波信號(hào)后，輸入到乘法器參考信號(hào)端。若電池兩端的有用信號(hào)為Vs(t)，混入的噪聲為n1(t)，則輸入端的混合信號(hào)為f1(t)=Vs(t)+n1(t)；參考端的有用信號(hào)為Vr(t-τ)；當(dāng)混入的噪聲為n2(t-τ)，則參考端的混合信號(hào)為f2(t-τ)=Vr(t-τ)+n2(t-τ)。