Содержание
Какие параметры можно проверить
При помощи данного измерителя электрических характеристик можно узнать емкость аккумулятора, напряжение (разность потенциалов) между его полюсами, внутреннее сопротивление, ток утечки.
Как измерить напряжение
Измерение значения данной характеристики на перезаряжаемом источнике питания при помощи мультиметра производится следующим образом:
- Измеритель переключается на диапазон замеров постоянного напряжения до 20 В;
- Наконечники щупов прикладываются к одноименным полюсам (выводам) питания;
- Спустя несколько секунд, текущее значение напряжения акб высвечивается на дисплее.
На заметку. Если на дисплее рядом с цифрами высвечивается знак « – » то это означает, что при подключении зажимов или наконечников щупов произошла «переполюсовка»: щупы приложены не к одноименным, а к разноименным полюсам (минусовой черный щуп приложен к плюсовому полюсу, красный плюсовой – к минусовому. Особой опасности данная ситуация не несет, но для нормальной работы измерителя ее лучше избегать и следить за соблюдением полярности подключения щупов.
Измерение разности потенциалов при помощи многофункционального измерителя
Как измерить ёмкость
Узнать емкость батареи можно следующим образом:
- Батарею полностью заряжают, после чего подключают к ней нагрузку с заранее известным током потребления, например, лампу накаливания;
- Засекают время, в течение которого нагрузка будет нормально работать;
- Одновременно с этим к полюсам подключают щупы (зажимы) мультиметра, переключая его в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне до 20 В. Данная операция необходима для того, чтобы следить за уровнем падения разности потенциалов, отключая нагрузку в тот момент, когда питание будет иметь минимально допустимое значение данной характеристики.
- Фактическое значение характеристики находят, делая простой расчет: умножая ток, потребляемый нагрузкой, на время ее нормальной работы от полностью заряженной батареи. Полученный результат выражается в Амперчасах (А*час, Ah).
Помимо мультиметра, измеряется емкость перезаряжаемых элементов с помощью такого приспособления, как тестер.
Как проверить внутреннее сопротивление
Для проверки внутреннего сопротивления батареи производят следующие манипуляции:
- К батарее подключают нагрузку: лампочку, моторчик или какой-либо инструмент;
- Дают нагрузке поработать 5-10 секунд;
- Замеряют напряжение питания (U1);
- Отключают нагрузку;
- Повторно замеряют напряжение на полюсах батареи (U2);
- Находят разницу между двумя значениями U1 и U2, после чего делят ее на номинальную заявленную производителем питания разность потенциалов, затем переводят полученный результат в проценты. Если в процентном выражении полученное на основании расчетов значение меньше 0,4%, значит, внутреннее сопротивление нормальное.
Элементы с превышающим данное значение показателем считаются непригодными и даже опасными для дальнейшего использования.
Как проверить ток утечки
Ток утечки – опасное, нежелательное явление для любого перезаряжаемого питания. Проверка его наличия на автомобильном источнике питания производится следующим образом:
- Выключают зажигание;
- Отключают все работающие при выключенном зажигании потребители: магнитолу, охранную систему;
- Отсоединяют минусовую клемму источника питания;
- Переводят мультиметр в режим измерения постоянного тока силой до 10А;
- При помощи зажимов крокодильчиков подключают плюсовой щуп мультиметра к одноимённому полюсу;
- Минусовый щуп подключают к снятой с полюса батареи минусовой клемме;
- Признаком наличия тока утечки будет изменяющееся число на дисплее измерителя: чем больше отображаемое на нем значение, тем выше ток утечки и самопроизвольный разряд элемента в нерабочем режиме.
Определение тока утечки на автомобильной акб
В батареях, в которых тока утечки нет, на экране измерителя будут три нуля, разделенные одной точкой.
Как проверить заряд аккумулятора мультиметром и не повредить хрупкую электронную «начинку» устройства? Для того чтобы при проверке различных характеристик акб при помощи мультиметра не повредить его внутреннюю начинку, необходимо устанавливать правильный диапазон измерений. Так, например, при замере разности потенциалов между полюсами у 12-ти вольтовой акб прибор устанавливают в диапазон измерения постоянного напряжения до 20 В.
На заметку. Измерения значений различных характеристик с использованием многофункционального измерителя производятся, начиная с самого высокого диапазона. Это необходимо для того, чтобы не сжечь внутреннюю начинку измерителя и не получить электротравму.
Разновидности измерительных приборов
Перед проведением теста следует приобрести более подходящий измерительный прибор. Все мультиметры делятся на две основные группы:
- Аналоговые — вариант исполнения, у которого для указания показателей применяется особая шкала со стрелками. Этот тип устройств — один из самых дешевых, но они характеризуются погрешностью при снятии показателей.
- Цифровые — измерительные приборы, которые получили весьма широкое распространение. Информация отображается на экране, устройство характеризуется высокой точностью.
Рекомендуем: Причины и устранение сульфатации автомобильного аккумулятора Мультиметр применяется для определения самых различных показателей. Выбор более подходящего режима зачастую проводится путем поворота круглого регулятора. Корпус обязательно имеет два гнезда для подключения щупов: один из них красный, второй — черный. Красный щуп предназначается для положительной клеммы, черный — для отрицательной.
Зависимость емкости от потребления заряда
Помимо того, что длительность работы устройства зависит от вместительности батареи, существует еще один немаловажный показатель. Назвать его можно степенью оптимизации систем телефона.
Приведем наглядный пример, который покажет, что емкость аккумулятора при характеристике телефонов не стоит переоценивать. Скажем, iPhone 6 модели имеет батарею примерно в 1900 мАч. Для сравнения: устройства китайских производителей, работающие на Android, имеют батареи емкостью по 2500 мАч. Однако на практике может оказаться, что продукт Apple будет работать дольше. Причина в том, что он оптимизирован на порядок лучше: смартфон не греется, его основой является единая операционная система с закрытым кодом, которая просто «летает» в процессе работы с устройством. Чего нельзя сказать о китайских мобильных телефонах, которые, обладая огромным аккумулятором, греются, словно утюг; виснут и постоянно тормозят.
Емкость батарей iPhone
О том, что устройства на iOS можно назвать достаточно высокооптимизированными, мы уже упомянули. Теперь предлагаем взглянуть на реальные технические характеристики наиболее популярных версий этих телефонов.
Итак, iPhone 4, 5 и 6 поколений обладают аккумуляторами емкостью в 1420, 1440 и 1810 мАч соответственно. Как видим, на самом деле емкость аккумулятора iPhone сложно назвать большой. Тот же Samsung Galaxy S2 имел батарею в 1800 мАч, тогда как работал гораздо меньше на едином заряде.
Секрет успеха «яблочной» техники – в оптимизационной работе, которая была проведена над устройствами. Как видим, практика показала ее оправданность.
Батареи Samsung
Раз уж вспоминали детище корейской мобильной корпорации, то можем охарактеризовать и некоторые телефоны линейки Galaxy. Ведь, если проанализировать множество СМИ из мира мобильных технологий и электроники, Samsung часто называют конкурентом Apple. Попробуем сравнить емкость аккумулятора этих телефонов.
Самые «выносливые»
Если брать во внимание весь рынок смартфонов в целом, то лидерами по емкости здесь являются вообще другие компании. Возможно, они просто используют большое число в характеристике «емкость аккумулятора» как маркетинговый ход, а быть может, эти телефоны действительно работают дольше
Итак, рейтинг следующий: самый «емкий» – это смартфон Highscreen Boost 2 SE с аккумулятором емкостью 6000 мАч. За ним идет Philips Xenium W6610, который может порадовать пользователя батареей в 5300 мАч, дальше – Sigma ThL 5000 (емкость аккумулятора устройства – 5000 мАч), за ним – X-treme (модель PQ22) – аккумулятор 4500 мАч. Дальше – менее выносливые Prestigio MultiPhone 5503 DUO (4000 мАч) и Fly IQ4502 Era Energy 1 Quad – 4000 мАч. Продолжать не будем, поскольку те модели, что идут по списку ниже, не представляют особого интереса в рамках данной статьи.
Как видим, есть масса телефонов, по емкости батарей обошедших iPhone и Samsung Galaxy. Есть ли необходимость в таких больших аккумуляторах – вопрос спорный. Но такие устройства однозначно пользуются спросом.
Как определить емкость батареек с помощью мультиметра
Саму емкость аккумулятора мультиметром определить не получится. Если быть точнее, этот прибор поможет в определении фактических показателей емкости.
Для того чтобы узнать емкость аккумулятора 18650, а также иных элементов питания, применяются так называемые «умные зарядные устройства». Но их стоимость довольно велика. Покупать такие ЗУ просто для определения емкости у пары-тройки аккумуляторов не стоит. Этот показатель легко определит обычный способ вычисления с предварительным использованием мультиметра. Однако при расчетах нужно соблюдать определенные тонкости.
Проверка показателя емкости аккумуляторных батарей мультиметром — это не просто измерение реального ее показателя, вычисления которого производятся с помощью элементарных математических вычислений. Необходимо обязательно измерить тот уровень тока, который отдает элемент питания (любая батарейка), и посчитать точное количество времени, в течение которого АКБ могла беспрерывно и качественно производить отдачу электрохимической энергии
Важно помнить о том, что все замеры не будут иметь уровень стопроцентной точности. Но именно они как нельзя лучше отражают истинную суть дела
Литий-ионные аккумуляторы имеют свою шкалу разрядов. Она показывает, насколько U зависит от показателя заряда. Это необходимо знать: именно от уровня напряжения зависит показатель тока, идущего через сопротивление. Для того, чтобы эта зависимость не влияла на измерения, следует собрать дополнительное устройство — линейный стабилизатор тока ( 2,7-3 вольта).
Использование линейного стабилизатора
Это интересно: Инструкция как заряжать AGM аккумулятор самостоятельно
Итак, как измерить емкость аккумулятора 18650 и иных химических источников тока? Реальный показатель мы выводим, произведя умножение показателя тока, идущего по цепи путем сопротивления, на то самое время (в часах), которое было изначально потрачено. В этом и заключается наиболее точное измерение емкости. При отсутствии технических возможностей сконструировать стабилизатор напряжения, осуществить подсчеты и замеры будет труднее. Попробуйте найти выход из ситуации, используя переменный резистор.
Использование переменного резистора
Для того чтобы качественно провести тест на емкость, можно воспользоваться батарейкой меньшего формата. Например, 14500, фактическая емкость которой — 300 мАч. Возьмем переменный резистор в 100 Ом. Важный момент: если будет применяться резистор постоянного тока, процесс усложнится тем, что нужно будет часто записывать результаты его показаний и проводить расчеты потраченной емкости для определенных участков шкалы.
Есть возможность максимально усреднить показатели, ориентируясь в подсчитывании на «среднее арифметическое» число тока. Для того чтобы понять, как измерить емкость аккумулятора, рекомендуется применение переменного резистора с дозированным уменьшением показателя сопротивления в течение всего времени, пока проходит разряд аккумулятора
Важно, чтобы уровень тока был примерно одним и тем же на протяжении всего процесса
Теперь переключите мультиметр в позицию вольтметра (измерение U) и замерьте U на клеммах вашей батарейки. Допустим, она имеет неполный уровень заряда, скажем, 4 вольта. Далее разрядите ее, подавая ток 450-500 миллиампер, время от времени сбавляя уровень сопротивления и контролируя напряжение. Когда оно снизится до цифр 2,7 вольт, отключите секундомер. Для того чтобы провести полный разряд батарейки посредством 500-миллиамперного тока, нужно около получаса, точнее, 25 минут. Теперь проведем умножение этого тока на количество времени, измеряемое в часах. Итак, реальный показатель емкости составляет 200 мАч.
Таким образом, становится ясно, как узнать емкость аккумулятора, применив наиболее точный способ — не просто путем замеров, но путем математических вычислений, которые наиболее точно могут отразить фактическое состояние АКБ и помочь пользователю сориентироваться в том, какой у нее потенциал в реальности.
Проверка заряда без нагрузки
Чтобы выявить полностью неисправные элементы, достаточно произвести простую проверку:
- Выбрать режим мультиметра, соответствующий измерению величины постоянного напряжения.
- Установить предел измерения, равный 20В.
- Приложить щупы прибора к контактам проверяемой батареи и замерить напряжение.
- Снять показания тестера.
Если напряжение, показанное при проверке батарейки мультиметром, составляет более 1,35В – аккумулятор исправен и подойдет для работы в любом электроприборе. Если заряд элемента меньше этого уровня, но не ниже 1,2В – его можно использовать в нетребовательных устройствах. При более низком уровне заряда использование батареи невозможно, и она подлежит утилизации.
В качестве нагрузочного элемента можно использовать обычную лампочку, предназначенную для работы в карманном фонарике. Светодиоды для этого не подойдут из-за слишком малого сопротивления. Объем нагрузки должна составлять от 100 до 200 мА – это самый распространенный показатель для большинства современных электрических изделий средней мощности.
Однако для отбраковки явно непригодных к эксплуатации батареек проверки тестером без нагрузки достаточно. Если прибор показывает менее 1,2В – проверка под нагрузкой бессмысленна.
Читать также: Как называют единицу индуктивности
Применение мультиметра
Определить емкость автомобильного аккумулятора можно при применении мультиметра. Этот измерительный прибор получил широкое распространение, может применяться для снятия с батареи самых различных показателей. Существует несколько способов определения рассматриваемого показателя. К особенностям проводимой процедуры можно отнести следующие моменты:
- Замер емкости в большинстве случаев проводится при нагрузке, которая забирает половину тока аккумуляторной батареи.
- Для проведения теста нужно снять источник питания с автомобиля. Поверхность корпуса очищается от различных загрязнений. Для этого применяется ветошь, а также специальный раствор. Если снимать показатель при окисленных или загрязненных клеммах, то полученные данные могут существенно отличаться от реальных.
- Плотность электролита во многом определяет получаемый результат. При полной зарядке плотность жидкого химического вещества составляет 1,24 г/ см3. При разрядке аккумулятора наполовину плотность электролита снижается до 1,16 г/ см3 .
- Рекомендуется проводить замер в случае, когда возникают трудности при старте двигателя. Это связано с тем, что для прокрутки коленчатого вала требуется достаточно большой пусковой ток. При падении емкости напряжение падает до значения, которого недостаточно для старта мотора.
- Перед применением измерительного прибора нужно учесть показатель номинальной емкости, которая указывается производителем на этикетке. От него зависит то, какую нужно прикладывать нагрузку на момент проведения тестов. При показателе емкости 7 А-ч нагрузка должна составлять 3,5 В. Для этого можно использовать лампочку автомобильной фары.
- Проводится подключение нагрузку, после чего потребуется несколько минут. Рекомендуется использовать лампочку в качестве нагрузки по причине того, что она сразу позволяет определить состояние источника питания. Если сразу после подключения она начинает гореть тускло, то аккумуляторная батарея больше не может использоваться.
- При ярком свете лампы можно проводить измерение требуемого показателя. Если мультиметр показал 12,4 В, то источник энергии находится в хорошем техническом состоянии и емкость полная. В случае когда двигатель не заводится с рассматриваемым аккумулятором, проблема заключается в его техническом состоянии.
- Показатель напряжения менее 12,4 В говорит о том, что в скором будущем придется провести замену аккумулятора. Специалисты утверждают, что при напряжении на клеммах менее 12 В устройство полностью разряжено. Если показатель менее 11 В, то батарея не должна эксплуатироваться.
Емкость батареи
С точки зрения физики емкость аккумулятора измеряется в Кулонах (Кл), а не в А*ч, и она равна способности проводника отдавать энергию при силе тока в 1А за 1с времени. Поэтому параметры емкости аккумуляторных батарей C путают с электрическим зарядом Q (количеством электричества). Заряд Q в свою очередь равен *, при переводе в часы = *=. Автомобильные АКБ емкость измеряется в ампер-час (Ah), для мобильных устройств в миллиампер-час (mAh).
Упростим восприятие в виде формул:Также некоторые производители указывают емкость батарей в киловатт-часах (кВт*ч). Чтобы перевести кВт*ч в А*ч необходимо воспользоваться простой формулой мощности P=UI , I=P/U [А=Вт/В], таким образом чтобы перевести мощность в ампер-часы необходимо мощность P поделить на напряжение сети (220В/380В) и умножить на час.Номинальная электрическая емкость (С) задает количество электричества, отдаваемое аккумулятором при стандартном цикле разряда, который устанавливается в 10 или 20 часов. Другим условием разряда является конечное напряжение разряда 1,8 В на одну банку аккумулятора. Таким образом, АКБ с номинальным напряжением 12 В разряжается до 10,8 В.
Разумеется, это не означает, что эту батарею можно разряжать в течение 1 часа током 66 А – при увеличении разрядного тока емкость АКБ снижается, а большие значения тока недопустимы – пластины аккумулятора могут покоробиться.
Кроме номинальной емкости АКБ существует еще понятие резервной емкости. Резервная емкость определяет, сколько часов аккумулятор сможет питать бортовую сеть автомобиля при отказавшем генераторе. В этом случае резко возрастает разрядный ток, с учетом обогрева и освещения он составляет порядка 25 А. При такой нагрузке резервная емкость составляет ⅔ от номинальной.
Ток 25 А в цепи эта батарея будет поддерживать в течении 44/25≈1,8 (А), т.е. менее 2 часов. На этикетке АКБ резервная емкость, если она указывается, приводится не в ампер-часах, а в минутах. Так, по примеру выше она будет порядка 100 минут.
Существует простое правило определения резервной емкости в минутах «навскидку» — для этого емкость АКБ в А*ч нужно умножить на 1,6. Проверим для нашего аккумулятора: 66 х 1,6≈106 (мин). Почти полное совпадение с предыдущим расчетом.
Номинальная емкость АКБ определяется целым рядом конструктивных и технологических ее характеристик, а также условиями эксплуатации. Среди основных влияющих факторов:
- химический состав электролита;
- размеры свинцовых пластин;
- количество и свойства активной массы.
Емкость зависит и от температуры окружающей среды. На каждый градус температуры ниже 20 °С емкость снижается примерно на 1 А*ч, т.е. при нулевой температуре АКБ может потерять 20 А*ч своей емкости.
Номинальная емкость АКБ не достигнет величин, теоретически рассчитываемых исходя из количества активных веществ в аккумуляторах, поскольку с электролитом взаимодействует не вся активная масса. Обычно коэффициент использования активной массы аккумуляторных пластин составляет 50-60%.
Определение
Как уже было сказано, емкостная характеристика батареи показывает, сколько устройство по времени может питать нагрузку, которую к нему подключили. Другими словами этот параметр определяется так: максимальное количество электроэнергии, которое может накопить аккумулятор в течение полного цикла зарядки. Измеряется емкость в Амперах на часы для больших агрегатов и в Миллиамперах на часы для небольших батареек.
Автомобильный AKB Varta
Единица измерения дает понять, что она является произведением силы постоянного тока разряда или заряда АКБ, умноженной на время. Бытует мнение, что емкость является характеристикой энергии батареи, но это не так, поскольку она не может полностью определить энергию. Поясняется это тем, что чем больше напряжение на клеммах и внутри АКБ, тем больше значение накопленной в ней энергии. Из физики понятно, что энергия электричества считается в Джоулях из произведения напряжения на силу тока и на время.
Важно! Исходя из этого, электроэнергия АКБ, используемого для источника бесперебойного питания, равняется номинальной емкостной характеристике, умноженной на номинальное напряжение и измеряется в Ваттах. Схема простого измерителя. Советуем изучить Для чего делают аварийное освещение в доме
Советуем изучить Для чего делают аварийное освещение в доме
Схема простого измерителя
Если ряд АКБ с одной емкостью соединить последовательно, получится агрегат с емкостью, равной сумме входящих в него батарей. Энергия же при этом будет равна электроэнергии одного АКБ, умноженной на их количество.
Проверка зарядки аккумулятора и утечки тока
Помимо параметров аккумулятора, автолюбители проверяют ряд дополнительных показателей.
Напряжение на клеммах генератора для зарядки аккумулятора
При работающем двигателе генератор заряжает батарею. Необходимо завести двигатель и замерять мультиметром напряжение на его полюсах. В норме оно составляет 13,5 – 14 В, при низком уровне заряда в батарее — свыше 14 В. Подавая повышенное напряжение, система стремится быстрее восполнить недостаток заряда.
Для зимы, напряжение на клеммах генератора свыше 14 В является нормой: при низких температурах, аккумулятор быстрее разряжается. Но по истечении примерно 10 мин. напряжение должно упасть до 14 В. Если оно и дальше остается высоким, это может указывать на неисправность реле (регулятор напряжения), способную привести к выкипанию электролита в батарее.
https://youtube.com/watch?v=7RnTzx_vyCI
Величина утечки тока
При отключенных потребителях, бортовая электросистема все равно расходует заряд — это и называется утечкой
Важно убедиться, что она не превышает допустимых величин. Для разных автомобилей допустимым считается ток от 10 до 80 мА, можно ориентироваться на усредненную величину — 60 мА
Замер производят так:
- Отключают все электрооборудование в автомобиле, ключ из замка зажигания вынимают.
- Настраивают мультиметр: черный щуп включают в разъем «COM», красный — в «20А max», а переключатель устанавливают в сектор «DCA» или «A-» на верхнюю позицию — «20А».
- Снимают с аккумулятора минусовую клемму и подключают мультиметр в разрыв цепи: черным щупом касаются клеммы, красным — снятого провода. Снимают показания.
- Если на дисплее отображается число с двумя нулями впереди, диапазон измерений понижают, поворачивая переключатель на одну позицию вниз. Так поступают до тех пор, пока на дисплее не появится числовое значение, что считается признаком правильно выбранного диапазона. При переходе к диапазону «200m» (менее 200 мА) красный щуп извлекают из разъема «20 А max» и включают в разъем «mA».
При наличии утечки свыше 60 мА занимаются ее поиском и устранением. Для этого по очереди снимают предохранители, каждый раз повторяя измерения.
Сопротивление провода между генератором и аккумулятором
В норме этот показатель составляет:
- при выключенном двигателе: 20 Ом;
- при работающем: 40 – 50 Ом.
Если сопротивление высокое, зачищают контакты на массе и проводе, затем повторяют проверку.
Сегодня мультиметр превратился в прибор первой необходимости, с его помощью пользователь может получить исчерпывающие данные о состоянии батареи любого типа и назначения
Проверку автомобильного аккумулятора следует выполнять осторожно: в случае ошибки мультиметр может сгореть
