Как померить емкость аккумулятора мультиметром

Очередь просмотра

Очередь

• Удалить все
• Отключить

YouTube Premium

Хотите сохраните это видео?

• Пожаловаться

Пожаловаться на видео?

Понравилось?

Не понравилось?

Текст видео

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром | емкость Li-Ion тестером

Для тестирования емкости Li-Ion аккумуляторов как правило используют умные зарядки, но стоят они не мало, и покупать такую ради тестирования парочки аккумуляторов совсем невыгодно. При желании проверить емкость аккумулятора можно и обычным тестером. Только при этом нужно учесть некоторые нюансы. Измерение емкости аккумулятора мультиметром сводится к измерению тока, отдаваемого аккумулятором и подсчету времени, на протяжении которого аккумулятор мог выдавать ток. Естественно, такие измерения будут приблизительными.

У Li-Ion аккумулятора имеется кривая разряда, т.е. зависимость уровня напряжения от уровня заряда и это нужно как-то учитывать, так как от уровня напряжения зависит ток, проходящий через сопротивление. Чтобы не учитывать данную зависимость, можно собрать линейный стабилизатор напряжения примерно на 3В, а лучше на 2.7В или линейный стабилизатор тока, способный работать при напряжении 2.7В. При использовании стабилизатора тока нужно будет установить ток из расчета напряжения источника 2.7В. В этом случае можно просто через стабилизатор подключить резистор, замерять проходящий ток и включить секундомер. Нужно будет контролировать напряжение на аккумуляторе и при достижении уровня 2.7В отключать нагрузку и останавливать секундомер. Емкость получается умножением проходящего через сопротивление тока на затраченное время в часах.

Если нет возможности собрать стабилизатор, будет немного сложнее. Я сейчас покажу, как я это сделал с помощью переменного резистора. Для проведения теста я возьму аккумулятор поменьше формата 14500 с реальной емкостью не более 300 мАч, и переменный резистор на 100 Ом. С обычным постоянным резистором придется периодически записывать показания амперметра и секундомера, и рассчитывать отданную емкость для отельных участков кривой разряда. Можно конечно же все усреднить, и использовать в расчетах среднее значение тока. Я же буду периодически уменьшать сопротивление по мере разряда аккумулятора, чтобы ток оставался примерно на одном уровне.

Сейчас аккумулятор заряжен не полностью, напряжение на нем 4 В. Разряжать аккумулятор я буду током примерно 500 мА. Периодически уменьшая сопротивление, я проверял напряжение на аккумуляторе, и когда напряжение опустилось ниже 2.7 В, я остановил секундомер. Для полного разряда этого аккумулятора током 500 мА потребовалось 24 минуты. Умножаем ток на время в часах, и получаем емкость в пределах 200 мАч. Реальная емкость аккумулятора не более 300 мАч, к тому же он был частично разряжен.

Одна из задач, решаемых с помощью мультиметра, состоит в оценке работоспособности автономного источника питания, то есть батареи.

Умение делать это особенно необходимо автомобилистам: отправляться в дальний путь можно только на полностью исправном автомобиле.

В этом материале расскажем, как проверить емкость аккумулятора мультиметром и какие признаки свидетельствуют об исправности батареи.

Существующие типы батарей

Аккумуляторы очень разнообразны. Они различаются по материалу, напряжению, емкостью и номинальной нагрузкой.

Материал

• свинцово-кислотные;
• литий-ионные;
• никель-кадмиевые;
• никелево-железные;
• щелочные;
• кальциевые;
• сурьмянистые.

Свинцово-кислотные аккумуляторы используются в автотранспортных средствах для запуска двигателя. Литий-ионные — в телефонах и ноутбуках. По этой же технологии сегодня изготавливают универсальные аккумуляторы в форме пальчиковой батарейки.

Никель-кадмиевые считаются устаревшими. В сравнении с литий-ионными они менее удобны, поскольку их требуется заряжать и разряжать полностью. В противном случае емкость батареи уменьшается.

Прочие виды аккумуляторов применяются для специфических задач.

Напряжение

Каждый электропотребитель рассчитан на то или иное напряжение и это нужно учитывать при выборе аккумулятора. К примеру, автомобильный аккумулятор генерирует напряжение в 12 В, пальчиковый — в 1,5 В. Чтобы запитать приемник или фонарик на 3 В, соединяют последовательно два аккумулятора напряжением в 1,5 В.

Максимальный ток или номинальная нагрузка

Эти параметры увязаны, поскольку сила тока обратно пропорциональна сопротивлению нагрузки. При мощности нагрузки свыше допустимой, в цепи протекает ток большой силы, что приводит к повреждению аккумулятора.

Емкость

Данный параметр измеряется в ампер-часах (А*ч или AH). Он отображает длительность работы батареи с определенной нагрузкой.

К примеру, емкость автомобильных аккумуляторов составляет от 45 до 100 А*ч.

Батарея емкостью 60 А*ч сможет питать нагрузку, потребляющую ток в 1 А (мощность 12 Вт), в течение 60 часов.

Нагрузка мощностью 24 Вт, потребляющая ток в 2 А, сможет работать только 30 ч.

То есть время работы рассчитывается по формуле: t = E / I, где Е — емкость аккумулятора в А*ч, I — сила тока.

Если известна мощность нагрузки W, силу тока рассчитывают по формуле I = W/U, где U — напряжение аккумулятора.

При помощи мультиметра определяют:

• уровень заряда (по напряжению холостого хода);
• рабочее напряжение: проверяется при подключении заряженного аккумулятора к нагрузке.

Можно при помощи этого прибора измерить и емкость аккумулятора.

Полярность измерений

При проверке мультиметром параметров источников постоянного тока значение имеет полярность щупов. Порты тестера обладают следующим потенциалом:

• порт «COM»: отрицательный;
• порты «V/Ω», «mA» и «20A max»: положительный.

Щупы абсолютно идентичны, но принято в порт «COM» с отрицательным потенциалом включать черный. Все инструкции пишутся в расчете на такое подключение, потому пользователю целесообразно взять его за правило. Тогда при проведении измерений «минуса» батареи касаются черным щупом, «плюса» — красным.

Если сделать наоборот, результат зависит от типа мультиметра:

• цифровой (с жидкокристаллическим дисплеем) прибор отобразит значение измеряемого параметра, но со знаком «-»;
• аналоговый (стрелочный) стрелка упрется в начало шкалы, измерения выполнить не получится.

Измерение заряда аккумулятора

Уровень заряда аккумулятора определяют по напряжению холостого хода, то есть разности потенциалов между полюсами батареи при отсутствии нагрузки. Действуют в следующем порядке:

1. Отключают аккумулятор от нагрузки путем отсоединения одной из клемм.
2. Настраивают мультиметр: черный щуп подключают к разъему «COM», красный — к разъему «V/Ω».
3. Переключатель устанавливают в сектор «DCV» или «V-» на ближайшую большую позицию относительно ожидаемого напряжения. Для измерения напряжения автомобильного аккумулятора на 12 В переключатель устанавливается на позицию «20». Если проверяется пальчиковый аккумулятор на 1,5 В, активируется позиция «2000m», что соответствует 2 В. Касаются черным щупом отрицательного полюса аккумулятора, красным — положительного, и снимают показания.
4. Отключают мультиметр, переместив переключатель на позицию «off».

Результаты измерений для автомобильного аккумулятора:

• 12,6 – 13,2 В: аккумулятор полностью заряжен;
• 12,2 В: заряжен на 50%;
• менее 12 В: аккумулятор разряжен.

Достаточное напряжение холостого хода не гарантирует работоспособности аккумулятора — требуется проверка напряжения под нагрузкой (рабочее напряжение). Для свинцово-кислотных аккумуляторов помимо напряжения холостого хода желательно проверить плотность электролита. Этот показатель более объективно отображает уровень заряда. В норме он составляет 1,27 – 1,28 г/см 3 , при разряде аккумулятора, падает до 1 г/см 3 .

Под нагрузкой

Режим, при котором аккумулятор питает нагрузку, называется рабочим. Неисправная батарея может иметь достаточное напряжение на холостом ходу, но в рабочем режиме оно обязательно упадет ниже критического.

Для замера рабочего напряжения аккумулятора, мастера применяют мультиметр с нагрузочной вилкой. Последняя представляет собой проводник с высоким сопротивлением. За неимением такого инструмента применяют обычный мультиметр и любую подходящую нагрузку. Полностью заряженный автомобильный аккумулятор в исправном состоянии при нагрузке в 100 А выдает напряжение в 10,8 В.

Метод контрольного разряда

• аккумулятор полностью заряжается;
• к нему подключается нагрузка с постоянной мощностью и в этот момент засекается время;
• в ходе проверки постоянно контролируют мультиметром напряжение на полюсах аккумулятора или силу тока в цепи и по достижении критически низких значений, свидетельствующих о разряде батареи, фиксируют длительность ее работы;
• определяют емкость по формуле E = t х I, где t — длительность работы в часах, I — сила тока в цепи.

Например, к автомобильному аккумулятору можно подключить 12-вольтовую лампочку мощностью 60 Вт. Она потребляет ток силой 60 / 12 = 5 А. Аккумулятор емкостью 60 А*ч способен питать такую лампочку в течение 60 / 5 = 12 часов, после чего напряжение падает ниже 12 В. Чтобы ускорить проверку, две лампочки включают параллельно, что увеличит ток в цепи до 10 А. Тогда аккумулятор разрядится через 60 <А*ч>/ 10 = 6 часов.

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.

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:

1. Отключают все электрооборудование в автомобиле, ключ из замка зажигания вынимают.
2. Настраивают мультиметр: черный щуп включают в разъем «COM», красный — в «20А max», а переключатель устанавливают в сектор «DCA» или «A-» на верхнюю позицию — «20А».
3. Снимают с аккумулятора минусовую клемму и подключают мультиметр в разрыв цепи: черным щупом касаются клеммы, красным — снятого провода. Снимают показания.
4. 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.

Мультиметр относится к приборам, которые могут очень пригодиться в быту. С их помощью можно решить множество вопросов, например, как замерить емкость батарейки мультиметром? Для того, чтобы осуществить это на практике, нужно придерживаться определенного алгоритма действий.

Назначение мультиметра

С помощью тестера может проводиться не только проверка емкости батареек мультиметром, но и много других полезных проверок, среди которых можно обозначить такие:

• поиска места разрыва в сети электрического кабеля;
• определение значения напряжение в розетках;
• определение значения сопротивления в сети;
• проверка работоспособности электрических приборов, а также лампочек;
• ну и уже упомянутая процедура, дающая ответ на вопрос, как проверить емкость батарейки мультиметром.

Как сделать замер?

Для того, чтобы разобраться с проблемой, как проверить емкость аккумуляторной батарейки мультиметром, потребуется выполнить несколько манипуляций. Первым делом необходимо включить устройство и выставить его на параметре «Постоянный ток – Амперы». Далее нужно произвести настройку рекомендуемых показателей для портов:

• значение порта для щупа под номером 1 должно быть COM;
• характеристику порта для щупа под номером 2 надо выставить 10ADC;
• ручка должна находиться в положении под названием DAC либо DCA;
• максимальный результат для проверки не должен быть ниже 6 А и выше 10 А.

При этом следует учитывать, что использование положения «Вольты» для того, чтобы определить силу тока не допустимо. Теперь надо соединить щупы измерительного прибора с контактами, по следующему соотношению:

• клемма «+» подсоединяется к «+» на батарейке;
• соответственно, минусовая клемма подсоединяется к стороне с отрицательной полярностью.

Не нужно бояться того, что полярность будет перепутана. При подобном раскладе высветится лишь отрицательный знак перед числом. При проведении замера важно не передержать замкнутую цепь, потому что такой поворот событий может привести к порче даже абсолютно нового элемента питания. Максимальное время осуществления процесса не должно превышать двух секунд. Этого достаточно, чтобы увидеть значение искомого амперного параметра на дисплее тестера. В идеале на все должно быть отведено не больше одной секунды.

Результаты замера

Основываясь на полученном, можно делать выводы о дальнейшей судьбе использования батарейки. Стоит помнить лишь то, что чем выше оказалось значение искомого параметра, тем мощнее она будет работать:

• так, например, дистанционный пульт сможет неплохо функционировать с батарейкой, имеющей силу тока в 1А. Но для корректной работы фотоаппарата необходим показатель, превышающий 5 А;
• сила тока не достигла даже 1 А – может быть использована только в работе электрических приборов, потребляющих ничтожно малое количество энергии. Такими устройствами являются небольшое карманное радио или настенные часы.

Самый оптимальный способ проверить профессиональную пригодность элемента питания – это вставить его в электроприбор. После измерения параметра не стоит сбиваться на информацию, которая указывается непосредственно на элементе питания. Зачастую там прописывается не ампераж, а номинальный вольтаж или другими словами напряжение. В большинстве случаев указываются такие параметры:

• 1.5 В – указанное на новых гальванических (одноразовых) батарейках;
• 1.2 В – которое выдает аккумуляторный элемент питания.

Придерживаясь определенного алгоритма действий, вы сможете замерить емкость батарейки с помощью мультиметра. Это поможет определить, для какого устройства ее следует использовать.