Проверка заряда батарейки мультиметром

Множество современных электроприборов используют в качестве питания пальчиковые батарейки. Несмотря на свой одинаковый внешний вид, они существенно различаются между собой не только по техническим характеристикам, но и по цене. Не зная этих особенностей, вполне возможно приобретение батареек с коротким сроком службы или вообще разряженных. Кроме того, у многих постепенно накапливается определенное количество элементов, которые считаются условно пригодными к эксплуатации. В связи с этим особую актуальность приобретает вопрос, как проверить мультиметром батарейку, и где ее можно использовать, при наличии какого-то заряда. Существует несколько способов проверки, позволяющих получить довольно точные результаты.

Как определить неисправные элементы

Для того чтобы выполнить проверку батарейки, необходимо правильно настроить мультиметр. Прежде всего, выставляется режим измерения постоянного напряжения. Далее выбирается максимальный предел измерения, значением 20 В. Контакты измерительных проводов соединяются с проверяемой батарейкой. Полученные показания выводятся на дисплей.

Минимальное напряжение, считающееся нормой, составляет 1,35 В. Батарейки с таким напряжением могут использоваться во всех устройствах. Для приборов с низким потреблением энергии вполне достаточно 1,2 В. При более низком заряде элементы подлежат утилизации.

Однако данный способ не может дать полной картины состояния батарейки. Мультиметр покажет лишь величину разности потенциалов без нагрузки. Значение внутреннего сопротивления тестера очень маленькое, поэтому оно практически не влияет на ток разряда. Для получения наиболее достоверного результата, элемент следует нагрузить обычным потребителем, например, лампочкой от карманного фонарика.

При проверке в качестве нагрузки нежелательно пользоваться светодиодами, поскольку они обладают крайне незначительным сопротивлением. В случае неправильного подключения, светодиоды сразу же выйдут из строя. Чтобы светодиод начал работать, необходимо напряжение свыше 2,5 В, которое одна батарейка дать не сможет.

Определение величины остаточного заряда

Когда гальванический элемент начинает разряжаться, одновременно наблюдается рост его внутреннего сопротивления. Иными словами, происходит снижение заряда тока или энергоемкости, обеспечивающих питание приборов и радиоаппаратуры. Это свойство дает возможность измерить остаточную величину заряда в батарейке. Измерения следует выполнять цифровым мультиметром, рассчитанным на минимальный ток в 6 ампер.

Прибор выставляется на предельное измерение тока, после чего щупами нужно коснуться выводов элемента. При таком включении батарейка переходит в рабочий режим, приближенный к короткому замыканию, что позволяет замерить остаточный ток заряда батареи. По итогам измерений, наиболее пригодными считаются элементы с наиболее высоким током.

Для получения наиболее точных результатов рекомендуется предварительно измерить величину заряда в новой и разряженной батарейке. С этой целью переключатель переводится в режим измерения тока и выставляется на значение 10А. Плюсовой щуп красного цвета нужно вставить в гнездо 10А. Минусовой щуп черного цвета остается на своем месте в гнезде СОМ.

Затем нужно коснуться щупами выводов новой батарейки. Щупы сразу же убираются, как только на индикаторе перестанет расти значение тока. Продолжительность измерения не должна превышать 1-2 секунд из-за вредного воздействия режима короткого замыкания. Величина тока в новой батарейке обычно составляет от 4 до 6 А.

Если при проверке батарейки мультиметром показания составили 3-4 А, данный элемент может в течение короткого времени использоваться в портативной аппаратуре. При показаниях ниже 3 А (1,3-2,8) батарейка подойдет только для устройств с низким энергопотреблением, например, пульта дистанционного управления.

Основная характеристика любой батарейки – это ее заряд. Выражаемый в определённом значении напряжения между полюсами питания заряд влияет на продолжительность работы запитываемых батарейкой потребителей: электронных и кварцевых часов, техники для фото,- и видеосъемки, детских игрушек на радиоуправлении, различных средств связи, ручных фонарей, измерительных приборов. Автономным питанием оснащают даже микросхему материнской платы, отвечающую за загрузку компьютера и настройку даты и времени.

Аккумуляторные и обычные батарейки

Все современные батарейки подразделяются на 2 больших вида:

• Обычные (не заряжаемые) – одноразового использования элементы, имеющие емкость от 600-700 до 10 000-12 000 мАч и напряжение – от 1,5 до 9 В.
• Аккумуляторные (перезаряжаемые) – способны к многократной перезарядке. Обладают емкостью до 3000-4000 мАч и напряжением от 1,2-1,5 до 3,6-3,7 В. В зависимости от используемых при производстве материалов, они бывают никель-кадмиевые, литий-ионные, никель-цинковые, никель-металлгибридные.

Основная масса аккумуляторных батарей относится к типу АА.

Внешне аккумуляторный элемент питания можно отличить от обычного по следующим признакам:

• Наличие надписи ««rechargeable», обозначающей, что батарею можно зарядить после того, как она полностью села.
• Выделенная большими цифрами емкость в мАч.

На заметку. Несмотря на бытующее мнение о том, что и алкалиновые батарейки можно много раз подзаряжать, они являются одноразовыми и не предназначены для многоразового использования. Их зарядка может вызвать повреждение или выход из строя дорогого подзарядного устройства для аккумуляторов.

Также отличительной чертой аккумуляторных батарей является их более высокая, по сравнению с солевыми или алкалиновыми аналогами, цена – самый простой аккумулятор имеет стоимость в 5-6 раз больше, чем дорогая обычная солевая или алкалиновая батарея.

Проверка заряда элемента питания

Проверяют зарядку питания при помощи цифровых электронных мультиметров и аналоговых вольтметров. Применение первых измерительных приборов более популярно и распространено, так как мультиметры имеют небольшую стоимость, просты в использовании и обслуживании.

Проверка заряда без нагрузки

Заряд питания без нагрузки (в так называемом «режиме холостого хода») измеряется следующим образом:

1. Регулятор мультиметра устанавливается в режим измерения постоянного напряжения;
2. Выбирается предел измерения до 20 В;
3. Соблюдая полярность, щупы прибора прикладываются к полюсам батарейки (красный – к положительному, черный – к отрицательному);
4. Значение заряда (напряжения) мультиметр с небольшой погрешностью покажет на своем дисплее через 2-3 секунды.

На заметку. Перед тем, как измерить заряд батарейки мультиметром, необходимо убедиться в том, что ее полюса не загрязнены и не покрыты пленкой окислов. Все визуально заметные загрязнения удаляют смоченной в спирте ваткой или чистой ветошью. Также необходимо использовать прибор, исправность и точность измерений которого проверена временем.

Полученное при измерении значение сравнивают с тем, которое указано на питании. Так, например, если значение напряжения элемента форм-фактора типа АА меньше 1,0 В, то это означает, что он разряжен и не пригоден для дальнейшего использования.

Проверка электрических батареек мультиметром под нагрузкой

Проверка батареек мультиметром производится следующим образом:

1. К проверяемому питанию параллельно подключают нагрузочный элемент;
2. Соблюдая полярность, к полюсам прикладываются щупы мультиметра;
3. Спустя примерно 35-40 секунд, с дисплея прибора снимается фактическое значение заряда питания под нагрузкой.

Работоспособность и возможность дальнейшего использования питания определяются в зависимости от полученного при таком измерении значения. Так, например, если напряжение пальчикового элемента типа АА меньше 1,1 В, он считается разряженным и может быть утилизирован; батарейки с напряжением от 1,2 до 1,3 В можно использовать в пультах дистанционного управления и настенных часах. Полностью заряженными и пригодными для использования по назначению считаются питания с напряжением под нагрузкой выше 1,35 В.

Проверка батареек способом измерения силы тока

Еще одним способом того, как проверить батарейку тестером, является измерение силы тока.

Производят подобное измерение следующим образом:

1. Красный щуп прибора подключают к разъему для измерения постоянного тока (гнездо с маркировкой «COM»);
2. Ручку регулятора прибора устанавливают на максимальное для данного мультиметра значение измеряемого постоянного тока – 5 или 10 А;
3. Батарейку зажимают в руке и прикладывают черный щуп к отрицательному полюсу;
4. Красным щупом касаются положительного полюса на несколько секунд, запоминая окончательное значение, которое покажет прибор.

Разряженные питания будут иметь результат подобного измерения меньше 1,7 А.

Как проверить батарейку без приборов

Самый простой щелочной или алкалиновый пальчиковый элемент питания можно проверять на степень зарядки без использования различных измерительных приборов следующим образом:

1. Батарейку берут за верхнюю часть с положительной клеммой двумя пальцами и поднимают над поверхностью стола на 2,5-3,0 см;
2. Разжимая пальцы, дают элементу удариться отрицательным полюсом о поверхность стола. Заряженные элементы при соприкосновении с твердой поверхностью издают глухой звук и не падают на бок, оставаясь в вертикальном положении.

Также можно узнать, насколько разряжена та или иная батарея, вставив ее в фонарь. По яркости свечения светодиодов можно судить о том, насколько заряжен вставленный в него элемент.

Как проверить батарейку с индикатором заряда

Некоторые модели батареек имеют специальный встроенный индикатор заряда – полоска с определенным количеством светящихся сегментов из термокраски.

Проверка заряда модели с таким приспособлением производится следующим образом:

• Двумя пальцами разных рук касаются круглой контактной площадки у положительного и полукруглой – у отрицательного;
• По заполнению индикаторной полоски светящимися сегментами судят о полноте заряда элемента.

Полезные советы

• Проверять заряд питания необходимо не реже 1 раза в 10-14 дней;
• Разряженные простые элементы нельзя заряжать и разбирать – находящиеся внутри них вещества, хоть и не такие едкие, как у аккумулятора, которым оборудован автомобиль, но все же небезопасны для здоровья;
• Пришедшие в негодность элементы обязательно вынимают из батарейных отсеков до того, как они утратили герметичность и «потекли». Начинающий течь элемент можно легко определить, если посмотреть на его положительный полюс – вблизи него начинают появляться подтеки и налет окислов.
• Использованные элементы нельзя выкидывать вместе с обычным бытовым мусором, об этом должны знать все домашние. Их следует выбрасывать в специальные контейнеры, устанавливаемые часто в крупных магазинах и супермаркетах.

Таким образом, зная, как проверить заряд батарейки, можно не только своевременно менять севшие питания, но и предотвращать протекания едкого электролита и повреждения им различных деталей техники.

Видео

Источники питания имеют множество характеристик, которые определяют эффективность выполнения ими своих функций. Например, если стандартная батарейка, вставляющаяся в материнскую плату компьютера или ноутбука, перестаёт выдавать положенные ей 3 вольта, базовая система ввода-вывода устройства (или BIOS) лишается возможности хранить данные о конфигурации. При этом через несколько минут после прекращения подачи питания сбиваются внутренние часы компьютера, параметры накопителей и порядок загрузки.

Это чревато выходом техники из строя или, даже при наличии специальных знаний, необходимостью при каждом включении заново вносить изменения в конфигурацию.

Другой пример — «пальчиковые» батарейки или аккумуляторы. Если такой элемент питания перестанет выдавать требуемую величину силы тока, устройство, которое от него работает, может перестать корректно выполнять свои функции. Пульт от телевизора откажется переключать каналы или включать — выключать его, переносной радиоприёмник перестанет ловить любимые станции, а фотоаппарат совсем перестанет работать.

Тестеры для батареек

Чтобы все эти элементы проверить на работоспособность, используются тестеры батареек. Это недорогие и простые в использовании приборы, способные выводить показания основных характеристик батарейки или аккумулятора на аналоговый или цифровой экран. Идеальны для применения в домашних условиях, когда можно обойтись без использования специализированной аппаратуры. В основном измеряются показания выдаваемого напряжения и в некоторых случаях — силы тока от батарейки.

С помощью такого устройства можно проверить:

• Батарейки с диапазоном рабочих напряжений 1,5−9 В. Сюда входят как привычные форм-факторы типа АА, ААА и никель-маталлгидридные (MN).
• Аккумуляторы типа «Крона» и другие с рабочим напряжением в 9 вольт.
• Литий-ионные и литий — полимерные аккумуляторные батареи, работающие на 3,7 В: 18 650, 17 335, 26 650 и другие.

Длина питающего элемента не должна превышать 7 см.

Такой прибор можно собрать и своими руками, на основе популярных плат Arduino. Схемы и требуемые скетчи для прошивки можно легко найти в интернете.

Если вас интересует, как проверить батарейку тестером, не беспокойтесь. Принцип действия очень прост — с помощью специального фиксатора, способного регулировать расстояние между контактами прибора для замера различных форм-факторов, подсоединяем батарейку или аккумулятор к соответствующим клеммам. Важно не перепутать полярность, в этом помогают нанесённые обозначения. После этого смотрим на экран и сверяем полученное значение с номиналом, указанным на батарейке.

Если она должна выдавать полтора вольта, а показывает около одного или даже меньше, следует обязательно её заменить. Такие батарейки считаются разрядившимися. Если показатель отличается в меньшую сторону менее, чем на 10−15 процентов, элемент сможет выдавать требуемые значения ещё какое-то время, но лучше не рисковать и тоже заменить его. При равных или немного более высоких показателях батарейка считается исправной и пригодной. Похожим образом можно выполнить и такую задачу, как проверить ёмкость аккумулятора тестером.

Проверка элементов питания мультиметром

Кроме тестеров, можно воспользоваться более универсальным средством. Мультиметр позволяет не только измерять значения силы тока или напряжения, но и регистрировать пробои, обрывы проводов, если таковые выводятся из аккумулятора, определять целостность обмоток различных трансформаторов и многое другое.

Для получения значений используется пара щупов, как правило, красного и чёрного цвета, соответствующих полярностям «плюс» и «минус». Это существенно облегчает процесс, позволяя избегать ошибок полярности. Все мультиметры оснащены цифровым экраном и переключателем режимов. Измерить с его помощью получится:

• Величину постоянного и переменного токов.
• Напряжение различных электротехнических деталей и соединений.
• Сопротивление этих деталей.
• Частоту гармоничного сигнала.
• Индуктивность катушек.
• Электроёмкость (величину заряда).

Дополнительные функции прибора включают в себя:

• Прозвонку электрических цепей с низким (менее 50 Ом) сопротивлением. При этом измеряется сопротивление с последующей звуковой индикацией. Функция полезна для определения коротких замыканий на печатных платах различных устройств.
• Генерацию простейших импульсных или гармоничных тестовых сигналов.
• Измерение температуры при помощи термопары, подключающейся к разъёмам для щупов.
• Тестирование диодов и транзисторов.

Для проверки элементов питания достаточно режимов измерения величины тока и напряжения.

Измерение вольтажа батареек и аккумуляторов

Для определения величины выходного напряжения любых бытовых батареек и аккумуляторов используется один режим работы мультиметра — постоянное напряжение до 20 вольт. Это связано с тем, что на бытовом уровне не используются устройства автономного питания, выдающие большее напряжение. После выбора режима щупами мультиметра необходимо дотронуться к соответствующим контактам батарейки. На экране появляется значение, которое необходимо сравнить с номинальным.

Пальчиковые батарейки могут работать нормально в диапазоне от 1,2 до 1,35 вольт. Если значение ниже, её следует утилизировать. Аккумуляторные батареи типа «Крона» должны выдавать не менее 9 вольт, чтобы считаться пригодными. Показатели других элементов следует сверять со значениями на их корпусе.

Например, если проверяете батарейки CR2032, CR2025 и другие, применяемые для питания BIOS, они должны выдавать как минимум 3 вольта. Выполняя такое измерение, следует знать небольшую хитрость. Если батарейка выдаёт положенные 3 вольта на экране, но проблемы в работе всё равно наблюдаются, следует перепроверять значение, выставляя режим измерения в 200 вольт. Так можно определить пришедшие в негодность батарейки, которые на первый взгляд кажутся нормальными.

Определение ёмкости источников питания

Если вас интересует, как замерить ёмкость батарейки мультиметром, прежде всего стоит разобраться в самом понятии. Ёмкость — это произведение величины постоянного тока разряда элемента питания на время разряда в часах. Измеряется в миллиампер-часах и отображает время работы аккумулятора при максимальной нагрузке подключённого к нему прибора.

Таким образом, можно сделать вывод, что напрямую с помощью мультиметра проверить её нельзя. Измерение ёмкости возможно только при произведении замеров мультиметром и секундомером скорости разряда до 1 вольта и ниже, подавая на батарейку нагрузку в 0,1—0,15 ампер. Значение нагрузки умножается на время и получается необходимая величина. В качестве устройства разрядки можно использовать любой нагрузочный резистор.

Этим методом можно как проверить аккумулятор телефона мультиметром на предмет расхождения заявленной ёмкости с истинной, так и определить примерное время цикла зарядки-разрядки. Первое очень пригодится, если вы приобрели аппарат из Китая — батареи их смартфонов зачастую маркируются заведомо ложными, завышенными сведениями о ёмкости.

Правила утилизации отработанных элементов

Если показания приборов показывают, что батарейка или аккумулятор отработали своё, от них необходимо правильно избавиться. Дело в том, что вещества, содержащиеся в них, являются очень агрессивными и причиняют серьёзный вред окружающей среде. Электролит, в состав которого входят различные кислоты и щёлочи, нельзя хранить ни в каком виде дома.

Рекомендации по утилизации разрядившихся элементов питания включают в себя такие простые правила:

• Запрещено хранить такие элементы вблизи других электроприборов или внутри их. Кислота или щёлочь, которые через некоторое время проделают отверстие в корпусе, нанесут повреждения окружающим предметам.
• Разрушение батареек и аккумуляторов механическим способом не допускается. Кроме возможности попадания электролита на кожу и возникновения ожогов, следует опасаться возникновения химического пожара вследствие повреждения корпусов некоторых литий-ионных аккумуляторов. Так как литий является очень активным щелочным металлом, при попадании на открытый воздух он может воспламеняться и достаточно долго гореть. Тушить такие пожары в случае возникновения следует исключительно порошковыми или углекислотными огнетушителями.
• Выбрасывать в мусорные баки их также запрещается. В любом городе существуют пункты приёма отработанных батареек, лучше воспользоваться их услугами, ведь выбрасывая элементы питания просто так, вы подвергаете окружающую среду опасности загрязнения вредными веществами.
• Избегайте использования способов по «поджиганию» аккумуляторов — подачи на полностью истощённые элементы тока большой силы с целью возобновить возможность их зарядить. Такие манипуляции сокращают срок их службы ещё сильнее и не отличаются безопасностью.

И главное — если вы пользуетесь приборами с автономным питанием, не допускайте их перегрева. Это значительно сокращает срок их эксплуатации, приводит к порче питающих элементов и снижению возможного количества циклов заряда-разряда. Это происходит из-за того, что при повышении температуры внутри устройства значительно ускоряются процессы окисления и деградации металлических компонентов аккумуляторов и батареек.