Как проверить внутреннее сопротивление АКБ
Давно существуют приборы, показывающие взаимосвязь емкости и внутренней проводимости. Они оценивают:
Определение внутреннего сопротивления аккумулятора.
- состояние под нагрузкой по напряжению при постоянной величине тока;
- сопротивление при переменном токе;
- приборы для сравнения спектров.
Все способы позволяют получить только информацию о качественном состоянии батареи. Количественные показатели недоступны, т. е. невозможно по внутреннему сопротивлению судить о том, сколько проработает АКБ под нагрузкой. Однозначная зависимость между проводимостью и емкостью отсутствует.
Измерения рекомендуется проводить регулярно. Они позволяют оценить состояние АКБ, планировать покупку новой. Практикой доказано, что показатель с каждым годом возрастает минимум на 5%. Если увеличение превышает 8%, оценивают условия эксплуатации, нагрузку. Возможно, причина кроется в них.
От чего зависит
Показатель проводимости аккумулятора рассчитывают с учетом ЭДС, тока, нагрузки. Получают условную постоянно меняющуюся величину, зависящую от таких условий:
- физических параметров батареи: размера, формы;
- конструктивного исполнения основных элементов;
- состояния электролита;
- присутствия легирующих добавок;
- состояния контактов.
Особенное влияние на импеданс оказывает электролитическая масса: химический состав, концентрация, температурные условия эксплуатации. Зависимость внутреннего сопротивления источников питания от состава электролита:
- Кислотно-свинцовые АКБ отличаются минимальными показателями. Они способны отдать ток силой до 2,5 кА, который необходим для запуска ДВС.
- Среди всех аккумуляторов самый низкий импеданс у NiCd. Он сохраняется даже после 1 тыс. разрядно-зарядных циклов.
- У NiMH импеданс вначале выше. Через 350 циклов он еще увеличивается.
- Характеристики Li-ion батареи лучше, чем NiMH, но уступают NiCd. В процессе эксплуатации импеданс у них не увеличивается, но зато в течение 2 лет Li-ion выходят из строя, даже если не эксплуатировались.
Поддерживать низкий импеданс особенно важно для устройств с высоким импульсным током потребления, например мобильных телефонов. Если никелевые аккумуляторы не обслуживать, их проводимость резко возрастает
Подача переменного тока
Самый простой способ, но требует до 2 часов времени. Понадобятся:
Один из способов подачи переменного тока.
- постоянный резистор определенного номинала;
- ограничительный трансформатор;
- конденсатор;
- цифровой вольтметр.
Последний прибор может быть самым простым. Цифровая индикация необходима для большей точности измерений.
Несмотря на простоту метода, существуют факторы, которые не позволяют с уверенностью оценить внутреннее сопротивление. Значения при измерениях включают активные и реактивные параметры, учитывают частоту. Влияние оказывают химические реакции, протекающие в электролите.
Метод постоянной нагрузки
Способ, более часто используемый по сравнению с предыдущим. Применяется к батареям для автотранспорта. В течение нескольких секунд их разряжают под нагрузкой. Вольтметром фиксируют напряжение до разряда и после него. По закону Ома проводят вычисления.
Для старых АКБ метод неподходящий – он не позволяет определить их состояние. Нагрузка измеряется.
Короткоимпульсный способ
Сравнительно новаторский метод, обладающий следующими преимуществами:
- Батарея остается на своем месте, не отключается, что избавляет от лишней работы.
- При измерении изменение напряжения краткосрочное, что не влияет на работоспособность оборудования.
- Из приборов нужен вольтметр.
- Тестируют регулярно, но на состоянии АКБ это не сказывается.
Параллельно определяется емкость при сравнении новой и эксплуатируемой батарей. Учитываются сила тока, короткие замыкания. Метод позволяет сделать выводы о состоянии АКБ.
Зависимость состояния аккумулятора от внутреннего сопротивления
Провести измерения можно самостоятельно собранными устройствами, но большинство отдают предпочтение промышленным. Они позволяют оценить состояние аккумулятора, его основные характеристики. Рынок предлагает изделия с необходимыми функционалами.
Среди таких приборов:
- Нагрузочные вилки – проверяют напряжение АКБ. Позволяют установить необходимую нагрузку.
- Устройства, помогающие установить связь состояния батареи с импедансом.
- Измерители спектров, позволяющие определить проводимость при переменном и постоянном токе.
Разные измерительные устройства служат для определения внутреннего сопротивления. Тестеры подают сигналы, по которым устанавливают работоспособность АКБ, емкость, время заряда и разряда. Показатели взаимосвязаны, но зависимость в одних случаях больше, в других – меньше.
Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора
Разберем, как измерить внутреннее сопротивление стартовых кислотных аккумуляторов. Используем галогеновую автомобильную лампу мощностью 60 Вт, силой тока 5 А в качестве сопротивления с известными параметрами. При условии, что потери на внутреннее сопротивление не должны превышать 1 %, проведем замеры.
Параллельно аккумулятору нужно подключить вольтметр и лампу. Записать напряжение. Отключить лампу, записать напряжение. Сопротивление лампы в 5А должно создать потерю напряжения 0,05 В при токе в 100 А. ( 1В*5А/100А)
Если при замерах сопротивление увеличилось до 0,05 В, аккумулятор исправен. Величина больше 0,2 В показывает, в аккумуляторе велико внутреннее сопротивление, нужно искать причину.
Измерение внутреннего измерения свинцового аккумулятора мало изменяется от конструктивных элементов , отрицательных электродов и губчатого свинца. А вот активная замазка и положительный электрод оказывают сопротивление прохождению тока в 10 тысяч раз большее. С повышением степени сульфатирования, усиливается сопротивление, при постоянном напряжении падает сила тока. При получении зарядного тока кристаллы разрушаются, сопротивление уменьшается.
Важно, что прямое воздействие на внутреннее сопротивление оказывает температура электролита. При замерзании электролита он работает, как изолятор
Идеально электролитическая реакция идет при 15 0 С и плотности электролита 1,25 г/см3. Повышение температуры также негативно сказывается на проходимости заряда-разряда в аккумуляторе автомобиля. Каким должно быть внутреннее сопротивление в рассматриваемый момент зависит от температуры и степени заряда аккумулятора.
Отдельно нужно рассмотреть сопротивление сепаратора – прокладки между положительной и отрицательной пластиной. Она не является препятствием для движения диссациированной массы электролита, но создает сопротивление поляризации. На поверхности создается двойной электрический слой, являющийся препятствием к прохождению заряда.
Свойство стартерных аккумуляторов накапливать и отдавать большой ток, обусловлено низким внутренним сопротивлением этого вида аккумуляторов. Показатель также зависит от частоты питающего тока.
Норма внутреннего сопротивления нового аккумулятора составляет 0,005 Ом при температуре 15-20 0 С, но с момента эксплуатации величина неуклонно растет. Какое состояние устройства в текущий момент можно определить с помощью нагрузочной вилки.
Показатели мультиметра
Мультиметр – востребованный инструмент не только у автомобилиста. Он используется в любых сферах, где приходится проводить измерения тока: напряжения, сопротивления и его силы.
Его многофункциональность характеризуется тем, что в состав прибора входят следующее:
- Вольтметр.
- Амперметр.
- Омметр.
Устройство компактное, его легко можно переносить и хранить в автомобиле. Благодаря постоянному использованию для проверки состояния АКБ, его можно поддерживать в рабочем состоянии на протяжении длительного времени.
Читать также: Как быстро разрядить аккумулятор шуруповерта
Существует несколько вариантов исполнения подобного прибора.
При его выборе рекомендуется обратить внимание на следующее:
- Проводится измерение постоянного напряжения показателей в пределах от 0 до 200 мВ, а также 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В.
- Постоянный ток может измеряться в пределах 2 мА, 20 мА, 200 мА.
- Переменное напряжение имеет разбег от 0 до 200 В, 750 В.
- Сопротивление можно измерять в пределах от 0 до 200 Ом.
Существуют более сложные варианты исполнения мультиметра.
Как замерить напряжение
Начальный тест с прибором выполняют в постоянном режиме, который обозначен прямой линией над V на панеле. Перед тем, как проверить напряжение аккумулятора мультиметром, устанавливают показатель измерения на циферблате на 20 V.
Красным щупом касаются «+» клеммы, а черным к «−». Если в ходе тестирования пользователь получит показания на дисплее, например −12.6 V, а не +12.6 V, значит щупы перепутаны и их меняют местами.
Минимально допустимое напряжение при замере на АКБ выше 12.6 V. При U= 12.2 V, она заряжена не более чем 50%, а при U=12 V ее потребуется ее подзарядить от зарядного устройства машины.
Перед тем, как проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность, следует иметь в виду, что практически все современные авто подвержены «паразитным потерям» или «току утечек», когда электроприемники садят батарею даже при неработающем движке, например, цифровые часы и прочие устройства. Чтобы установить «ток утечек» и тем самым устранить потери напряжения, после зарядки АКБ и ночного простоя двигателя, проверяют напряжение. Если оно упало, нужно отключить те устройства, которые были включены и не требуются для работоспособности авто.
Как сделать прибор собственными руками
Когда необходимая техника отсутствует, прибор можно сделать самому, посмотрев видео. Из готовых приборов необходимо взять вольтметр, а оставшиеся детали сооружают из подручных средств. Трудности возникнут при расчетах и создании внутреннего сопротивления, для которого потребуется ток.
Подходящим материалом является нихромовая проволока, используемая для создания нагревательных спиралей в электрических плитках. Нихромовые элементы можно заменить металлической полосой из прочих нагревательных устройств.
Для напряжения 12 В показатель тока должен находиться в рамках 80-120 Ампер, а сопротивление – 0,1-0,15 Ом. Прибор для измерения такого сопротивления сложно найти. По этой причине подбирают длину одного элемента и измеряют ток, который он пропускает. После этого совмещают несколько подобных деталей.
Самодельный аппарат делают последовательно:
- Подбирают нихромовую проволоку или нагревательную полосу и измеряют мультиметром до 15 А ток. Элемент должен пропускать 10-12 А.
- Соединяют 10 таких деталей, получая нагрузку в 100-120 А. Проволоку необходимо надежно скручивать.
- Полученный элемент помещают в подходящий корпус и фиксируют в нем. Если коробка небольшая, то проволоку несколько раз сгибают так, чтобы витки не касались друг друга. Параллельное соединение должно быть надежным, что обеспечивается изолирующими цилиндрами, которые устанавливают на изгибы.
- Концы скрутки припаивают к контактам на выходе, а снаружи – к соединительным проводам.
- Подключают вольтметр.
- Крепят на концы соединительного кабеля зажимы, которые потом подсоединяют к аккумулятору.
Когда устройство будет готово, можно проводить измерения в домашних условиях.
https://youtube.com/watch?v=Jmuxz6Ml9-M
Измерение параметров аккумулятора телефона
Часто бывает, что телефон быстро разряжается. При этом нужно проверить параметры его батареи на предмет уменьшения емкости. Знать о том, как проверить емкость аккумулятора телефона мультиметром, необходимо не только специалистам салонов по ремонту портативной техники, но и обычным пользователям, задумавшимся о замене батареи смартфона.
Для проверки нужно определить напряжение, выдаваемое аккумулятором, и его ёмкость, определяемые методом контрольного разряда. На батарее телефона или в инструкции по эксплуатации эти параметры должны быть указаны. Если полученные при эксперименте значения отличаются более, чем на 20% в меньшую сторону — возможно, стоит заменить аккумулятор.
Знания о проверке емкости аккумулятора с помощью тестера пригодятся во многих ситуациях: от вопроса замены элементов питания фотоаппарата до теста емкости АКБ автомобиля.
https://youtube.com/watch?v=XJmU6IP-IG8
При проблемах с заводом автомобиля, следует убедиться в том, что это связано не с аккумулятором. Наиболее простым и эффективным способом проверки состояния АКБ можно назвать использование мультиметра.
Можно выделить следующую последовательность действий при проверке аккумулятора мультиметром:
- Проводим установку прибора в необходимый режим. Мультиметр позволяет проверять несколько показателей, в зависимости от того, какой способ используется для вычисления необходимых данных.
- Устанавливаем диапазоны выше, чем указаны в спецификации АКБ. В противном случае, измерить необходимые показатели нельзя.
- Щуп, который имеет черный цвет, устанавливаем в гнездо минуса. Все подобные приборы имеют 2 щупа – красного и черного цвета.
- Красный щуп подключаем к гнезду красного цвета.
- В течение нескольких секунд происходит фиксация основных показателей.
- После того, как были получены необходимые данные, разъединяем цепь.
Подобным образом можно провести проверку работу АКБ
Однако, важно не только получить данные, но и знать, что они могут обозначать. Примером можно назвать определение заряда
Мультиметр не может измерить подобный показатель, его нужно получить исходя из полученного напряжения при проверке цепи.
Как проверить 18650 мультиметром?
Важными характеристиками аккумуляторных батарей, которые доступны к самостоятельной проверке, являются:
- напряжение;
- емкость;
- внутреннее сопротивление;
- ток утечки.
Для проверки всех этих параметров понадобится всего один небольшой и недорогой прибор – мультиметр.
Меряем напряжение
Напряжение. Егопроверяют следующим образом:
- Прибор переводят в режим измерения напряжения.
- Устанавливают диапазон измерения 20V.
- Наконечниками щупов касаются выводов питания аккумулятора.
- Через несколько секунд величина напряжения отобразится на дисплее прибора.
Если измерение не получилось, пробуйте еще раз – возможно, при касании к выводам питания контакт оного или обоих щупов просто был плохим.
В случае, когда на дисплее отображаются цифры со знаком «минус», не стоит пугаться. Просто во время измерения произошла «переполюсовка». Нужно просто поменять местами расположение щупов у контактов батареи. Такая ошибка при измерении не является критичной. Но лучше такой путаницы избегать, поскольку ошибка может отразиться на нормальном функционировании прибора.
Зная напряжение, можно судить о степени заряженности аккумулятора.
Меряем емкость
Емкость. Номинальная емкость батареи обозначается на корпусе набором цифр и буквами. Измеряется она в Ампер-часах и выглядит как Ah.
В настоящее время существует множество универсальных зарядных устройств для аккумуляторных батарей, снабженных функцией определения емкости. Но сделать это и с помощью того же мультиметра.
Для этого нужно:
- Зарядить аккумулятор 18650 до 100%.
- Подключить к нему нагрузку с известным расходом тока.
- Засечь время.
- Одновременно мультиметр в режиме измерения напряжения с установленным диапазоном 20В подключают к полюсам батареи. Это позволит отслеживать уровень падения напряжения под нагрузкой.
- Установив время разрядки аккумулятора, определяют его емкость путем умножения тока (расходуемого нагрузкой) на время действия нагрузки до полной разрядки батареи.
Таким образом можно определить, соответствует ли действительности заявленная производителем емкость (в случае проверки достаточного нового аккумулятора).
Меряем внутреннее сопротивление
Внутреннее сопротивление. Здесь придется сделать пару замеров напряжения и произвести несложные вычисления:
- Батарею нужно нагрузить. Для этого к ней присоединяют электромотор, лампочку или другое доступное оборудование.
- Нагрузка должна быть задействована в течение двух-трех секунд.
- В это время производят замер напряжения (U1).
- Далее нагрузка должна быть отключена и сделана пауза так же в пару секунд.
- После этого напряжение (U2) на полюсах батареи замеряют еще раз.
- Производится расчет сопротивления: нужно найти разность между U1 и U2, а затем разделить результат на декларируемое производителем батареи напряжение и умножить на 100 (для перевода в проценты).
Если полученное значение составит менее 0,4% — внутреннее сопротивление не превышает допустимых пределов. Если результат расчетов превысит эту цифру – аккумулятор непригоден к дальнейшему использованию.
Меряем ток утечки
Ток утечки. С этим явлением потребители практически не сталкиваются. Для батареи это опасный и крайне нежелательный фактор, но его самостоятельно определяют редко, хотя при наличии реостата это возможно сделать и с помощью мультиметра.
Таким образом, имея в руках мультиметр, можно в любое время проверить практически любой аккумулятор на соответствие указанным производителем характеристик. Но что важнее – есть возможность вовремя определить необходимость его замены, пока питаемое им устройство не перестало работать в самый неподходящий момент.
Теперь вы знаете, как проверить аккумулятор 18650 мультиметром.
Как проводить измерения электрических параметров
До того, как начнем говорить о том, как пользоваться мультиметром, надо запомнить, что при измерении силы тока мультиметр подключается последовательно — в разрыв цепи, а при измерении напряжения — параллельно относительно участка или элемента цепи.
Измеряем напряжение
Переводим переключатель в положение измерения напряжения. Есть два положения: для постоянного и переменного напряжения. Выбираем по параметрам цепи или устройства.
Далее надо выбрать диапазон измерений. Для этого надо хотя-бы ориентировочно (а лучше — точно) знать, какие показания ожидать. Например, при измерении напряжения в сети вы знаете, что там будет 220 В или На на батарейках или аккумуляторах есть надписи, на устройствах — шильдики с указанием параметров цепи. В любом случае ставим предел — ближайший больший. Это обеспечит большую точность.
Схемы подключения мультиметра для измерения разных электрических величин
Если не знаем точно, какое напряжение может быть, ставим приблизительно — после первых показаний можно будет изменить. Если вообще не имеем представления о величине напряжения, ставим самый большой предел, в дальнейшем приближаясь к нужному положению. Такой алгоритм не позволит сжечь прибор, что может случиться, если выставить слишком низкий предел.
Определившись с пределами изменения, подключаем щупы:
- черный в общее гнездо «COM», а второй щуп — к минусу батарейки или аккумулятора;
- красный в гнездо с надписью VΩmA, а щуп от него — к плюсу элемента питания.
На дисплее высвечиваются цифры. Это и есть напряжение на измеряемом участке. В данном случае на батарейке/аккумуляторе.
Чтобы измерить напряжение, надо перевести переключатель в нужное положение
Если перепутать щупы местами и подключить красный к плюсу, а черный — к минусу, ничего страшного не произойдет. Перед показаниями просто высветиться знак минус.
Как пользоваться мультиметром для измерения тока
Чаще всего и для измерения силы тока есть есть два положения переключателя — постоянного и переменного. Но не во всех моделях. Есть приборы (M-830, DT-830), которые могут измерять только постоянный ток.
Для измерения постоянного тока мультиметром порядок действий стандартный:
- Выставляем переключатель в соответствующее положение.
- Выбираем предел измерения (ставим приблизительно ожидаемую величину тока).
- Устанавливаем измерительные щупы: черный в гнездо «COM»;
- красный в гнездо VΩmA, если ожидаемый ток будет меньше 200 мА;
- в третье гнездо, если ток будет больше 200 мА.
Как измерить мультиметром постоянный ток
Подключаем мультиметр в разрыв цепи. Для этого свободными концами щупов дотрагиваемся до обоих проводников в месте разрыва, замыкая цепь через прибор.
Снимаем показания с дисплея.
Одно замечание: сборка измерительной схемы при измерении тока должна проходить при снятом напряжении. При значительных токах (выше 200 мА) работа без снятия напряжения небезопасна. Подавать питание надо только после того как мультиметр подключен.
Режим измерения сопротивления
Положение щупов мультиметра для измерения сопротивления стандартное: красный в гнезде «COM», черный — в VΩmA. Свободные концы щупов прикасаются к выводам измеряемого объекта.
Есть нюансы с выбором предела измерений. Если вы знаете, какие показания должны быть (проверяете резисторы, например), выставляете предел измерений ближайший больший. Если величина сопротивления неизвестна, переводим переключатель на максимальную шкалу. После измерения ее можно будет изменить на более подходящую.
Как измерить мультиметром сопротивление
Если при измерении сопротивления мультиметром на экране появилась цифра «1», это означает, что предел измерения превышен, надо изменить его на больший.
Как проверить внутреннее сопротивление
Для вычисления внутреннего сопротивления аккумулятора 18650 выполняют нижеуказанные манипуляции:
- К АКБ подключают нагрузку: лампу, мотор или другое специальное устройство;
- Дают нагрузке пару секунд для полноценной работы;
- Измеряют напряжение электропитания (U1);
- Выключают полностью нагрузку и ждут пару секунд;
- Снова измеряют электронапряжение на полюсах АКБ (U2);
- Находят разницу между 2 значениями U1 и U2, потом делят ее на номинальную указанную создателем питания, разность потенциалов, после переводят результат в процентные данные. Если выведенный показатель меньше 0,4%, значит, внутреннего типа сопротивление нормальное.
Компоненты с показателем 0,5% и более, являются непригодными для последующей эксплуатации и подлежат замене. Даже если вы продолжите их использовать, они все равно долго не продержатся.
Как проверить ток утечки
Аккумулятор может самостоятельно разряжаться, даже в том случае, когда его клеммы не подключены к потребителям электроэнергии. Величина саморазряда указывается в документации к аккумулятору и является естественным процессом. Особенно заметно потеря электроэнергии может наблюдаться в кислотных АКБ.
Дополнительно к естественным утечкам электрического тока, в цепи могут быть участки, которые находятся во влажном состоянии или с истончённой изоляцией. В этом случае, даже в момент, когда все потребители электроэнергии находятся в выключенном состоянии, происходит дополнительная утечка тока, которая может привести к полному разряду батареи, а в некоторых случаях, и к возгоранию повреждённого места.
Особенно, такое явление может быть опасно в бортовой сети автомобиля, у которого отрицательным проводником является весь кузов и агрегаты, на которых может находиться достаточное количество огнеопасных веществ для образования открытого пламени даже от небольшой искры или электрической дуги.
Чтобы выявить, такое «несанкционированное» расходование электричества, необходимо выключить зажигание автомобиля, а также отключить устройства работающие в «дежурном режиме», например магнитолу и сигнализацию.
Красный щуп мультиметра соединяется с «+» аккумулятора, а чёрный, с отсоединённой клеммой. В этот момент должны полностью отсутствовать какие-либо показания прибора. Если мультиметр покажет любое значение, то ток утечки является значительным, и необходимо произвести детальную диагностику бортовой сети автомобиля.
Подобным образом производится замер утечки в других электронных системах
При проведении диагностики следует проявлять осторожность, и при подозрении на значительную утечку электрического тока, которая проявляется искрением при отсоединении или подключении клеммы, от замера тока утечки мультиметром следует отказаться
Если пренебречь этим правилом, то можно «спалить» прибор, который не рассчитан на проверку больших значений силы тока.
https://youtube.com/watch?v=V7vWH6CRn44
Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой
Нагрузочная вилка является диагностическим прибором, который можно купить практически в любом автомобильном магазине. Ее следует использовать для проверки уровня заряда аккумулятора только в том случае, если батарея не работала в течение последних 7 часов. Данный показатель является важным, и при его несоблюдении диагност рискует получить неверные значения во время измерений.
Проверка напряжения на аккумуляторе при помощи нагрузочной вилки проводится следующим образом:
Необходимо убедиться, что клеммы сняты с аккумулятора;
Далее положительный вывод нагрузочной вилки (красный кабель или единственный некоторых моделях) подключается к положительному выводу аккумулятора;
Следом отрицательный вывод подключается к отрицательному выводу аккумулятора
Здесь следует обратить внимание, что некоторые нагрузочные вилки не имеют отрицательного (черного) вывода в виде клеммы, а вместо него на обратной стороне прибора расположен специальный штырь. В таком случае прислоняться к минусовому выводу следует штырем.
Измеренные результаты напряжения сравниваются с таблицей, приведенной выше, после чего можно сделать выводы о состоянии аккумуляторной батареи.
Проверку уровня заряда аккумулятора на автомобиле рекомендуется проводить раз в два месяца. В случае если заряд низкий, нужно скорее исправить ситуацию и зарядить батарею, к тому же, сделать это можно не снимая клеммы.
(428 голос., средний: 4,54 из 5)
