Содержание
Измерение внутреннего сопротивления автомобильного АКБ
Особенное влияние оказывает величина импеданса на автомобильные аккумуляторы. Если эксплуатация транспортного средства активная как в городе, так и на трассе, сельских дорогах, импеданс оказывает большое влияние на продолжительность службы батареи. Регулярное тестирование позволяет определить, когда пригодность АКБ для работы приближается к финишу.
Описание параметра
Сопротивление принято обозначать R. В автомобильном аккумуляторе это сумма сопротивлений омического и поляризации. В свою очередь, омическое R слагается из сопротивлений, которые возникают в электролите, на соединениях банок, на контактах, электродах, сепараторах.
Импеданс проявляется в отношении тока внутри батареи независимо от того, разрядный он или зарядный. Все элементы АКБ имеют свою проводимость, которая различается.
Связанные факторы
Конструкции аккумуляторов, применяемые материалы разные, поэтому показатели неодинаковые. Например, плюсовая решетка имеет R в 10 тыс. раз меньше, чем у нанесенного на нее свинца. На минусовой решетке разница неощутимая.
Технология изготовления электродов также различается, что сказывается на показателях. Сюда относятся: качество материала, контактов, конструкция, присутствие легирующих компонентов.
На R сепараторов влияют толщина и пористость материала. Сопротивление электролита зависит от его температуры, концентрации.
Измерение сопротивления
Точное измерение внутреннего сопротивления невозможно без использования графиков разрядных кривых. На него влияют заряженность АКБ, нагрузка, температура. Автолюбители пользуются более простым способом, позволяющим судить о состоянии источника питания.
Пользуются лампой из фары, например галогеновой на 60 Вт, и тестером. Светодиодную не следует применять ни в коем случае. Лампочку и мультиметр подключают к батарее последовательно. Записывают показания вольтметра. Отключают нагрузку и смотрят напряжение, которое окажется больше.
Сравнивают показания измерительного прибора. Проводят расчет: если разница не превышает 0,02 В, состояние АКБ хорошее – импеданс не больше 0,01 Ом.
Пользуются вольтметром с цифровой индикацией: на стрелочном трудно зафиксировать точные показатели.
Опыт автолюбителей
Отзывы водителей разные. Небольшая часть предпочитает проверять АКБ в мастерских. Другие, которые поняли процесс и значение этого параметра для жизнедеятельности аккумулятора, уделяют несколько минут для регулярной проверки.
При этом автолюбители советуют обратить внимание на такие моменты:
- Не следует слепо руководствоваться абсолютными показателями, взятыми из специальной литературы, интернета. Более полезно сравнивать старые показатели с новыми.
- Существуют нормы для каждой АКБ. Их берут из инструкции или оригинальной упаковки.
- Регулярное измерение импеданса позволяет отслеживать изменения в батарее. В одних случаях достаточно найти и устранить причину, в других – это сигнал о необходимости замены АКБ в ближайшем будущем.
Параметр важный. Если измерять его регулярно, это позволит избежать многих проблем. Так считают большинство автолюбителей независимо от того, проводят они измерения сами или обращаются к мастерам.
Описание параметра
Для начала, стоит сказать, что есть полное сопротивление АКБ. Это сумма омического R и R поляризации. В то же время, омическое — сумма сопротивлений электролита, соединений между элементами АКБ, отрицательного и положительного выводов, электродов, сепараторов.
Внутреннее сопротивление батареи — такое R, которое оказывается аккумуляторной батареей току, протекающему внутри нее
При этом неважно, зарядный это ток или разрядный. Однако оно будет различаться в разных элементах АКБ
Собственный показатель будет у элементов:
- решеток электродов;
- электролита;
- сепараторов.
Опыт автолюбителей
Никогда не занимаюсь этим самостоятельно. Да и вообще редко ухаживаю за батареей так, как мне следует этим заниматься. Поэтому часто возникают трудности с зажиганием. Приходится ездить в автомобильные мастерские, чтобы избавиться от них. Плачу деньги, зато не трачу свои силы и время.
Измерять, конечно, нужно. Но не ориентируйтесь на абсолютные показатели, взятые из интернета. Куда актуальнее сравнивать новые результаты со старыми, ведь они будут сильно зависеть не только от модели, но и от природных условий. Конечно, определенные рамки и нормы все-таки существуют, но их нужно брать только из официальной спецификации, представленной на корпусе устройства или в родной упаковке.
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.
Виды батареек
Портативные элементы питания различаются как по принципу работы, так и по внешнему виду. Основные типы батареек:
Читать также: Как подключить двигатель от стиральной машины автомат
- Пальчиковые (обозначение размера АА);
- Мизинчиковые (размер ААА);
- Большие цилиндрические (размером D);
- Средние цилиндрические (обозначаются С);
- Тип Крона (форма — параллелепипед);
- Плоские (форма — уплощенный параллелепипед).
В маломощных приборах уменьшение вольтажа батарейки долго не сказывается на работоспособности, а в мощных, типа фотоаппаратов или электродвигателей, даже небольшое проседание напряжения вызовет отказ оборудования.
По типу внутреннего наполнения элементы питания также различаются. Выделяют такие виды:
- «Солевые», «сухие» — угольно-цинковые. Этот тип батареек наиболее дешевый, но быстрее всего разряжается и плохо работает в холодных условиях и с мощными нагрузками;
- HeavyDuty — хлоридно-цинковые, похожи на предыдущий тип, имеют чуть большую емкость;
- «Алкалиновые», щелочные — лучше работают при низких температурах и держат заряд при большом токе, но быстро разряжаются;
- С применением ртути — высокоемкие, их трудно быстро разрядить, однако из-за опасности ртути они вышли из употребления;
- С использованием серебра — медленно разряжаются и хорошо работают с мощной нагрузкой, но дорогие;
- Литиевые — имеют наивысшую ёмкость и наименьшую массу среди подобных. Долгий срок годности. Высокая цена.
Также все батареи делятся на два типа: первичные, то есть гальванические элементы и вторичные, то есть перезарядные или аккумуляторные. Первые обычно дешевле, но после использования их необходимо утилизировать. Вторые часто имеют меньшую емкость, более дороги, но могут быть перезаряжены зарядным устройством.
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.
Внешнее устройство
Мультиметры также еще называют тестерами или мультитестерами, так как они позволяют измерить несколько разных параметров и характеристик. Но говоря «тестер» обычно имеют в виду прибор со стрелочным индикатором. Пользуются им нечасто, так как приходится значения высчитывать по шкале, учитывая при этом выставленный порог измерительной шкалы.
Просто посмотреть на экран проще чем высчитывать показания по шкале
При использовании цифрового прибора с жидкокристаллическим табло этих проблем нет — результат выдается готовый. Именно поэтому, в основном, все пользуются мультиметрами. До того, как узнать как пользоваться мультиметром, разберемся в его строении. Это позволит быстрее освоить навыки работы с этим измерительным прибором.
Общее строение и назначение разъемов
Цифровой мультиметр — небольшой прибор, размером меньше половины тетрадного листа. Весит он 200-300 граммов. В верхней части находится дисплей, на котором отображаются показания измерений. В центральной части корпуса расположен переключатель, при помощи которого задается характер измерений и их пределы. В нижней части корпуса находятся разъемы (гнезда) для подключения щупов. Располагаться они могут внизу справа или вдоль нижней кромки корпуса. Также в комплекте к тестеру идут два измерительных щупа — черный и красный.
Внешний вид мультиметра
Чаще всего разъемов три. Нижний подписан обычно «COM» — общий. Сюда всегда подключается черный щуп. Два других предназначены для подсоединения красного щупа. Верхнее гнездо используется только в одном случае: при измерении постоянного тока, величина которого более 200 мА. Все остальные измерения мультиметром проводятся когда второй щуп стоит в среднем положении.
Есть модели, в которых измерительных гнезд четыре (на фото слева). В этом случае есть отдельно гнезда для измерения силы тока до 200 мА, отдельно — для тока от 200 мА до 10 А (цифры могут меняться в зависимости от модели, но смысл остается тот же). Для сопротивления и напряжения есть собственное гнездо. Все гнезда подписаны, разобраться не очень сложно.
Режимы и пределы измерений
Для того чтобы понять, как пользоваться мультиметром, надо внимательно рассмотреть переключатель режимов, рассмотреть где и какие обозначения, режимы.
Переключатель режимов работы мультиметра
Количество и положение режимов зависит от модели, но в большинстве из них присутствуют:
- Положение OFF — выключение прибора.
- ACV — для измерения переменного напряжения. В некоторых моделях может стоять буква V и волна под ней.
- DCA — для постоянного тока до 200 мА. Может обозначаться латинской A и ровной чертой под ней.
- 10 А — для постоянного тока от 200 мА до 10 А (в некоторых моделях эти цифры могут быть другими).
- HFE — для проверки коэффициента усиления транзисторов. Этот режим есть далеко не во всех моделях.
- Изображение диода или мегафона — гнездо для прозвонки проводов и проверки диодов.
- Ω — измерение сопротивлений.
- DCV — постоянного напряжения. Может стоять буква V с ровной чертой снизу.
Это все основные режимы. Как видите, в большинстве из них есть несколько положений. Эти положения определяют верхний предел измерений.
Способ проверки батарейки без нагрузки
Для распознавания нерабочих батареек необходимо произвести проверку мультиметром. На начальном этапе нужно подобрать соответствующую величину постоянного напряжения на мультиметре.
Также перед измерением следует вставить щупы мильтиметра в определенные гнезда:
- красный щуп является плюсовым и вставляется в гнездо со значением «VmA»;
- минусовым щупом считается щуп черного цвета, который включается в гнездо «COM».
Далее поставить переключатель на 20В. Щупы прибора присоединить к контактам батарейки, при этом если полярность будет выбрана неправильно, то показатель будет такой же только со знаком минус. После присоединения измерительный инструмент выдаст точный результат напряжения батарейки.
Для тщательного определения работоспособности изделия, этого замера недостаточно, так как напряжение было замерено без нагрузки.
Контрольный замер
Ставим разряженный аккумулятор 18650 на заряд и ждём. Если по мере процесса заряда напряжение не может перейти отметку в 4 Вольта, значит отправляем сразу в мусорку, даже восстановить его не получится. В противном случае, это ещё ни о чём не говорит и мы продолжаем замер…
По ёмкости
По мере перехода за отметку 4В, смотрим на ёмкость. Если он меньше 200 мАЧ, значит его тоже можно смело утилизировать. У любого рабочего АКБ к 4-ём вольтам ёмкость уже должна перейти за 800 мач.
Если уж очень не хочется торопиться, то можно сделать полный разряд и снова поставить на зарядку. Если ёмкость во второй раз станет больше при переходе через границу в четыре вольта, значит можно повторять многократно и попробовать «раскачать» банку.
По проседании напряжения
Итак, наш подопытный заряжен до 4.2V, что дальше? Можно замерить внутреннее сопротивление теми же устройствами, что я называл выше. Если сопротивление внутреннее значительно выше, чем у подобных рабочих, значит тоже на свалку.
Нечем замерить внутреннее сопротивление? Значит применим Закон Ома для полной цепи. Подключаем небольшую нагрузку. Если напряжение сразу проседает ниже стандартного рабочего 3.6 В., значит тоже «ХАНА».
С помощью iMax
Про Аймакс и все фишки, которые он позволяет делать с батареями, мы писали в этом обзоре о iMax B6. Он может и ёмкость замерить самым правильным способом — непосредственно полным разрядом и зарядом. И может восстановить зарядкой малым током, плюс «раскачкой».
Учитывая плотное вхождение повсеместно разных АКБ в нашу жизнь, думаю стоит его один раз купить.
Таблица характеристик батареек 18650 (емкость+ток)
Проблема в том, что большинство аналогов вообще не заморачиваются с вышеприведенными стандартами.
Они закупают голые элементы у заводов изготовителей, одевают в термоусадку, на которую наносят свои названия и собственный шифр.
Истинные значения можно увидеть только на металлическом корпусе элемента, содрав защитную оболочку.
Сводная таблица по всем ведущим маркам 18650 от LG, Samsung, Panasonic, Sanyo и Sony/Murata с указание емкости и максимального тока (+ высокотоковые модели) приведена ниже (нажмите на название марки, чтобы просмотреть все данные):
LGPanasonicSamsungSony / MurataSanyo
Высокотоковые LG 18650
Градация по цветам
Высокотоковые Samsung 18650
Высокотоковые Sony / Murata 18650
Внешнее устройство
Мультиметры также еще называют тестерами или мультитестерами, так как они позволяют измерить несколько разных параметров и характеристик. Но говоря «тестер» обычно имеют в виду прибор со стрелочным индикатором. Пользуются им нечасто, так как приходится значения высчитывать по шкале, учитывая при этом выставленный порог измерительной шкалы.
Просто посмотреть на экран проще чем высчитывать показания по шкале
При использовании цифрового прибора с жидкокристаллическим табло этих проблем нет — результат выдается готовый. Именно поэтому, в основном, все пользуются мультиметрами. До того, как узнать как пользоваться мультиметром, разберемся в его строении. Это позволит быстрее освоить навыки работы с этим измерительным прибором.
Общее строение и назначение разъемов
Цифровой мультиметр — небольшой прибор, размером меньше половины тетрадного листа. Весит он 200-300 граммов. В верхней части находится дисплей, на котором отображаются показания измерений. В центральной части корпуса расположен переключатель, при помощи которого задается характер измерений и их пределы. В нижней части корпуса находятся разъемы (гнезда) для подключения щупов. Располагаться они могут внизу справа или вдоль нижней кромки корпуса. Также в комплекте к тестеру идут два измерительных щупа — черный и красный.
Внешний вид мультиметра
Чаще всего разъемов три. Нижний подписан обычно «COM» — общий. Сюда всегда подключается черный щуп. Два других предназначены для подсоединения красного щупа. Верхнее гнездо используется только в одном случае: при измерении постоянного тока, величина которого более 200 мА. Все остальные измерения мультиметром проводятся когда второй щуп стоит в среднем положении.
Есть модели, в которых измерительных гнезд четыре (на фото слева). В этом случае есть отдельно гнезда для измерения силы тока до 200 мА, отдельно — для тока от 200 мА до 10 А (цифры могут меняться в зависимости от модели, но смысл остается тот же). Для сопротивления и напряжения есть собственное гнездо. Все гнезда подписаны, разобраться не очень сложно.
Режимы и пределы измерений
Для того чтобы понять, как пользоваться мультиметром, надо внимательно рассмотреть переключатель режимов, рассмотреть где и какие обозначения, режимы.
Переключатель режимов работы мультиметра
Количество и положение режимов зависит от модели, но в большинстве из них присутствуют:
- Положение OFF — выключение прибора.
- ACV — для измерения переменного напряжения. В некоторых моделях может стоять буква V и волна под ней.
- DCA — для постоянного тока до 200 мА. Может обозначаться латинской A и ровной чертой под ней.
- 10 А — для постоянного тока от 200 мА до 10 А (в некоторых моделях эти цифры могут быть другими).
- HFE — для проверки коэффициента усиления транзисторов. Этот режим есть далеко не во всех моделях.
- Изображение диода или мегафона — гнездо для прозвонки проводов и проверки диодов.
- Ω — измерение сопротивлений.
- DCV — постоянного напряжения. Может стоять буква V с ровной чертой снизу.
Это все основные режимы. Как видите, в большинстве из них есть несколько положений. Эти положения определяют верхний предел измерений.
Как проверить «ампераж» аккумулятора мультиметром?
Чтобы определить силу тока, которую выдает ваша АКБ, понадобится создать цепь с нагрузкой. В ее роли выступает любой прибор или оборудование, потребляющее электроэнергию. Для замера понадобится предпринять следующие действия:
- Прибор устанавливается в режим замера ампер, а переключатель на нем – на переменный ток, который обозначается английскими литерами AC.
- Отсоединяете клемму с плюса батареи и на ее место ставите отрицательный провод измерительного прибора.
- К оборудованию, которое выступает в качестве нагрузки, присоединяете отрицательную клемму АКБ и щуп измерителя с положительным зарядом.
- В зависимости от конструкции, смотрите на высветившееся число или отсчитываете его на шкале прибора.
Исправный и полностью заряженный аккумулятор демонстрирует показатели в пределах 12,6–13 В.
Нестандартное решение вопроса
В данном случае нагрузочная вилка изготавливается еще более интересным способом, с помощью канализационной трубы, аккуратно разрезанной в продольном направлении.
Здесь приводится схема конструкции вилки, рассчитанная на проверку показателей сорпотивления аккумуляторов на 12 вольт с емкостью от нескольких десятков ампер-часов:
- константовая проволока , 12 витков со внутренним диаметром намотки 38 мм;
- к концам проволоки привариваются шпильки М8 ;
- все это может прекрасно подойти к канализационной трубе , если ее диаметр составляет 50 мм ;
- щель закрывается вторым куском такой же трубы;
- по бокам устанавливаются заглушки, и конструкция готова.
Технические параметры: показатель сопротивления около 0,1 Ом , ток при напряжении 12 вольт составляет от 110 до 120 ампер . Длительность нагрузки в этом случае должна быть минимальной, не более 3-5 секунд (к сожалению, устройство очень быстро нагревается). Все показатели аккумулятора измеряются так же, вольтметром любого типа. При создании такой вилки рекомендуется воспользоваться таблицей расчета сопротивлений проводов различной длины.
