Как измерить внутреннее сопротивление батарейки
Как замерить внутреннее сопротивление аккумулятора
Внутреннее сопротивление это одна из важнейших характеристик аккумулятора. Чем меньше этот показатель, тем больший ток аккумулятор способен отдавать в нагрузку.
Если взять два аккумулятора одинаковой ёмкости с разным внутренним сопротивлением и разрядить их на нагрузку одинаковой мощности, энергии на нагрузке выделится не одинаковое количество. Часть энергии выделится на аккумуляторе в виде тепла. Аккумулятор с бОльшим внутренним сопротивлением будет греться больше и отдаст меньше энергии. При сборке аккумуляторной батареи также важно подобрать элементы по внутреннему сопротивлению, как и по ёмкости, чтобы добиться максимально эффективной работы.
Как внутреннее сопротивление влияет на производительность аккумулятора.
Схема из аккумулятора и резистора, как на рисунке выше поможет объяснить то, для чего мы здесь собрались.
Напряжение аккумулятора U=3,7 В, ёмкость 3 А/ч (для упрощения расчетов аккумулятор будет выдавать на всём протяжении разряда одинаковое напряжение), сопротивление резистора Rнагр=1 Ом. Условно представим что они соединены идеальными проводами с нулевым сопротивлением. Сопротивление амперметра также нулевое. Сопротивление вольтметра бесконечно велико. То есть амперметр, вольтметр и провода никаких влияний на нашу цепь не оказывают. Ток течет только через аккумулятор и нагрузку.
По закону Ома сила тока в цепи должна быть I=U/Rнагр, то есть 3,7/1=3,7А, но амперметр покажет меньший ток, к примеру 3 ампера. Это произошло из-за того, что в цепи есть ещё одно сопротивление – сопротивление аккумулятора. Идеальных источников тока, как и идеальных проводов, амперметров и других вещей в реальности не бывает.
Мы можем найти это сопротивление используя тот же закон Ома:
Rвн=U/I-Rнагр=3,7/3-1=0,23 Ом
А теперь посчитаем сколько мощности выделится на аккумуляторе в виде тепла за 1 час (за такое время он отдаст весь заряд):
P=I 2 *Rвн=3*3*0,23=2,07 Вт
На резисторе в то же время выделится:
3*3*1=9 Вт, (а могло бы быть, в случае с идеальным аккумулятором – 3,7*3,7*1=13,69 Вт)
Общий выход мощности на аккумуляторе и нагрузке составит Pобщ=2,07+9=11,07 Вт
Учитывая то, что в ячейке 18650 может быть запасено около 9 – 12,5 Вт энергии, из которых 2 Вт уйдут в нагрев, перспектива использования оказывается непривлекательной. Аккумулятор будет перегреваться. В реальных условиях аккумулятор с таким большим внутренним сопротивлением уже пора отправить на покой, либо разряжать низким током. Например при разряде током 1А картина будет немного лучше:
P=I 2 *Rвн=1*1*0,23=0,23 Вт, за время полного разряда (3А/ч израсходуется за 3 часа) 0,23*3=0,69 Вт
Такой ток будет в цепи с нагрузкой сопротивлением Rнагр=3,47 Ом и на нагрузке мощности выделится уже больше:
P=I 2 *Rнагр=1*1*3,47=3,47 Вт, за 3 часа – 3,47*3=10,41 Вт (вместо 9 как прошлый раз)
В сумме получим такую же общую мощность Pобщ=0,69+10,41=11,1 Вт (погрешность в 0,03 Вт получилась из-за округления при расчетах)
Именно поэтому необходимо учитывать внутреннее сопротивление аккумулятора и чем мощней нагрузка, тем оно должно быть ниже для эффективной и безопасной работы.
Более реалистичные сопротивления у современных среднетоковых литий ионных аккумуляторов, например формата 18650 составляет порядка 40 мОм (милли Ом), у высокотоковых – менее 30 мОм.
Измерение внутреннего сопротивления.
Существует несколько методик измерения внутреннего сопротивления. Две из них прописаны в ГОСТ Р МЭК 61960-2007. Перед замером любым из приведенных ниже методов аккумулятор должен быть полностью заряжен. Испытания проводятся при температуре 20±5ºC.
Измерение внутреннего сопротивления методом переменного тока (а.с.)
С помощью этого метода измеряется импеданс, который на частоте 1000 Гц приблизительно равен сопротивлению.
Электрический импеданс (комплексное электрическое сопротивление) (англ. impedance от лат. impedio «препятствовать») — комплексное сопротивление между двумя узлами цепи или двухполюсника для гармонического сигнала.
Описание методики из ГОСТ
Irms (rms – Root Mean Square – среднеквадратичное значение).
Переменный ток должен иметь такое значение, чтобы пиковое напряжение не превышало 20 мВ.
Этот метод сложно воплотить в домашних условиях без специального оборудования. Популярный прибор YR1035 отлично справляется с измерениями с точностью 0,01 мОм. Зарядные устройства SKYRC MC3000 ,Opus BT-C3100V2.2, Liitokala Lii-500 также измеряют методом АС, но весьма с посредственной точностью.
Измерение внутреннего сопротивления методом постоянного тока (d.c.)
Этот метод возможно выполнить в домашних условиях с помощью обычных вольтметра и амперметра и пары подходящих нагрузочных сопротивлений. В качестве сопротивлений вполне можно использовать несколько автомобильных ламп накаливания или импровизированный резистор из нихромовой проволоки.
Описание метода из ГОСТ
Внутреннее сопротивление Rd.c., Ом рассчитываем по формуле Rd.c. = (U1-U2)/(I2-I1)
Сопротивление R1 и R2 подбирается таким образом, чтобы протекали токи I1 и I2 нужной величины. Ориентироваться нужно на номинальный разрядный ток аккумулятора.
От чего зависит внутреннее сопротивление аккумуляторов.
Производство.
Изначально, на этапе производства аккумуляторов этот параметр конечно заложен в “рецепт”. Ячейка может быть либо мощной и отдавать большой ток (низкое внутреннее сопротивление), либо более энергоёмкой. При условии одинаковых прочих составляющих (компонентов электродов, химии электролита итд.) в более ёмких ячейках необходима бОльшая площадь обкладок. И для того, чтобы эта конструкция уместилась в предоставленный объём, необходимо эти обкладки сделать тоньше. И наоборот. Тонкие обкладки естественно имеют большее сопротивление.
Также влияют и расстояние между электродами, толщина и вещество их обмазки, толщина сепаратора, химия электролита и множество других факторов. Из-за производственного брака ячейки, сделанные по одному “рецепту” могут отличаться как по внутреннему сопротивлению, так и по ёмкости, сроку жизни итд. Из-за длительного и неправильного хранения по пути к потребителю качество также страдает.
Эксплуатация.
Rвн изменяется в зависимости от степени заряженности аккумулятора. При низком и высоком уровне заряда растёт, в среднем – минимально.
Температура электролита (чем холоднее тем выше сопротивление). При отрицательных температурах большинство литий-ионных и литий-полимерных ячеек на столько увеличивают внутреннее сопротивление, что использовать их становится невозможно. Литий-железо-фосфатные и литий-титанатные при таких условиях ведут себя гораздо лучше.
Также в процессе эксплуатации, по мере износа элемента Rвн будет увеличиваться.
10 полезных приборов и инструментов для тестирования аккумуляторов на Aliexpress
10 полезных приборов и инструментов для тестирования аккумуляторов на Aliexpress. В топике представлены интересные и полезные инструменты для полного тестирования литиевых аккумуляторов и не только. Они позволяют измерять емкость на разряд токами до 30А, замерять внутреннее сопротивление и прочее. Отличаются вполне демократичными ценами.
Измеритель внутреннего сопротивления YR1035+
Замечательный недорогой прибор для измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов. Если вы занимаетесь сборками батарей, то он должен быть у вас в арсенале, ибо с помощью него можно отобрать банки с одинаковыми параметрами. Также он дает представление о «старении» банок и их подлинности.
По второй ссылке предыдущая модель еще дешевле.
Измеритель внутреннего сопротивления RC3563
Еще один полезный прибор для измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов. Диапазон рабочего напряжения до 100V. Является аналогом LQ1060 для международного рынка. Используется четырехпроводное подключение для компенсации сопротивления щупов. Также можно измерять сопротивление электролитических конденсаторов и отсортировывать старые или подделки.
Зарядное устройство Liitokala Lii-500
Одно из лучших универсальных зарядных устройств для дома. Имеет четыре независимых слота, различные режимы, поддерживает практически все типы аккумуляторов. Из наиболее интересных режимов присутствуют тест емкости и замер внутреннего сопротивления. Последний не так точен, но общее представление дать может.
По второй ссылке новая версия Lii-500S
Электронная нагрузка-измеритель ZKE EBC-A20H
Оригинальная нагрузка-анализатор от известной компании. Помимо разряда с построением графиков, умеет корректно заряжать аккумуляторы и измерять внутреннее сопротивление. Ток разряда до 20А, а это значит, что можно делать тесты любых высокотоковых аккумуляторов 18650.
По второй ссылке альтернатива
Электронная нагрузка-измеритель Atorch DL24/P
По сравнению с предыдущим вариантом – очень бюджетный измеритель емкости. Может работать и как обычная нагрузка, но бонусом подсчет энергии. Заявленная мощность 180W и максимальный ток разряда 20А, но параметры немного завышены. Есть функция передачи показаний и графиков на смартфон. Очень интересная «игрушка».
По второй ссылке альтернатива, чуть больше заточенная под замер емкости
Зарядно-балансировочное устройство iCharger X8
Мощное и функциональное зарядно-балансировочное устройство от одного из лидеров рынка. Сам пользуюсь зарядным от этой же фирмы, только возможности у моего поскромнее. Сабж умеет корректно работать со всеми типами аккумуляторов, суммарная мощность 1100W, а максимальный ток разряда 30А. Отлично подойдет для тестов высокотоковых банок 21700.
На этом пока все. Если тема будет интересной, выложу вторую часть, с другими приборами: и более бюджетными, и более дорогими.
Как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора
При слишком большом токе аккумулятор испортится, и даже может взорваться. Поэтому не замыкайте плюс и минус. Достаточно мысленного эксперимента.
Можно сделать простую схему только для измерения внутреннего сопротивления по образцу, показанному на рисунке внизу. Но всё же лучше сначала немного разрядить аккумулятор, и после этого измерить внутреннее сопротивление. В середине разрядная характеристика более пологая, и измерение будет более точным. Получится «среднее» значение внутреннего сопротивления, которое остаётся стабильным достаточно большое время.
Пример определения внутреннего сопротивления
Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора
Для оценки внутреннего сопротивления АКБ можно использовать лампу от фары. Это должна быть лампа накаливания, например, галогеновая, но не светодиодная. Лампа 60вт потребляет ток 5А.
При токе 100А на внутреннем сопротивлении АКБ не должно теряться более 1 Вольта. Соответственно, при токе 5А не должно теряться более 0.05 Вольта (1В * 5А / 100А). То есть, внутреннее сопротивление не должно превышать 0.05В / 5А = 0.01 Ома.
Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Запомните величину напряжения. Отключите лампу. Обратите внимание, насколько увеличилось напряжение. Если, допустим, напряжение возросло на 0.2 Вольта (Re = 0.04 Ома), то аккумулятор испорчен, а если на 0.02 Вольта (Re = 0.004 Ома), то он исправен. При токе 100А потеря напряжения будет всего 0.02В * 100А / 5А = 0.4В
Что такое внутреннее сопротивление аккумулятора?
Контроль внутреннего сопротивления аккумулятора позволяет поддерживать источник электроэнергии в работоспособном состоянии длительное время. Показатель зависит от многих параметров, способов измерения также существует большое количество.
Внутреннее сопротивление аккумулятора — что это?
Легче всего объяснить эту характеристику любой электрической батареи на примере. Когда берется новая АКБ для автомобиля, в полностью заряженном состоянии ее напряжение составляет 13 В. Если ее подключить к потребителю с минимальным сопротивлением 1 Ом, то при измерении окажется, что сила тока не 13 А, а примерно 12,2 А.
Это противоречит закону Ома: I=U/R. Если 13 В разделить на 1 Ом, должно получиться 13 А. Это объясняется тем фактом, что не только нагрузка, но и сам источник питания обладает сопротивлением. Реакция в нем, в результате которой появляется электроэнергия, проходит с некоторым замедлением.
Падение силы тока при подсоединении любой нагрузки к источнику питания происходит в т. ч. и в результате внутренних процессов в аккумуляторе. Существуют другие факторы, влияющие на его внутреннее сопротивление, что сказывается на действительной силе тока.
Эта величина, которую еще называют проводимостью, импедансом, условная, никогда не бывает постоянной. Она меняется в зависимости от состояния аккумулятора и многих других обстоятельств.
Как проверить внутреннее сопротивление АКБ
Давно существуют приборы, показывающие взаимосвязь емкости и внутренней проводимости. Они оценивают:
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:
Особенное влияние на импеданс оказывает электролитическая масса: химический состав, концентрация, температурные условия эксплуатации. Зависимость внутреннего сопротивления источников питания от состава электролита:
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:
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:
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:
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.
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:
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.
Как мультиметром проверить батарейку: 3 схемы в виде инструкции с картинками для начинающего домашнего мастера
Не знаю, как у вас, а у меня постоянно собирается куча различных элементов питания от бытовых гаджетов. Их приходится периодически сортировать, а часть отправлять в утиль. Для этого использую различные методы электрических замеров.
В этой статье рассказываю, как мультиметром проверить батарейку доступными способами и объясняю, как ее правильно хранить и эксплуатировать.
Что такое батарейка и какие электрические характеристики определяют ее работоспособность
Народное название батарейка закрепилось за гальваническими элементами или химическими источниками тока, вырабатывающими электроэнергию для питания бытовых приборов и электронных гаджетов.
Обычно их выпускают пальчиковой формой с габаритами АА или ААА либо в виде таблеток.
Функционально они могут поддерживать возможность заряда после использования по назначению (аккумуляторы) или не иметь ее. В первом случае на их корпусе делается надпись «Rechargeable».
В инструкциях на остальные модели пишут, что они не подлежат заряду, то есть работают одноразово до полного износа. Это надо обязательно учитывать, ибо при установке их в зарядное устройство под напряжение они могут взорваться.
Такой случай был в моей практике, когда соседка с верхнего этажа повредила свой стационарный телефон. У нее в трубке стояли никель кадмиевые аккумуляторы, которые пришли в негодность через несколько лет.
Она вставила вместо них батарейки такой же формы, поговорила, а трубку поставила на базу… пришлось ей покупать новый аппарат.
Работоспособность батарейки определяется величиной электрической мощности, которую она способна отдать подключенному потребителю. При этом на ее выводах в разомкнутом состоянии образуется разность потенциалов — напряжение, которое при подключении на любое сопротивление выдает электрический ток определенной силы.
Он не может протекать бесконечно, а действует только на тот промежуток времени, на который хватает энергии, запасенной в химическом источнике тока. Все перечисленные процессы взаимосвязаны, обобщены термином «емкость батареи или аккумулятора» и описываются математическими формулами.
Например, автомобильный аккумулятор имеет емкость 60 ампер-часов.
Это означает, что при токе нагрузки в 1 ампер он должен проработать 60 часов, а при 60 амперах — всего час.
Это же требование справедливо к батарейкам, только мощность их намного меньше. Их емкость маркируется в миллиампер-часах.
Ее величина при эксплуатации постоянно уменьшается, а скорость снижения сильно зависит от подключенной нагрузки.
Результаты одного из проверочных тестов четырех одинаковых батареек при разных токах потребителей показали следующие результаты.
В жизни мы постоянно с этим сталкиваемся: чем больше подключенная нагрузка, тем быстрее химический источник тока выходит из строя. Поэтому под каждый электрический прибор подбирается по мощности свой гальванический элемент.
2 фактора, которые могут повредить батарейку с завода до ее использования: их надо знать
Остановлюсь на них подробнее, ибо в отдельных случаях даже мультиметром пользоваться не придется.
Время хранения и ресурс работы химического источника тока
Мой сосед по даче приобрел на свой ноутбук беспроводную мышь. Она успешно отработала у него полгода, а потом отказала. Пришел ко мне с вопросом.
Посмотрели батарейки, там две ААА. Они отработали полностью свой заряд: нужна замена. Сосед попросил своего друга, который ехал в город, привести ему аналогичные.
На другой день он снова спрашивает меня: питание заменено, а мышь не работает. Я извлек ААА из корпуса: на них стоит год выпуска 2013, когда сейчас в разгаре лето 2019. Срок годности давно истек.
Он указывается на упаковке (обычно 3 года), а дата изготовления — прямо на корпусе гальванического элемента.
Объясняется это просто: полностью исключить токи саморазряда практически невозможно. Их учитывают сроком годности.
Почему надо обращать внимание на условия хранения
Допустим, купили моему соседу батарейки в киоске, стоящем на улице. У нас период отрицательных температур длится полгода, а в более северных районах и того больше.
При морозе емкость любого химического источника тока подвергается большему саморазряду, он теряет свой ресурс раньше указанного времени.
3 способа: как мультиметром проверить заряд батарейки — на что обращать внимание
С помощью цифрового или аналогового измерительного прибора из электрических параметров гальванического элемента мы можем оценить напряжение на клеммах и ток нагрузки источника энергии. Эти возможности реализуют нижеперечисленные методики.
Метод замера напряжения на холостом ходу: почему этот способ считается приблизительным
У батареек АА и ААА и аккумуляторов существуют разные пределы номинального напряжения:
Самый просто способ проверки заключается в том, что измерительный прибор переводится в режим вольтметра постоянного тока, а его концы подключаются на батарейку. Напряжение холостого хода измеряется без нагрузки.
Технология работы с цифровыми вольтметрами проще, чем с аналоговыми. Можно не обращать внимание на полярность подключения концов. Если она перепутана у гальванического элемента, то на дисплее вольтметра просто отобразится знак минус.
Об этом и других приемах измерения я более подробно написал в статье про цифровые мультиметры и правила пользования ими для новичков.
У аналогового же прибора этот прием не отработает.
Здесь необходимо обязательно соблюдать полярность подключения проводов. Иначе ток через измерительную головку потечет в обратную сторону, а стрелка отклонится к нулю, упрется в демпфирующий ограничитель.
Покажу это на трех примерах, когда мне заранее известно, что источник тока потерял свою емкость:
Замеры выполнял своим карманным мультиметром из Китая Mestek MT-102. В режиме вольтметра он работает идеально.
Подобные неисправности источника тока можно достоверно выявлять замером его напряжения на холостом ходу, когда батарейка разряжена ниже 1,2 V, а аккумулятор
— 1,0.
В остальных случаях легко сделать неправильный вывод. Разряженный источник тока, подключенный на большое внутреннее сопротивление, может показать удовлетворительное напряжение, а при приложении к нему номинальной мощности потребителя не справиться с задачей.
Поэтому рассматриваем следующую методику.
Контроль гальванического источника под нагрузкой: особенности проведения теста
В домашних условиях проверку батареек АА и ААА можно выполнять за счет использования обыкновенной лампочки от старого карманного фонарика.
Она может быть изготовлена для свечения от токов, протекающих по ее цепи 70÷250 миллиампер под напряжением порядка 3,5 вольта. Такие нагрузки создаются у большинства современных гаджетов.
Нить ее накала обладает достаточным сопротивлением и даже без вольтметра по силе освещения можно приблизительно оценить работоспособность гальванического элемента.
Светодиоды же для этих целей не подходят, их ток потребления лежит в пределах 16 миллиампер.
У меня для этих целей к лампочке припаяны два проводка. Достаточно прикоснуться ими к выводам элемента АА или ААА и свечение нити укажет на работоспособность источника.
Более точно об этом процессе позволяет судить цифровой вольтметр. Вначале подключаю его параллельно лампочке с помощью зажимов типа «крокодил» и перевожу в рабочее состояние переключателями.
А затем создаю ими электрический контакт с выводами источника тока. На фото видно, что мультиметр показал просадку напряжения до 1,2 вольта с 1,4, показанного при тесте на холостом ходу, что не очень хорошо.
Две такие батарейки с этим зарядом поставил для эксперимента в свой цифровой фотоаппарат. Их энергии оказалось явно недостаточно. Мой Sony банально не запустился. Ему нужны источники, поддерживающие хотя бы 1,35 вольта.
Такую батарейку можно устанавливать в пульты дистанционного управления или аналогичные бытовые приборы.
Если напряжение просело ниже 1,1 вольта, то такой источник долго не проработает. Ему открыт прямой путь в утилизацию.
Когда вольтметр покажет 1,35 вольта под нагрузкой, то подобный гальванический элемент пригоден для работы в любых устройствах.
Кстати, лампочку можно заменить резистором с аналогичным током нагрузки.
Метод проверки замером тока: как его выполнять безопасно
Способ предназначен для контроля новых, только что купленных батареек с полным зарядом. Рекомендую его применять для одного случайно выбранного элемента из приобретенной партии, а по результатам проверки судить обо всех остальных.
Он подскажет, были ли отклонения от технических условий хранения на складе, не нарушался ли температурный режим, в каких приборах использовать эту покупку.
Тест проводится подключением прибора с очень маленьким сопротивлением амперметра на режиме самых больших токов постоянной величины.
У меня это 10 ампер. Красный щуп устанавливаю в левое гнездо прибора, а черный — на свое место «COM».
Такое измерение быстро разряжает гальванический элемент. Его необходимо выполнять максимально быстро, буквально за одну-две секунды.
В моем случае амперметр показал 1 ампер, что указывает на низкий уровень оставшегося заряда. Я выполнял тест на уже поработавшем элементе питания.
Он с такими показателями находится в группе риска с параметрами 0,7÷1,1 А.
Такой элемент способен проработать какое-то время еще в пультах с низким потреблением электроэнергии и подобных устройствах, не обеспечивая высокое качество. Он довольно скоро выйдет из строя. Поэтому его допустимо использовать в крайнем случае.
По личным впечатлениям выделил показатели тока в группы:
Это деление на группы субъективное, но оно помогает мне ориентироваться с элементами питания.
Все три рассказанные способа, как мультиметром проверить заряд батарейки, можно не использовать, а технологию упростить. Эти операции легко выполнять в одно касание клемм источника тока специальным прибором — тестером.
Заводские и самодельные тестеры батареек: обзор моделей
Промышленность Китая наладила массовый выпуск дешевых электронных приборов, позволяющих быстро оценивать реальное состояние любого гальванического элемента. Его достаточно вставить в стационарное гнездо и на табло сразу отобразится результат проверки.
Стоимость таких тестеров не превышает нескольких долларов, а доставка осуществляется бесплатно.
В качестве примера показываю тестер BT-168. Его шкала выполнена цветными секторами, обозначающими текущее состояние источника тока. По положению стрелки судят об оставшемся заряде:
Аналогичная модель тестера BT-168D работает так же, но показывает величину напряжения на клеммных выводах источника тока в вольтах. Справочная таблица расшифровки значений имеется на обратной стороне корпуса.
Аналогичными возможностями обладает универсальный тестер батареек.
Его конструкция и внешний вид может быть выполнена различными вариантами для испытания всех видов существующих элементов питания.
Однако внутренне устройство всех этих девайсов примерно одинаковое: электронная плата с чипом и элементами настройки.
Более подробный обзор и возможности подобных приборов предлагаю посмотреть в видеоролике владельца «Китай Гуд Бай» на примере тестера для батареек форматов C, AA, AAA, D, N, 9V.
Я понимаю желание части домашних мастеров делать все своими руками. Для них публикую следующий раздел.
Как сделать тестер для батареек своими руками
Электрическая схема такого прибора предельно проста. В ее состав входят самые доступные детали:
В принципе собирается схема обыкновенного вольтметра из измерительной головки и дополнительных сопротивлений. Все это соединяется пайкой навесным монтажом или на плате.
Тестер батареек своими руками имеет габариты, зависящие в основном только от размеров микроамперметра. Выходные концы «+» и «—» можно сделать короткими проводами с наконечниками.
Плюс и минус удобно подписать маркером на изоляции, хотя один мой товарищ в таких случаях на плюсе всегда завязывает узлы, а другой монтирует на плюс красный провод, а минус — выполняет синим.
Наладка тестера
Потребуется три батарейки, которые обладают различным ресурсом. Проверяем их мультиметром методом замера тока:
Заключительные советы
Если дома появился излишек элементов питания, а это происходит часто, то их следует проверить одним из перечисленных выше способом и отсортировать. Из образовавшегося резерва всегда легко выбрать нужный в случае необходимости.
Потерявшие емкость в электрическом приборе элементы необходимо полностью заменять пригодным комплектом несмотря на различную степень их разряда. После этого их проверяют на тестере и отбирают рабочие, которые допустимо применять в приборах с низким потреблением энергии.
У отработавших свой ресурс батареек возможно вытекание электролита из корпуса. Поэтому их не стоит держать в аппаратуре и даже просто рядом с вещами. Агрессивная среда электролита доставит много неприятностей.
Не советую без особой надобности вскрывать корпуса химических элементов питания. Если же возникнет такая необходимость, то обязательно соблюдайте правила безопасности при работе с агрессивными кислотами и щелочными растворами. Использование защитных перчаток и очков, проветривание рабочего места исключит химические ожоги.
Электролит вреден не только для человека, но и окружающей среды. Поэтому батарейки запрещено выбрасывать в мусор. Они подлежат сдаче на утилизацию для безопасной переработки.
Вот в принципе и вся информация о том, как мультиметром проверить батарейку в домашних условиях, а также другими доступными способами. Если вы обладаете дополнительными знаниями по этой теме, то поделитесь ими с читателями блога в комментариях.