Як мультиметр перевірити батарейку: 3 схеми у вигляді інструкції з картинками для початківця домашнього майстра

Не знаю як у вас, а в мене постійно збирається купа різних елементів живлення від побутових гаджетів. Їх доводиться періодично сортувати, а частину відправляти на брухт. Для цього використовую різні методи електричних вимірювань.

У цій статті розповідаю, як мультиметр перевірити батарейку доступними способами і пояснюю, як її правильно зберігати та експлуатувати.

Що таке батарейка та які електричні характеристики визначають її працездатність

Народна назва батарейки закріпилася за гальванічними елементами або хімічними джерелами струму, що виробляють електроенергію для живлення побутових приладів та електронних гаджетів.

Зазвичай їх випускають пальчикової формою з габаритами АА або ААА або таблетки.

Функціонально вони можуть підтримувати можливість заряду після використання за призначенням (акумулятори) або її не мати. У першому випадку на їхньому корпусі робиться напис «Rechargeable».

В інструкціях на решту моделей пишуть, що вони не підлягають заряду, тобто працюють одноразово до повного зношування. Це треба обов'язково враховувати, бо при встановленні їх у зарядний пристрій під напругу вони можуть вибухнути.

Такий випадок був у моїй практиці, коли сусідка із верхнього поверху пошкодила свій стаціонарний телефон. У неї в трубці стояли нікель кадмієві акумулятори, які стали непридатними через кілька років.

Вона вставила замість них батарейки такої ж форми, поговорила, а трубку поставила на базу... довелося купувати їй новий апарат.

Працездатність батареї визначається величиною електричної потужності, яку вона здатна віддати підключеному споживачеві. При цьому на її висновках у розімкнутому стані утворюється різниця потенціалів - напруга, яка при підключенні на будь-який опір видає електричний струм певної сили.

Він неспроможна протікати нескінченно, а діє лише у проміжок часу, який вистачає енергії, запасеної в хімічному джерелі струму. Всі ці процеси взаємопов'язані, узагальнені терміном «ємність батареї або акумулятора» і описуються математичними формулами.

Наприклад, автомобільний акумулятор має ємність 60 ампер-годин.

Це означає, що при струмі навантаження в 1 ампер він повинен пропрацювати 60 годин, а при 60 амперах - лише годину.

Ця ж вимога справедлива до батарейок, тільки потужність їх набагато менша. Їх ємність маркується в міліампер-годинниках.

Основною електричною характеристикою батареї є її ємність. Вона визначає тривалість роботи хімічного джерела струму, тобто його ресурс.

Її величина при експлуатації постійно зменшується, а швидкість зниження залежить від підключеного навантаження.

Результати одного з тестів тестування чотирьох однакових батарейок при різних струмах споживачів показали наступні результати.

У житті ми постійно з цим стикаємося: що більше підключене навантаження, то швидше хімічне джерело струму виходить з ладу. Тому під кожен електричний пристрій підбирається за потужністю свій гальванічний елемент.

2 фактори, які можуть пошкодити батарейку із заводу до її використання: їх треба знати

Зупинюся на них докладніше, бо в окремих випадках навіть мультиметр користуватися не доведеться.

Час зберігання та ресурс роботи хімічного джерела струму

Мій сусід по дачі придбав на свій ноутбук бездротову мишу. Вона успішно відпрацювала у нього півроку, а згодом відмовила. Прийшов до мене із запитанням.

Подивилися батарейки, там дві ААА. Вони повністю відпрацювали свій заряд: потрібна заміна. Сусід попросив свого друга, який їхав у місто, навести йому аналогічні.

На другий день він знову питає мене: харчування замінено, а миша не працює. Я витягнув ААА з корпусу: на них стоїть рік випуску 2013, коли зараз у розпалі літо 2019. Термін придатності давно минув.

Він вказується на упаковці (зазвичай 3 роки), а дата виготовлення прямо на корпусі гальванічного елемента.

Пояснюється це просто: повністю виключити струм саморозряду практично неможливо. Їх враховують на термін придатності.

Чому треба звертати увагу на умови зберігання

Припустимо, купили моєму сусідові батарейки в кіоску, що стоїть на вулиці. У нас період негативних температур триває півроку, а в північних районах ще більше.

При морозі ємність будь-якого хімічного джерела струму піддається більшому саморозряду, він втрачає свій ресурс раніше за вказаний час.

Враховуючи ці два фактори, я взагалі не купую батарейки в кіосках і завжди перевіряю дату їхнього випуску, що і вам раджу.

3 способи: як мультиметром перевірити заряд батареї - на що звертати увагу

За допомогою цифрового чи аналогового вимірювального приладу з електричних параметрів гальванічного елемента ми можемо оцінити напругу на клемах та струм навантаження джерела енергії. Ці можливості реалізують наведені нижче методики.

Метод виміру напруги на холостому ходу: чому цей спосіб вважається приблизним

У батарей АА і ААА і акумуляторів існують різні межі номінальної напруги:

• гальванічні елементи (сольові, лужні, Li-FeS2) мають рівень 1,5 вольта;
• акумулятори Ni-Cd, як і Ni-MH - 1,2 V.

До речі, у продажу може зустрітися літій-іонний акумулятор із габаритами АА. Він заряджається до 3,7V і здатний вивести з ладу обладнання, розраховане на звичайні півтора вольти.

Найпростіший спосіб перевірки полягає в тому, що вимірювальний прилад переводиться в режим вольтметра постійного струму, а його кінці підключаються на батарейку. Напруга холостого ходу вимірюється без навантаження.

Технологія роботи з цифровими вольтметрами простіша, ніж з аналоговими. Можна не зважати на полярність підключення кінців. Якщо вона переплутана у гальванічного елемента, то на дисплеї вольтметра просто відобразиться мінус.

Про це та інші прийоми вимірювання я докладніше написав у статті про цифрові мультиметри та правила користування ними для новачків.

У аналогового приладу цей прийом не відпрацює.

Тут необхідно обов'язково дотримуватись полярності підключення проводів. Інакше струм через вимірювальну голівку потече у зворотний бік, а стрілка відхилиться до нуля, упирається в обмежувач, що демпфує.

Напруга холостого ходу є непрямим показником якості батареї. Воно дозволяє Досить приблизно оцінити ємність електричного елемента.

Покажу це на трьох прикладах, коли мені наперед відомо, що джерело струму втратило свою ємність:

Вимірювання виконував своїм кишеньковим мультиметром із Китаю Mestek MT-102. У режимі вольтметра він працює ідеально.

Подібні несправності джерела струму можна виявити виміром його напруги на холостому ходу, коли батарейка розряджена нижче 1,2 V, а акумулятор
— 1,0.

В інших випадках легко зробити неправильний висновок. Розряджений джерело струму, підключений великий внутрішній опір, може показати задовільний напруга, а при додатку до нього номінальної потужності споживача не впоратися із завданням.

Тому розглядаємо таку методику.

Контроль гальванічного джерела під навантаженням: особливості проведення тесту

У домашніх умовах перевірку батарей АА та ААА можна виконувати за рахунок використання звичайної лампочки від старого кишенькового ліхтарика.

Вона може бути виготовлена ​​для свічення від струмів, що протікають її ланцюгом 70÷250 міліампер під напругою близько 3,5 вольта. Такі навантаження створюються у більшості сучасних гаджетів.

Нитка її розжарювання має достатній опір і навіть без вольтметра за силою освітлення можна приблизно оцінити працездатність гальванічного елемента.

Світлодіоди для цих цілей не підходять, їх струм споживання лежить в межах 16 міліампер.

У мене для цих цілей до лампочки припаяно два проводки. Досить доторкнутися ними висновків елемента АА чи ААА і світіння нитки вкаже працездатність джерела.

Більш точно про цей процес дозволяє судити цифровий вольтметр. Спочатку підключаю його паралельно лампочці за допомогою затискачів типу «крокодил» і перекладаю робочий стан перемикачами.

А потім створюю ними електричний контакт із висновками джерела струму. На фото видно, що мультиметр показав просідання напруги до 1,2 вольта з 1,4, показаного при тесті на холостому ходу, що не дуже добре.

Дві такі батареї з цим зарядом поставив для експерименту у свій цифровий фотоапарат. Їхньої енергії виявилося явно недостатньо. Мій Sony банально не запустився. Йому потрібні джерела, що підтримують хоча б 1,35 вольта.

Таку батарейку можна встановлювати в пульти дистанційного керування чи аналогічні побутові прилади.

Якщо напруга просіла нижче 1,1 вольта, то таке джерело довго не пропрацює. Йому відкрито прямий шлях утилізацію.

Коли вольтметр покаже 1,35 вольта під навантаженням, такий гальванічний елемент придатний для роботи в будь-яких пристроях.

До речі, лампочку можна замінити резистором із аналогічним струмом навантаження.

Метод перевірки вимірюванням струму: як його виконувати безпечно

Спосіб призначений для контролю нових, щойно куплених батарейок з повним зарядом. Рекомендую його застосовувати для одного випадково обраного елемента з придбаної партії, а за результатами перевірки судити про решту.

Він підкаже, чи були відхилення від технічних умов зберігання на складі, чи не порушувався температурний режим у яких приладах використовувати цю покупку.

Тест проводиться підключенням приладу з дуже невеликим опором амперметра на режимі найбільших струмів постійної величини.

У мене це 10 амперів. Червоний щуп встановлюю у ліве гніздо приладу, а чорний на своє місце «COM».

Такий вимір швидко розряджає гальванічний елемент. Його необхідно виконувати максимально швидко, буквально за одну-дві секунди.

У моєму випадку амперметр показав 1 ампер, що вказує на низький рівень заряду, що залишився. Я виконував тест на елементі живлення, що вже попрацював.

Він із такими показниками перебуває у групі ризику з параметрами 0,7÷1,1 А.

Такий елемент здатний пропрацювати якийсь час ще в пультах із низьким споживанням електроенергії та подібних пристроях, не забезпечуючи високої якості. Він незабаром вийде з ладу. Тому його можна використовувати в крайньому випадку.

За особистими враженнями виділив показники струму групи:

• від 6 до 4 ампер – відмінний результат для будь-яких пристроїв;
• 4-3 А - ресурс експлуатації знижений, але не критично. Можна скористатися певний час;
• 3-1,2 А - допустимо використовувати в пульті для телевізора.

Цей поділ на групи суб'єктивний, але він допомагає мені орієнтуватися з елементами живлення.

Усі три розказані способи, як мультиметр перевірити заряд батарейки, можна не використовувати, а технологію спростити. Ці операції легко виконувати в один дотик клем джерела струму спеціальним приладом - тестером.

Заводські та саморобні тестери батарейок: огляд моделей

Промисловість Китаю налагодила масовий випуск дешевих електронних приладів, що дають змогу швидко оцінювати реальний стан будь-якого гальванічного елемента. Його достатньо вставити у стаціонарне гніздо і на табло відразу відобразиться результат перевірки.

Вартість таких тестерів не перевищує кількох доларів, а доставка здійснюється безкоштовно.

Як приклад показую тестер BT-168. Його шкала виконана кольоровими секторами, що позначають стан джерела струму. За положенням стрілки судять про заряд, що залишився:

Аналогічна модель тестера BT-168D працює так само, але показує величину напруги на виводах клемних джерела струму у вольтах. Довідкова таблиця розшифровки значень є на звороті корпусу.

Аналогічні можливості має універсальний тестер батарейок.

Його конструкція та зовнішній вигляд може бути виконана різними варіантами для випробування всіх видів існуючих елементів живлення.

Однак внутрішній пристрій всіх цих девайсів приблизно однаковий: електронна плата з чіпом та елементами налаштування.

Більш детальний огляд та можливості подібних приладів пропоную подивитися у відеоролику власника «Китай Гуд Бай» на прикладі тестера для батарей форматів C, AA, AAA, D, N, 9V.

Я розумію бажання частини домашніх майстрів робити все своїми руками. Для них публікую наступний розділ.

Як зробити тестер для батарей своїми руками

Електрична схема такого приладу дуже проста. До її складу входять найдоступніші деталі:

• вимірювальна головка, яку можна взяти зі старої радіоапаратури або магнітофона, де вона працювала як індикатор рівня запису або відтворення звуку. У принципі підійде будь-який мікроамперметр;
• підстроювальний резистор зі змінним опором на 10 кілоом;
• звичайний опір 5 Ом;
• з'єднувальні дроти та корпус або плата.

У принципі збирається схема звичайного вольтметра із вимірювальної головки та додаткових опорів. Все це з'єднується паянням навісним монтажем або на платі.

Тестер батарей своїми руками має габарити, що залежать в основному тільки від розмірів мікроамперметра. Вихідні кінці "+" і "-" можна зробити короткими проводами з наконечниками.

Плюс і мінус зручно підписати маркером на ізоляції, хоча один мій товариш у таких випадках на плюсі ​​завжди зав'язує вузли, а інший монтує на плюс червоний провід, а мінус виконує синім.

Налагодження тестера

Потрібно три батарейки, які мають різний ресурс.Перевіряємо їх мультиметром методом вимірювання струму:

• перша повинна забезпечувати навантаження порядку 6 ампер:
• друга-3;
• третя - 1,2.

Далі нам потрібно обережно розкрити корпус вимірювальної головки і на її шкалу наклеїти смужку білого папірця. Послідовно налаштовуємо тестер для кожного гальванічного елемента у чотири етапи:

1. Підключаємо найпотужнішу батарейку і положення підстроювального резистора досягаємо максимального відхилення стрілки на вимірювальній головці. Відзначаємо це становище зеленою лінією.
2. Ставимо щупи на другу батарейку та фіксуємо положення стрілки жовтою лінією.
3. Аналогічно помічаємо червоним кольором положення стрілки від елемента зі струмом 1,2 А.
4. Зафарбовуємо зеленим кольором сектор шкали від червоної до жовтої смужки, жовтим - від жовтої до червоної, червоним - частину, що залишилася. Збираємо корпус мікроамперметра.

Заключні поради

Якщо вдома з'явився надлишок елементів живлення, а це відбувається часто, їх слід перевірити одним з перерахованих вище способом і відсортувати. З резерву, що утворився, завжди легко вибрати потрібний у разі необхідності.

Елементи, що втратили ємність в електричному приладі, необхідно повністю замінювати придатним комплектом незважаючи на різний ступінь їх розряду. Після цього їх перевіряють на тестері і відбирають робітники, які можна застосовувати в приладах з низьким споживанням енергії.

У батарейок, що відпрацювали свій ресурс, можливе витікання електроліту з корпусу. Тому їх не варто тримати в апаратурі і навіть просто поряд із речами. Агресивне середовище електроліту принесе багато неприємностей.

Не раджу без особливої ​​потреби розкривати корпуси хімічних елементів живлення.Якщо ж виникне така необхідність, то обов'язково дотримуйтесь правил безпеки при роботі з агресивними кислотами та лужними розчинами. Використання захисних рукавичок та окулярів, провітрювання робочого місця виключить хімічні опіки.

Електроліт шкідливий як для людини, а й довкілля. Тому батарейки заборонено викидати на сміття. Вони підлягають здачі на утилізацію для безпечної переробки.

Ось у принципі і вся інформація про те, як мультиметр перевірити батарейку в домашніх умовах, а також іншими доступними способами. Якщо ви маєте додаткові знання з цієї теми, то поділіться ними з читачами блогу в коментарях.