Як працює тестер батарейок

Як перевірити працездатність батарейки мультиметром

У повсякденному житті використовується велика кількість найрізноманітніших портативних приладів, інструментів та пристроїв, для яких джерелом живлення є батарейки. Поступово вдома накопичуються різною мірою використані елементи живлення, які необхідно своєчасно перевіряти, сортувати та утилізувати. У визначенні працездатності допоможе тестер для батарейок.

Увага! Не можна зберігати батарейки, що вийшли з ладу. Іноді з них витікає електроліт, який може зіпсувати корпус приладу або речі, що знаходяться поруч.

Більше того, зважаючи на токсичність вмісту, утилізація портативних джерел живлення проводиться не звичайним способом, а у спеціально відведених місцях!

Батарейки можна зателефонувати мультиметром, або перевірити їх на працездатність, використовуючи спеціальний тестер батарейок.

Функції мультиметра

Мультиметр – це багатофункціональний переносний електровимірювальний прилад. Ще його називають тестером, він зручний у використанні та корисний у побуті. Тестер можна зустріти майже у кожному будинку. Апарат невеликого розміру, легкий, портативний працює від батарейки типу Крона.

У мінімальному наборі він включає функції вольтметра, амперметра та омметра.

перевірити справність будь-якого електроустаткування;
протестувати діод чи транзистор;
знайти ділянку пошкодження електричної проводки;
виміряти напругу в мережі;
продзвонити - заміряти величину опору;
дізнатися частоту напруги;
визначити ємність акумулятора;
виміряти напругу в батарейці

і зробити багато іншого.

Класифікація батарейок

Портативні джерела живлення розрізняють за формою, розміром, наповненням та принципом дії.

Первинні та вторинні елементи живлення

Первинні батареї або гальванічні елементи підлягають одноразовому використанню. Повторні, акумуляторні батареї можна повертати в роботу багаторазово за допомогою зарядного пристрою. Вони коштують, відповідно, дорожче, але це з лишком окупається кількістю циклів перезарядки. На акумуляторах є напис Rechargeable.

Види батарей по наповненню

Батареї розрізняють залежно від складу електроліту та активного металу, що застосовується у конструкції:

літієві – це найлегші, ємні та дорогі енергоносії, що мають найбільший термін придатності;
батарейки, виконані із застосуванням срібла, довго працюють із великим навантаженням, коштують дорого;
найпопулярніші елементи - алкалінові (лужні), можуть працювати в широкому діапазоні температур і при великих навантаженнях, але досить швидко розряджаються;
вугільно-цинкові, «сольові» – найдоступніші, швидко виходять із ладу і погано переносять холод;
Показники хлоридно-цинкових батарейок аналогічні «сольовим», але мають велику ємність.

Типи елементів на вигляд

Найпоширеніші накопичувачі – циліндричні. Вони бувають декількох видів за розміром: найменші – мізинчикові, найпопулярніші – пальчикові, а також середні та великі. Всі циліндричні батареї мають напругу 1.6 вольт.

Існують плоскі батареї з напругою 4.5 вольта та елементи типу Крона, які мають форму паралелепіпеда та робочу напругу 9 вольт.

Працездатність джерел живлення залежить від потужності, споживаної пристроєм. Наприклад, в електродвигунах та відеокамерах навіть невелике зниження вольтажу порушить роботу. У той час як у приладах з низьким споживанням енергії, годинниках та ліхтариках, зменшення напруги можна довго не помітити.

Довідка! Батарейки розряджаються нерівномірно. Якщо обладнання працює погано, не треба відразу викидати всі елементи живлення. Їх треба перевірити тестером, вибрати робітники та використати.

Як перевірити батареї мультиметром

Існує кілька варіантів виміру заряду накопичувача.

Перевірка без навантаження

Найпростіший спосіб визначити рівень заряду та відокремити повністю непрацюючі елементи для утилізації – виміряти напругу енергоносія без навантаження.

Алгоритм тестування наступний:

Штекер чорного дроту необхідно вставити в отвір із позначкою СОМ.
Штекер червоного дроту червоного вставити в отвір з позначкою VΩmA.
Вибрати межу вимірювання до 20В у режимі постійної напруги.
Приєднати щупи приладу до клем батарейки. Полярність у цьому вимірі не важлива. Заряд батареї оцінюється за модулем значення залишкової напруги.
Зняти свідчення.

Якщо для циліндричної батареї отримане значення більше 1.35В, елемент живлення повністю справний. Якщо менше 1.2В – батарейку необхідно утилізувати. Значення проміжку від 1.2В до 1.35В означає можливість використання в пристроях з малим споживанням електроенергії, наприклад, у пультах дистанційного керування.

Перевірка із навантаженням

Після першого відбракування елементів живлення можна застосувати точніший спосіб визначення працездатності. Щоб перевірити тестером напругу необхідно:

До батареї паралельно підключити навантаження. Можна підключити лампочку звичайного кишенькового ліхтарика, вона забезпечить необхідний об'єм 100-200 мА.
Поєднати щупи тестера з контактами елемента.
Значення вимірюється через 30-40 секунд.

Якщо отримане значення буде більше 1.35В – це робоча батарея, її можна використовувати у будь-яких пристроях.За значення менше 1.1В – елемент не придатний до роботи. Напруга в проміжку від 1.1 до 1.35В говорить про можливість застосування в невимогливих приладах.

Метод амперажу

Найточніший метод – перевірка виміром сили струму.

Реалізується так:

Чорний провід треба приєднати до мультиметра через отвір із позначкою СОМ.
Червоний провід вставити в отвір із позначкою 10ADC.
Вибрати межу вимірювання до 10А як постійного струму.
Короткочасно підключити щупи до клем: чорний провід до мінусу, червоний – до плюс батарейки.
Перевірити ампераж мультиметром.

Нормальне значення сили струму від 4 до 6 ампер. На відрізку від 3 до 3.9 ампер ресурс батареї трохи знижений, її можна використовувати в портативних пристроях. При значеннях сили струму від 1.3 до 2.9 ампер придатний елемент для пультів дистанційного керування.

Увага! Не можна проводити вимірювання понад 2 секунди. У процесі вимірювання зменшується ресурс елемента, що призводить до його псування!

Як перевірити батарейку без приладу

Визначити працездатність пальчикової батареї в домашніх умовах можна емпіричним шляхом. Перевірити заряд батареї без приладів досить легко. Треба підняти батарею на двадцять сантиметрів над рівнем жорсткої поверхні у вертикальному положенні і відпустити. Можна використовувати стіл або підвіконня. Заряджена батарея впаде на бік, а розряджена підстрибне від поверхні.

Справа в тому, що гель, який знаходиться всередині алкалінової батареї, гасить кінетичну енергію під час падіння, і вона завалюється на бік. У процесі розрядки гель висихає, батарейка стає легшою та підстрибує.

Цей метод недостатньо точний, але цілком може виручити без пристрою перевірки заряду: тестера для перевірки батарейок, вольтметра або мультиметра.

Висновок

Щоб вчасно перевірити і використовувати ресурс джерел живлення, знадобиться мультиметр і кілька вільних хвилин. Результат – економія коштів та порядок у будинку!

Тестуємо вісім акумуляторних тестерів

Привіт, Хабре! Кишенькові "показометри" з крокодилами на клеми акумуляторних батарей (АКБ) відомі та доступні не перший рік. Чи можна вірити цим пристроям? — Прилади китайські, корпуси пластикові, на вилки навантаження не схожі. До них висловлює чимало претензій. А ми візьмемо та перевіримо, наскільки вони відповідають дійсності.

Принцип дії всіх приладів, що розглядаються, заснований на вимірюванні внутрішнього опору хімічного джерела струму пульсуючого струму з постійною складовою. Як навантаження використовуються цементні резистори. Реалізовано 4-провідне підключення: до кожного крокодила йде провід для вимірювання напруги та провід для знімання струму. І виходячи з виміряного внутрішнього опору виробляється розрахунок і індикація показань.

Два тестери - Foxwell BT100 Pro - абсолютно однакові, за ними порівняємо свідчення двох екземплярів.

DHC BT280 і TooL it DBT300 мають однакові корпуси та екрани. Можливо, це клони того самого приладу, а число 300 покликане вдати, ніби перед нами нова модель.

Autool BT360 і All-sun EM571 також мають зовнішню схожість між собою.

І нарешті, класика жанру. Lancol Micro-468 і Micro-200.

Кожен із тестерів надає кілька режимів перевірки для різних типів акумуляторних батарей.Почнемо з вимірювання параметрів АКБ Fireball FB60 60 А * год. Заявлений пусковий струм 540 А у стандарті EN. Це кальцієвий Ca/Ca акумулятор стандартного типу. Також перевіримо акумулятор Topla AGM Stop&Go AG60 60 А*год EN 680 A.

▍Lancol Micro-468

Меню Lancol Micro-468 русифіковано. Прилад не відображає значення внутрішнього опору. Має для кожного типу АКБ два режими тесту «перед зарядкою» та «після зарядки», між якими не виявилося жодних відмінностей, крім як на 5 А вищий ТХП (струм холодної прокрутки) та на 1% – стан здоров'я (SoH). Швидше за все, ця різниця викликана просто похибкою вимірів. Прилад найбільш громіздкий з усіх, що розглядаються.

Складається сильне враження, що у Lancol Micro-468 всього два алгоритми вимірів (розрахунку параметрів): один для звичайних АКБ і другий для всіх інших - EFB, GEL, AGM зі спіральними пластинами (Планте) та AGM з плоскими пластинами (Фора-Фолькмара).

▍Lancol Micro-200

Наступним випробовуємо Lancol Micro-200. Він вміє показувати міліоми. Відсоток зарядженості, як і попередній Ланкол, відображає 98, а не 100. Мабуть, розробники вважають, що повністю ніхто свинцеві акумулятори не заряджає. Насправді, у дуже багатьох випадках воно так і є, а висока НРЦ — напруга розімкнутого ланцюга, вона ж ЕРС без навантаження, — часто свідчить про недозаряд із розшаруванням електроліту.

У Lancol Micro-200 бачимо ті ж два алгоритми, що у Micro-468: для звичайних «мокрих» (WET) АКБ з електролітом, що вільно плескається, і для всіх інших «просунутих». Безглузді пункти після зарядки і перед зарядкою з меню прибрали.

▍All-sun EM571

All-sun EM571 при кожному підключенні крокодилів вимагає вибрати мову. Добре хоча, що список починається з російської.

Ті самі два алгоритми, результати збігаються з попередніми приладами.

▍Autool BT360

Autool BT360 схожий на All-sun EM571 не тільки корпусом, а й інтерфейсом. Все починається з вибору мови, далі йдуть ті ж пункти.

Усі ті ж два алгоритми, нічого нового.

▍Foxwell BT100 Pro

Foxwell BT100 Pro забезпечений більш просунутим меню, не вимагає починати з вибору мови, і не має пунктів "перед зарядкою" та "після зарядки". Типів акумуляторів пропонується всього три: звичайний, AGM і GEL.

Результати виміру не входять на один екран, доводиться гортати.

Біля приладу Foxwell BT100 Pro, на відміну від попередніх, значення мілліом не залежить від типу АКБ, що, на перший погляд, «з радіоаматорської точки зору», правильно: опір це опір, що вимірюється між клемами ESR-метра.

Але свинцево-кислотний акумулятор це не резистор і не конденсатор, а складна електрохімічна система, падіння напруги всередині якої при тому чи іншому напрямку струму складається не тільки з власне внутрішнього опору, (до речі, залежного від температури та концентрації кислоти в електроліті), а й кількох ЕРС поляризації, («іоністорів», «суперконденсаторів»), кінетика заряду та розряду яких залежить від особливостей конструкції акумулятора: пластин, сепараторів, абсорбованого чи загущеного електроліту.Однієї радіоаматорської кмітливості тут недостатньо, необхідні знання реальних сучасних акумуляторних батарей.

Це перший із сьогоднішніх піддослідних, що показує зарядженість 100%. Алгоритм GEL дуже схожий на алгоритм для звичайних АКБ. Велика ймовірність, що з цих типів він один. Показання ТХП для AGM і нормальних різняться, SoH - не різняться. Розкид показань двох екземплярів цієї моделі дуже малий.

▍TooL it DBT300

Показання TooL it DBT300 також не входять на один екран, потрібно гортати між трьома. Тестер працює швидше за попередні. На відміну від них, не русифікований. Рідкокристалічний екран – не точкова матриця, а сегментний. SoH та SoC виводяться в одному місці екрану, що незручно для сприйняття і може вести до плутанини. Кнопки "назад" або "скасування" цього пристрою немає, при помилці введення потрібно продовжити далі, або переєднати крокодили для скидання.

Це перший тестер, який вважає нашу «мокру» АКБ справною (ОК). Судячи з показань, на перший погляд, у ньому все ті ж два алгоритми: перший для звичайних SLI (starter, light, ignition, стартер, світло, запалення) і гелевих GEL, другий для всіх інших. Показання внутрішнього опору, як і у Foxwell BT100 Pro, та на відміну від попередніх учасників тесту, від алгоритму не залежать.

Насправді, алгоритму три . Для спіральних AGM, позначених AGMS, ступінь зарядженості SoC індикується нижче, ніж для інших, а стан здоров'я SoH і пусковий струм наводиться як для SSA (АКБ для системи старт-стоп), SSEFB (EFB для старт-стоп) і AGMF (AGM із плоскими пластинами).

▍TDHC BT280

Останній учасник порівняльного тесту DHC BT280 як дві краплі води схожий на попередній TooL it DBT300.

Цей екземпляр приладу багато використовувався тривалий час і почав завищувати показання напруги. Швидше за все, виною тому потрапляння крапель сірчаної кислоти всередину приладу або аерозоль сірчаної кислоти, що виділяється в атмосферу при заряді акумуляторів і може роз'їсти струмопровідний шар металопленочних резисторів або утворити відкладення електропровідних солей на платі. В описі правдиво заявлено, що корпус пристрою акумуляторної кислоти не боїться. Нутрощі, очевидно, бояться, і, як з'ясувалося, корпус захистив їх не на сто відсотків. З іншого боку, тестер продовжує працювати, хоч і з похибкою за напругою.

▍Підсумки

Спочатку слід зазначити, що жоден із представлених приладів не є тестером ємності акумуляторів, як багато хто вважає. Це тестери пускового струму. Як можна побачити, наприклад, у таблиці результатів випробувань двох АКБ Topla, стартерна АКБ може мати чудові пускові характеристики і при цьому втратити значну частину ємності. (КТЦ 9).

Реальну ємність акумулятора можна перевірити лише контрольним розрядом і ніяк інакше.

Усі вісім розглянутих приладів семи моделей від шести виробників вимірюють не погоду на кільцях Сатурна, а внутрішній опір 12-вольтової свинцево-кислотної акумуляторної батареї. З виміряного внутрішнього опору по деякому алгоритму розраховується струм холодної прокрутки в заданому стандарті.

Виходячи з пунктів меню, можна припустити, що для кожного стандарту повинен бути особливий алгоритм (або набір коефіцієнтів єдиного алгоритму), для розрядженої та зарядженої АКБ, а також для акумуляторів різних типів.За фактом, в жодному з випробуваних тестерів кількість пунктів меню не відповідає числу алгоритмів (або наборів констант).

Три моделі з семи мають пункти "перед зарядкою" і "після зарядки", які нічого не роблять, тільки змушують користувача витратити час на зайве натискання кнопки. Усі 7 моделей мають лише 2 алгоритми з помітними результатами, плюс у двох моделей працює поправка на рівень зарядженості AGM акумулятора зі спіральними пластинами Планте.

Складається враження, що розробники збиралися реалізувати багато функцій, і передбачили для них пункти меню, але чомусь цього не здійснили. Або це безліч пунктів має, на думку авторів приладів, спростити користувачеві вибір, який акумулятор яким чином перевіряти. Або багато пунктів меню зроблено для краси: психологічно прилад здається більш багатофункціональним, складним і розумним.

У Lancol, Autool і All-sun помітно значна схожість інтерфейсу, що говорить про те, що всі ці прилади – плоди розвитку одного прототипу. A TooL it DBT300 виглядає взагалі як клон DHC BT280 або OEM продукт замовлений на тому ж заводі.

Із семи моделей тестерів всього три показали паспортне значення ТХП нового AGM акумулятора: Autool BT-360, DHC BT280 та TooL it DBT300 . Це дає підстави довіряти у вимірах автомобільних AGM саме цим моделям.

Насамкінець, не забуватимемо, що кишенькові експрес-тестери не є повіреними прецизійними лабораторними приладами, особливо при сучасній ситуації з акумуляторами, коли зустрічається так багато інноваційних конструктивних особливостей, що впливають на характеристики.

Розробники важко встигають за виробниками АКБ, адже характеристики навіть двох батарей одного модельного ряду в одному корпусі, з однаковими сепараторами і пластинами, але кількість пластин відрізняється на одиницю, можуть бути дуже різними. Відповідно різними мають бути коефіцієнти для обчислень. Тому в пам'ять фірмових авторизованих тестерів закладають дані по конкретним артикулам акумуляторних батарей, і тоді достеменно відомо, з якими стандартами і якими поправками порівнювати.

А розглянуті в статті та подібні до них побутові прилади доступні, займають мало місця, і здатні розповісти багато про відмінності акумуляторних батарей та динаміку стану тієї чи іншої батареї. Кожен тестер виявив повторюваність результатів і може бути використаний при обслуговуванні АКБ і автолюбителями, і професіоналами.

Чи можуть бути показання такого експрес-тестера бути підставою для експертного висновку про стан АКБ? — Так само, як показання медичного термометра та сфігмоманометра для медичного висновку. Лікар не може керуватися лише двома простими приладами, йому необхідні багато інших даних з історії хвороби пацієнта, а також знання та досвід у медицині за своєю спеціалізацією. Так і акумуляторнику необхідні дані, знання та досвід. А маленькі вірні помічники, автоматичні прилади, беруть на себе рутину і допомагають вивільнити потенціал людини для вирішення творчих завдань. Адже без творчості та інтуїції жодна професія неможлива.

У цьому дослідженні ми висвітлили лише функції вимірювання стартерних характеристик акумуляторних батарей.Прилади експрес-тесту АКБ «вміють», крім цього, оцінювати якість роботи бортової мережі автомобіля — зарядну напругу, її пульсацію та просідання струмом зарядки акумулятора після запуску двигуна. Ці функції ми торкнемося в наших наступних публікаціях, які будуть присвячені кільком моделям «народних» тестерів Konnwei.

Стаття написана у співпраці з автором експериментів та відео – Акумуляторником Віктором VECTOR.