Как проверить емкость аккумулятора мультиметром

Как определить емкость батареек с помощью мультиметра

Саму емкость аккумулятора мультиметром определить не получится. Если быть точнее, этот прибор поможет в определении фактических показателей емкости.

Для того чтобы узнать емкость аккумулятора 18650, а также иных элементов питания, применяются так называемые «умные зарядные устройства». Но их стоимость довольно велика. Покупать такие ЗУ просто для определения емкости у пары-тройки аккумуляторов не стоит. Этот показатель легко определит обычный способ вычисления с предварительным использованием мультиметра. Однако при расчетах нужно соблюдать определенные тонкости.

Проверка показателя емкости аккумуляторных батарей мультиметром — это не просто измерение реального ее показателя, вычисления которого производятся с помощью элементарных математических вычислений. Необходимо обязательно измерить тот уровень тока, который отдает элемент питания (любая батарейка), и посчитать точное количество времени, в течение которого АКБ могла беспрерывно и качественно производить отдачу электрохимической энергии

Важно помнить о том, что все замеры не будут иметь уровень стопроцентной точности. Но именно они как нельзя лучше отражают истинную суть дела

Литий-ионные аккумуляторы имеют свою шкалу разрядов. Она показывает, насколько U зависит от показателя заряда. Это необходимо знать: именно от уровня напряжения зависит показатель тока, идущего через сопротивление. Для того, чтобы эта зависимость не влияла на измерения, следует собрать дополнительное устройство — линейный стабилизатор тока ( 2,7-3 вольта).

Использование линейного стабилизатора

Это интересно: Инструкция как заряжать AGM аккумулятор самостоятельно

Итак, как измерить емкость аккумулятора 18650 и иных химических источников тока? Реальный показатель мы выводим, произведя умножение показателя тока, идущего по цепи путем сопротивления, на то самое время (в часах), которое было изначально потрачено. В этом и заключается наиболее точное измерение емкости. При отсутствии технических возможностей сконструировать стабилизатор напряжения, осуществить подсчеты и замеры будет труднее. Попробуйте найти выход из ситуации, используя переменный резистор.

Использование переменного резистора

Для того чтобы качественно провести тест на емкость, можно воспользоваться батарейкой меньшего формата. Например, 14500, фактическая емкость которой — 300 мАч. Возьмем переменный резистор в 100 Ом. Важный момент: если будет применяться резистор постоянного тока, процесс усложнится тем, что нужно будет часто записывать результаты его показаний и проводить расчеты потраченной емкости для определенных участков шкалы.

Есть возможность максимально усреднить показатели, ориентируясь в подсчитывании на «среднее арифметическое» число тока. Для того чтобы понять, как измерить емкость аккумулятора, рекомендуется применение переменного резистора с дозированным уменьшением показателя сопротивления в течение всего времени, пока проходит разряд аккумулятора

Важно, чтобы уровень тока был примерно одним и тем же на протяжении всего процесса

Теперь переключите мультиметр в позицию вольтметра (измерение U) и замерьте U на клеммах вашей батарейки. Допустим, она имеет неполный уровень заряда, скажем, 4 вольта. Далее разрядите ее, подавая ток 450-500 миллиампер, время от времени сбавляя уровень сопротивления и контролируя напряжение. Когда оно снизится до цифр 2,7 вольт, отключите секундомер. Для того чтобы провести полный разряд батарейки посредством 500-миллиамперного тока, нужно около получаса, точнее, 25 минут. Теперь проведем умножение этого тока на количество времени, измеряемое в часах. Итак, реальный показатель емкости составляет 200 мАч.

Таким образом, становится ясно, как узнать емкость аккумулятора, применив наиболее точный способ — не просто путем замеров, но путем математических вычислений, которые наиболее точно могут отразить фактическое состояние АКБ и помочь пользователю сориентироваться в том, какой у нее потенциал в реальности.

Измерение напряжения

Для вычисления величины напряжения автоаккумулятор переводят в режим вольтметра. Если для тестирования использован агрегат, нагрузка которого составляет 20 вольт и больше, то вводят соответствующий показатель. После настройки к отрицательной клемме подводят черный провод, а к положительной – красный. В течение 1–2 секунд на мониторе отобразится значение напряжения (при постоянном токе).

Величина напряжения исправного источника питания составляет 12,5-12,7 В. Состояние электролитического состава в этом случае соответствует норме. Поэтому автоаккумулятор эксплуатируется в стандартном режиме.

Такой способ измерения применяют для щелочно-кислотных, литий-ионных и других батарей.

Тестирование внутреннего сопротивления

Работоспособность автоаккумуляторной батареи во многом зависит и от величины внутреннего сопротивления. Чтобы померить этот показатель, потребуется лампочка (мощность – 12В), многофункциональный мультиметр.

Выполняется такой перечень действий:

• Подключение к источнику питания лампы. При этом заряжать автоаккумулятор запрещено.
• Через 1–2 секунды к токопроводящим клеммам подключаются щупы, при помощи которых происходит определение напряжения.
• Отключение лампы.
• Повторный замер напряжения.

Если аккумулятор исправен, то разность полученных значений не будет превышать 0,04–0,05 В. Если разница более существенна, то требуется более тщательная оценка технического состояния источника питания. Ведь внутреннее сопротивление выше нормы.

Как почистить автомобильный аккумулятор

1. Очистка корпуса батареи

Вы можете использовать простую процедуру для очистки корпуса батареи. Для этого вам нужно приготовить смесь из 8 унций теплой воды и одной столовой ложки пищевой соды. Это нейтрализует кислоту и помогает удалить грязь с корпуса аккумулятора и клемм.

Наденьте защитные очки и резиновые перчатки и, используя мягкую щетку, нанесите раствор на верхнюю часть батареи и по бокам корпуса. Если ваша батарея использует крышки отсеков (батареи подлежащие обслуживанию), не позволяйте смеси просачиваться под крышками и смешиваться с электролитом внутри.

Протрите раствором и чистой тряпкой. Продолжайте наносить моющий раствор до тех пор, пока не увидите никаких следов отложения.

1. Очистка клемм аккумулятора

Как и в случае с аккумулятором, удалите грязь и коррозию с клемм, используя пищевую соду и водный раствор.

Чтобы облегчить вашу задачу, вылейте смесь в пенопластовую или аналогичную одноразовую чашку и погрузите в нее клемму аккумулятора на одну или две минуты. Затем используйте инструмент для очистки батарейного отсека, чтобы закончить удаление коррозии с клемм. Повторяйте процедуру, пока не увидите, что оба кабеля свободны от коррозии.

1. Очистка батарейного отсека

Проверьте состояние батарейного отсека. Убедитесь, что на нем нет ни винтов, ни трещин, ни кусков грязи, ни следов коррозии. При необходимости используйте тот же раствор для удаления грязи и коррозии с поддона.

Основные понятия емкости

Проверка емкости аккумулятора проводится для определения технического состояния источника питания. Этот показатель указывает на то, в течение какого периода АКБ батарея сможет питать потребитель при определенных условиях эксплуатации. Измерение проводится в ампер-часах, емкость может варьировать в большом диапазоне.

Параметр учитывается при рассмотрении возможности соединения несколько источников электроэнергии в одну батарею. Среди особенностей отмечают следующие моменты:

1. При последовательном соединении емкость остается постоянной, суммируется лишь напряжение. За счет этого увеличивается пусковой ток, но длительность работы батареи при постоянной нагрузке остается неизменной.
2. Параллельное подключение позволяет увеличить емкость без изменения напряжения. Подобные батареи создаются для обеспечения продолжительной работы различных потребителей.

Применяется еще и комбинированный способ соединения, который предусматривает использование нескольких аккумуляторов. Существует довольно большое количество различных правил создания и зарядки подобных батарей, к примеру, все используемые аккумуляторы должны быть в хорошем техническом состоянии и иметь одинаковую емкость.

Тестируется уровень жидкости при использовании обычного стеклянного стержня. Другие варианты исполнения источников питания можно проверить при применении различных измерительных приборов.

Проверка емкости АКБ шуруповерта

Проверять емкость аккумулятора шуруповерта следует, определив вначале текущие показатели напряжения. Снятие показателей проводится в процессе зарядки АКБ. С помощью мультиметра или вольтметра через 30 минут после включения батареи в сеть снимается первый показатель напряжения (U). Он должен быть 13 В. Затем еще спустя полчаса — второй показатель, в норме он 13,5 В. Напряжение растет постепенно, за два часа оно увеличивается приблизительно до 14 В, а если элемент питания полностью заряжен — 17 В.

После этого тестером измеряется напряжение между полюсами

Важно учитывать, что показатель, полученный при таком замере, является числом «покоя» или «холостого хода», без нагрузки. Рабочее U составляет, обычно, 14,4 В (на 12 банок АКБ), а «холостое» — 17 В

Если значение U ниже, это означает, что некоторые части батареи могли выйти из строя, или же она зарядилась не полностью. Эта простая первичная проверка напряжения помогает понять, насколько работоспособен аккумулятор шуруповерта и есть ли необходимость в его замене.

Теперь, исходя из показателя напряжения, можно определить емкость. В данном случае, понадобится дополнительная нагрузка на АКБ с известными параметрами мощности в виде лампочки в 10 Вт, рассчитанной на известное напряжение аккумулятора 17-18 вольт.

К полностью заряженному аккумулятору с помощью двух проводков подсоединяется лампочка. Она начинает гореть, и на часах засекается то время, за которое она потухнет до конца. Обычная АКБ шуруповерта китайского производства с оптимальной (нормальной) емкостью в 1,3 Ач будет разряжаться через лампочку в 10 ватт около 2,5 часов. Чтобы ускорить процесс, можно использовать лампочку в 20 ватт, и тогда аккумулятор разрядится быстрее — примерно за 1 час 10 минут.

Если лампочка потухла быстро (к примеру, через полчаса) вычисляем емкость АКБ по следующей простой формуле: Емкость = 10 Вт / 18 В х 0,5 часа = 0,28 ампер в час. Это означает, что батарея, к сожалению, уже не может накопить в себе больший заряд и нуждается в замене.

Применение мультиметра

Определить емкость автомобильного аккумулятора можно при применении мультиметра. Этот измерительный прибор получил широкое распространение, может применяться для снятия с батареи самых различных показателей. Существует несколько способов определения рассматриваемого показателя. К особенностям проводимой процедуры можно отнести следующие моменты:

1. Замер емкости в большинстве случаев проводится при нагрузке, которая забирает половину тока аккумуляторной батареи.
2. Для проведения теста нужно снять источник питания с автомобиля. Поверхность корпуса очищается от различных загрязнений. Для этого применяется ветошь, а также специальный раствор. Если снимать показатель при окисленных или загрязненных клеммах, то полученные данные могут существенно отличаться от реальных.
3. Плотность электролита во многом определяет получаемый результат. При полной зарядке плотность жидкого химического вещества составляет 1,24 г/ см3. При разрядке аккумулятора наполовину плотность электролита снижается до 1,16 г/ см3 .
4. Рекомендуется проводить замер в случае, когда возникают трудности при старте двигателя. Это связано с тем, что для прокрутки коленчатого вала требуется достаточно большой пусковой ток. При падении емкости напряжение падает до значения, которого недостаточно для старта мотора.
5. Перед применением измерительного прибора нужно учесть показатель номинальной емкости, которая указывается производителем на этикетке. От него зависит то, какую нужно прикладывать нагрузку на момент проведения тестов. При показателе емкости 7 А-ч нагрузка должна составлять 3,5 В. Для этого можно использовать лампочку автомобильной фары.
6. Проводится подключение нагрузку, после чего потребуется несколько минут. Рекомендуется использовать лампочку в качестве нагрузки по причине того, что она сразу позволяет определить состояние источника питания. Если сразу после подключения она начинает гореть тускло, то аккумуляторная батарея больше не может использоваться.
7. При ярком свете лампы можно проводить измерение требуемого показателя. Если мультиметр показал 12,4 В, то источник энергии находится в хорошем техническом состоянии и емкость полная. В случае когда двигатель не заводится с рассматриваемым аккумулятором, проблема заключается в его техническом состоянии.
8. Показатель напряжения менее 12,4 В говорит о том, что в скором будущем придется провести замену аккумулятора. Специалисты утверждают, что при напряжении на клеммах менее 12 В устройство полностью разряжено. Если показатель менее 11 В, то батарея не должна эксплуатироваться.

Проверка заряда элемента питания

Проверяют зарядку питания при помощи цифровых электронных мультиметров и аналоговых вольтметров. Применение первых измерительных приборов более популярно и распространено, так как мультиметры имеют небольшую стоимость, просты в использовании и обслуживании.

Проверка заряда без нагрузки

Заряд питания без нагрузки (в так называемом «режиме холостого хода») измеряется следующим образом:

1. Регулятор мультиметра устанавливается в режим измерения постоянного напряжения;
2. Выбирается предел измерения до 20 В;
3. Соблюдая полярность, щупы прибора прикладываются к полюсам батарейки (красный – к положительному, черный – к отрицательному);
4. Значение заряда (напряжения) мультиметр с небольшой погрешностью покажет на своем дисплее через 2-3 секунды.

Проверка заряда мультиметром

На заметку. Перед тем, как измерить заряд батарейки мультиметром, необходимо убедиться в том, что ее полюса не загрязнены и не покрыты пленкой окислов. Все визуально заметные загрязнения удаляют смоченной в спирте ваткой или чистой ветошью. Также необходимо использовать прибор, исправность и точность измерений  которого проверена временем.

Полученное при измерении значение сравнивают с тем, которое указано на питании. Так, например, если значение напряжения элемента форм-фактора типа АА меньше 1,0 В, то это означает, что он разряжен и не пригоден для дальнейшего использования.

Проверка электрических батареек мультиметром под нагрузкой

Проверка батареек мультиметром производится следующим образом:

1. К проверяемому питанию параллельно подключают нагрузочный элемент;
2. Соблюдая полярность, к полюсам прикладываются щупы мультиметра;
3. Спустя примерно 35-40 секунд, с дисплея прибора снимается фактическое значение заряда питания под нагрузкой.

Работоспособность и возможность дальнейшего использования питания определяются в зависимости от полученного при таком измерении значения. Так, например, если напряжение пальчикового элемента типа АА меньше 1,1 В, он считается разряженным и может быть утилизирован; батарейки с напряжением от 1,2 до 1,3 В можно использовать в пультах дистанционного управления и настенных часах. Полностью заряженными и пригодными для использования по назначению считаются питания с напряжением под нагрузкой выше 1,35 В.

Проверка батареек способом измерения силы тока

Еще одним способом того, как проверить батарейку тестером, является измерение силы тока.

Производят подобное измерение следующим образом:

1. Красный щуп прибора подключают к разъему для измерения постоянного тока (гнездо с маркировкой «COM»);
2. Ручку регулятора прибора устанавливают на максимальное для данного мультиметра значение измеряемого постоянного тока – 5 или 10 А;
3. Батарейку зажимают в руке и прикладывают черный щуп к отрицательному полюсу;
4. Красным щупом касаются положительного полюса на несколько секунд, запоминая окончательное значение, которое покажет прибор.

Разряженные питания будут иметь результат подобного измерения меньше 1,7 А.

Как проверить батарейку без приборов

Самый простой щелочной или алкалиновый пальчиковый элемент питания можно проверять на степень зарядки без использования различных измерительных приборов следующим образом:

1. Батарейку берут за верхнюю часть с положительной клеммой двумя пальцами и поднимают над поверхностью стола на 2,5-3,0 см;
2. Разжимая пальцы, дают элементу удариться отрицательным полюсом о поверхность стола. Заряженные элементы при соприкосновении с твердой поверхностью издают глухой звук и не падают на бок, оставаясь в вертикальном положении.

Также можно узнать, насколько разряжена та или иная батарея, вставив ее в фонарь. По яркости свечения светодиодов можно судить о том, насколько заряжен вставленный в него элемент.

Как проверить батарейку с индикатором заряда

Некоторые модели батареек имеют специальный встроенный индикатор заряда – полоска с определенным количеством светящихся сегментов из термокраски.

Индикатор заряда

Проверка заряда модели с таким приспособлением производится следующим образом:

• Двумя пальцами разных рук касаются круглой контактной площадки у положительного и полукруглой – у отрицательного;
• По заполнению индикаторной полоски светящимися сегментами судят о полноте заряда элемента.

Как проверить реальную емкость батареи

Существуют два наиболее простых и доступных способа:

• Через USB тестер.
• В программе Accu​Battery или 3C Battery Manager.

Вариант с USB тестером работает по принципу замера энергии, запасаемого аккумулятором во время зарядки. Для этого потребуется купить соответствующее измерительное устройство, после чего измерять и сравнить показатели емкости. Средняя цена наиболее доступного тестера в китайских магазинах – 3 USD.

Программы Accu​Battery и 3C Battery Manager собирают статистику расхода и зарядки аккумулятора, после чего рассчитывают фактическую емкость батареи. Весь процесс автоматизирован и не требует покупки измерительных приборов. При этом такой способ не отличается достаточной точностью. В частности, если производитель указал не точную емкость аккумулятора.

Методика определения ёмкости

Наилучшие результаты, при отсутствии специального оборудования, даёт метод контрольного разряда. В зависимости от сопротивления нагрузки, на проведение теста потребуется разное количество времени. Теоретически, на разрядку током 0,1С потребуется около 8-10 часов. С увеличением нагрузки время пропорционально уменьшается. Порядок действий по определению ёмкости при помощи мультиметра следующий:

1. Полностью заряжаем аккумулятор. Если после окончания зарядки показания вольтметра не достигают 12,6-12,7В, аккумулятор непригоден для работы.
2. Переключаем мультиметр в режим вольтметра и устанавливаем предел не менее 15-20В.
3. Измеряем начальное напряжение на клеммах. Оно должно быть не ниже 12,6-12,7В. При более низком значении возвращаемся к пункту 1. Для проведения измерения, щупы мультиметра подключаются непосредственно к клеммам батареи. Pic1
4. Отсоединяем мультиметр от клемм аккумулятора и соединяем последовательно с нагрузочным элементом. Pic2.
5. Переключаем мультиметр в режим амперметра с пределом не менее 10-20А(в зависимости от величины нагрузки)
6. Кратковременно присоединяем нагрузку к клеммам, измеряем ток. Запоминаем измеренное значение.
7. Отсоединив мультиметр, подключаем нагрузку напрямую к клеммам батареи. Pic3
8. Засекаем время начала работы.
9. Переключаем мультиметр в режим вольтметра с пределом 15-20В.
10. Подключаем вольтметр напрямую к клеммам и контролируем момент окончания теста, наблюдая за снижение напряжения в процессе разряда. Pic4

Конечное напряжение, соответствующее полному разряду, находится на уровне 10,8В. При достижении 10,8В, разряд следует прекратить и определить время работы.  Для большей точности среднюю токовую нагрузку следует принять немного ниже, чем было измерено в начале теста, в пункте 6. Дело в том, что при снижении напряжения в процессе разряда ток тоже немного упадёт. К примеру, при 12,6В и 5А, сопротивление нагрузки R=U/I=12,6/5=2,5Ом. При снижении напряжения до 10,8В, ток будет равен I=U/R=10,8/2,5=4,3А. Таким образом средний ток для расчёта можно взять Iср=4,7А.

Емкость рассчитывается по формуле Q=I*t, где I – величина разрядного тока, А, t – время работы, часов. Например, время работы составило 7 часов. Ёмкость аккумулятора составит Q=Iср*t=4,7*7=33А/ч.

Очевидно, что увеличение нагрузки сократит время проведения испытания, однако результаты будут искажаться вследствие влияния внутреннего сопротивления аккумулятора. Оптимальная величина тока нагрузки находится в пределах 0,1С-0.2С.

Как измерить емкость аккумулятора: видео

https://youtube.com/watch?v=dGlrkLZcB7I

• Рабочие способы восстановления аккумулятора автомобиля после глубокой разрядки
• Какой должна быть плотность электролита в аккумуляторе для зимы и лета?
• Пошаговая инструкция по зарядке аккумулятора автомобиля

Использование специальных устройств

Метод измерения, который используется в нагрузочной вилке, доработан в специализированных устройствах марки «Кулон». Они были разработаны для проверки состояния и оценки различных параметров свинцово-кислотных аккумуляторов. Данные приборы позволяют определить значение напряжения и уровень заряженности. Вся информация сохраняется в памяти устройства, которое к тому же является портативным.

Использование данных устройств имеет определенные особенности:

• Применять их можно только на полностью заряженном АКБ, поскольку они питаются от батареи, состояние которой проверяют.
• Перед началом использования следует провести калибровку (данный процесс описан в инструкции по эксплуатации). В противном случае можно получить некорректные данные.

Советуем изучить Контур заземления: нормы ПУЭ

Дополнительная информация. Помимо компактных габаритов, преимуществами устройств «Кулон» являются также использование уникальной методики измерений, а также наличие клещей-зажимов, которые надежно фиксируют провода и обеспечивают точность показателей.

Таким образом, определение уровня заряда АКБ является достаточно трудоемким процессом, но его рекомендуется проводить с определенной периодичностью, чтобы обеспечить длительный срок его службы. Для этого также можно использовать различные устройства, которые хотя и не позволяют точно определить данный параметр, но предоставляют возможность оценить общее состояние батареи.

Проверка работоспособности АКБ мультиметром — особенности и недостатки способа

Как проверить аккумулятор мультиметром? Для определения степени заряженности достаточно измерить напряжение на клеммах, при этом АКБ должна быть полностью отключена от нагрузки и выдержана в таком состоянии не менее 2 часов. Выставляем на мультиметре нужный режим и предел измерения (см. раздел выше). Подключаем, измеряем напряжение и сверяемся с табличкой, приведённой ниже.

Зависимость напряжения на клеммах от степени заряженности АКБ

На фото ниже на клеммах батареи напряжение составляет 12,83 В, АКБ кальциевая, а значит, она заряжена на 100 %.

Метод достаточно прост, но работает лишь в том случае, если аккумуляторная батарея заведомо исправна и мы просто решили оценить степень её заряженности. Если АКБ старенькая, то измерение «холостого» напряжения ничего не даст. Без нагрузки оно может быть нормальным, но достаточно включить, скажем, фары головного света, как те же 12,8 В превратятся в 9–10.

Таким образом, для более-менее качественной проверки АКБ одного мультиметра мало. Нужно измерять напряжение на нагруженном аккумуляторе. Как говорится, проверить его на амперы. В качестве нагрузки будем использовать лампу головного света мощностью 55 Вт.

Прежде всего, измеряем напряжение на ненагруженной АКБ (см. выше), показания записываем. Теперь подключаем нагрузку и ждём 2–3 минуты. Не отключая нагрузку снова измеряем напряжение. Если оно снизилось не более чем на 0,3–0,4 В, то есть вероятность, что АКБ исправна.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! Всё вышесказанное справедливо для заряженного не менее чем на 75 % аккумулятора. Если заряд меньше, то снижение напряжения может быть больше

Это не повод для паники. Полностью заряжаем АКБ и проводим повторный тест.

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине