Главная › Новости

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром

Опубликовано: 27.08.2018

Одна из задач, решаемых с помощью мультиметра, состоит в оценке работоспособности автономного источника питания, то есть батареи.

Умение делать это особенно необходимо автомобилистам: отправляться в дальний путь можно только на полностью исправном автомобиле.

В этом материале расскажем, как проверить емкость аккумулятора мультиметром и какие признаки свидетельствуют об исправности батареи.

Существующие типы батарей

Аккумуляторы очень разнообразны. Они различаются по материалу, напряжению, емкостью и номинальной нагрузкой.

Материал

Выпускаются батареи: свинцово-кислотные; литий-ионные; никель-кадмиевые; никелево-железные; щелочные; кальциевые; сурьмянистые.

Свинцово-кислотные аккумуляторы используются в автотранспортных средствах для запуска двигателя. Литий-ионные — в телефонах и ноутбуках. По этой же технологии сегодня изготавливают универсальные аккумуляторы в форме пальчиковой батарейки.

Никель-кадмиевые считаются устаревшими . В сравнении с литий-ионными они менее удобны, поскольку их требуется заряжать и разряжать полностью. В противном случае емкость батареи уменьшается.

Прочие виды аккумуляторов применяются для специфических задач.

 Напряжение

Каждый электропотребитель рассчитан на то или иное напряжение и это нужно учитывать при выборе аккумулятора. К примеру, автомобильный аккумулятор генерирует напряжение в 12 В, пальчиковый — в 1,5 В. Чтобы запитать приемник или фонарик на 3 В, соединяют последовательно два аккумулятора напряжением в 1,5 В.

Максимальный ток или номинальная нагрузка

Эти параметры увязаны, поскольку сила тока обратно пропорциональна сопротивлению нагрузки. При мощности нагрузки свыше допустимой, в цепи протекает ток большой силы, что приводит к повреждению аккумулятора.

Автомобильные аккумуляторы рассчитаны на токи в 460 – 560 А, так как для запуска двигателя требуется значительная мощность.

 Емкость

Данный параметр измеряется в ампер-часах (А*ч или AH). Он отображает длительность работы батареи с определенной нагрузкой.

К примеру, емкость автомобильных аккумуляторов составляет от 45 до 100 А*ч.

Батарея емкостью 60 А*ч сможет питать нагрузку, потребляющую ток в 1 А (мощность 12 Вт), в течение 60 часов.

Нагрузка мощностью 24 Вт, потребляющая ток в 2 А, сможет работать только 30 ч.

То есть время работы рассчитывается по формуле: t = E / I, где Е — емкость аккумулятора в А*ч, I — сила тока.

Если известна мощность нагрузки W, силу тока рассчитывают по формуле I = W/U , где U — напряжение аккумулятора.

При помощи мультиметра определяют:

уровень заряда (по напряжению холостого хода); рабочее напряжение: проверяется при подключении заряженного аккумулятора к нагрузке.

Можно при помощи этого прибора измерить и емкость аккумулятора.

Полярность измерений

При проверке мультиметром параметров источников постоянного тока значение имеет полярность щупов. Порты тестера обладают следующим потенциалом:

порт «COM»: отрицательный; порты «V/Ω», «mA» и «20A max»: положительный.

Щупы абсолютно идентичны, но принято в порт «COM» с отрицательным потенциалом включать черный. Все инструкции пишутся в расчете на такое подключение, потому пользователю целесообразно взять его за правило. Тогда при проведении измерений «минуса» батареи касаются черным щупом, «плюса» — красным.

Расположение щупов

Если сделать наоборот, результат зависит от типа мультиметра :

цифровой (с жидкокристаллическим дисплеем) прибор отобразит значение измеряемого параметра, но со знаком «-»; аналоговый (стрелочный) стрелка упрется в начало шкалы, измерения выполнить не получится.

Существуют тестеры с симметричной шкалой. «Ноль» располагается посредине и стрелка может отклоняться в обе стороны, отображая и положительные, и отрицательные величины. Но чаще встречаются аналоговые мультиметры с асимметричной шкалой, где «ноль» расположен слева.

Измерение заряда аккумулятора

Уровень заряда аккумулятора определяют по напряжению холостого хода, то есть разности потенциалов между полюсами батареи при отсутствии нагрузки. Действуют в следующем порядке:

Отключают аккумулятор от нагрузки путем отсоединения одной из клемм. Настраивают мультиметр: черный щуп подключают к разъему «COM», красный — к разъему «V/Ω». Переключатель устанавливают в сектор «DCV» или «V-» на ближайшую большую позицию относительно ожидаемого напряжения. Для измерения напряжения автомобильного аккумулятора на 12 В переключатель устанавливается на позицию «20». Если проверяется пальчиковый аккумулятор на 1,5 В, активируется позиция «2000m», что соответствует 2 В. Касаются черным щупом отрицательного полюса аккумулятора, красным — положительного, и снимают показания. Отключают мультиметр, переместив переключатель на позицию «off».

Результаты измерений для автомобильного аккумулятора:

12,6 – 13,2 В: аккумулятор полностью заряжен; 12,2 В: заряжен на 50%; менее 12 В: аккумулятор разряжен.

Достаточное напряжение холостого хода не гарантирует работоспособности аккумулятора — требуется проверка напряжения под нагрузкой (рабочее напряжение). Для свинцово-кислотных аккумуляторов помимо напряжения холостого хода желательно проверить плотность электролита. Этот показатель более объективно отображает уровень заряда. В норме он составляет 1,27 – 1,28 г/см3, при разряде аккумулятора, падает до 1 г/см3.

Надолго оставлять автомобильный аккумулятор в разряженном состоянии нельзя: происходит сульфатация пластин и батарея выходит из строя.

Под нагрузкой

Режим, при котором аккумулятор питает нагрузку, называется рабочим. Неисправная батарея может иметь достаточное напряжение на холостом ходу, но в рабочем режиме оно обязательно упадет ниже критического.

Для замера рабочего напряжения аккумулятора, мастера применяют мультиметр с нагрузочной вилкой. Последняя представляет собой проводник с высоким сопротивлением. За неимением такого инструмента применяют обычный мультиметр и любую подходящую нагрузку. Полностью заряженный автомобильный аккумулятор в исправном состоянии при нагрузке в 100 А выдает напряжение в 10,8 В.

Метод контрольного разряда

Данный метод применяют для оценки емкости аккумулятора. Суть его состоит в следующем: аккумулятор полностью заряжается; к нему подключается нагрузка с постоянной мощностью и в этот момент засекается время; в ходе проверки постоянно контролируют мультиметром напряжение на полюсах аккумулятора или силу тока в цепи и по достижении критически низких значений, свидетельствующих о разряде батареи, фиксируют длительность ее работы; определяют емкость по формуле E = t х I, где t — длительность работы в часах, I — сила тока в цепи.

Например, к автомобильному аккумулятору можно подключить 12-вольтовую лампочку мощностью 60 Вт. Она потребляет ток силой 60 / 12 = 5 А. Аккумулятор емкостью 60 А*ч способен питать такую лампочку в течение 60 / 5 = 12 часов, после чего напряжение падает ниже 12 В. Чтобы ускорить проверку, две лампочки включают параллельно, что увеличит ток в цепи до 10 А. Тогда аккумулятор разрядится через 60 {А*ч} / 10 = 6 часов.

Если батарея разрядилась быстрее, ее емкость определяют по приведенной выше формуле и в случае значительного отклонения от нормы аккумулятор ремонтируют или меняют на новый.

Проверка зарядки аккумулятора и утечки тока

Помимо параметров аккумулятора, автолюбители проверяют ряд дополнительных показателей.

Напряжение на клеммах генератора для зарядки аккумулятора

При работающем двигателе генератор заряжает батарею. Необходимо завести двигатель и замерять мультиметром напряжение на его полюсах. В норме оно составляет 13,5 – 14 В, при низком уровне заряда в батарее — свыше 14 В. Подавая повышенное напряжение, система стремится быстрее восполнить недостаток заряда.

Для зимы, напряжение на клеммах генератора свыше 14 В является нормой: при низких температурах, аккумулятор быстрее разряжается. Но по истечении примерно 10 мин. напряжение должно упасть до 14 В. Если оно и дальше остается высоким, это может указывать на неисправность реле (регулятор напряжения), способную привести к выкипанию электролита в батарее.

Величина утечки тока

При отключенных потребителях, бортовая электросистема все равно расходует заряд — это и называется утечкой. Важно убедиться, что она не превышает допустимых величин. Для разных автомобилей допустимым считается ток от 10 до 80 мА, можно ориентироваться на усредненную величину — 60 мА.

Замер производят так:

Отключают все электрооборудование в автомобиле, ключ из замка зажигания вынимают. Настраивают мультиметр: черный щуп включают в разъем «COM», красный — в «20А max», а переключатель устанавливают в сектор «DCA» или «A-» на верхнюю позицию — «20А». Снимают с аккумулятора минусовую клемму и подключают мультиметр в разрыв цепи: черным щупом касаются клеммы, красным — снятого провода. Снимают показания. Если на дисплее отображается число с двумя нулями впереди, диапазон измерений понижают, поворачивая переключатель на одну позицию вниз. Так поступают до тех пор, пока на дисплее не появится числовое значение, что считается признаком правильно выбранного диапазона. При переходе к диапазону «200m» (менее 200 мА) красный щуп извлекают из разъема «20 А max» и включают в разъем «mA».

При наличии утечки свыше 60 мА занимаются ее поиском и устранением. Для этого по очереди снимают предохранители, каждый раз повторяя измерения.

Сопротивление провода между генератором и аккумулятором

В норме этот показатель составляет:

при выключенном двигателе: 20 Ом; при работающем: 40 – 50 Ом.

Если сопротивление высокое, зачищают контакты на массе и проводе, затем повторяют проверку.

Сегодня мультиметр превратился в прибор первой необходимости, с его помощью пользователь может получить исчерпывающие данные о состоянии батареи любого типа и назначения. Проверку автомобильного аккумулятора следует выполнять осторожно: в случае ошибки мультиметр может сгореть.