Как проверить аккумулятор мультиметром

Сегодня поговорим о методах проверки аккумулятора мультиметром. Довелось посмотреть руководства на Ютуб. Что интересно, некачественные попадаются в поиске чаще. Но отдельным авторам мы благодарны. Сюда отнесем, к примеру, мастера, создающего ролики для сайта схемотехника.ру. Толково и просто показан процесс обслуживания автомобильного аккумулятора.  С позволения автора кое-какую информацию из видео почерпнём для иллюстрации примеров.

Аккумуляторы

Автомобильные аккумуляторы

С появлением Лейденской банки идея запаса большого количества электрической энергии, вероятно, не покидала умы учёных. Свинцово-кислотные аккумуляторы сегодня составляют львиную долю от общего числа изделий, использующихся на автомобилях. Внутри оксид свинца, реагируя с серной кислотой, превращается в соль, забирая извне электроны. Они служат носителями заряда. Пластины анода заряжаются положительно. Свинец катода испускает электроны в цепь и превращается в соль серной кислоты. За счёт этого происходит разряд.

Аккумуляторы для машин

Осмотрено множество сайтов, но не найден ответ: «При зарядке аккумулятора авто до предела – по какой причине устройство не разряжается?»

Довелось услышать единственное объяснение – якобы внутреннее сопротивление аккумулятора высокое. Электролит не переносит электроны напрямую, исключительно ионы. Но если оба набора пластин заряжены до предела, там присутствует лишь соль свинца, реагировать уже нечему. Для прохождения процессов обмена требуются электроны, но электролит становится непреодолимым барьером.

Вероятно, дело в проводимости серной кислоты. Моногидрат – это изолятор. Но в аккумуляторы льют 65-70% раствор. И при 90% наличествует проводимость. Просто раствор переносит исключительно ионы, но не свободные электроны. Теперь подаём зажигание, замыкая цепь на свече и объединяя противоположные пластины.

Происходит процесс короткого замыкания. За счёт события напряжение автомобильного аккумулятора падает до 10 В (или чуть пониже) на период запуска. А для тестирования режима применяется нагрузочная вилка: тот же амперметр, но мощный, способный выдержать ток короткого замыкания аккумулятора. А это требуемые 12 В, делённые на внутреннее сопротивление аккумулятора, составляющее меньше 1 Ом (к примеру, 0,1 Ом). В результате ток запуска (в идеале) мог бы достигнуть 120 А. Указанная величина сожжёт любой тестер, имеющий в режиме амперметра почти нулевое входное сопротивление. Первый вывод: «Ток короткого замыкания аккумулятора мультиметром измерять не рекомендуется категорически».

Подключение мультиметра

Включим цепь из кнопки и свечи, измерять на них напряжение. Оно окажется меньше номинала, так как у аккумулятора присутствует собственное внутреннее сопротивление. Чтобы измерить его, пригодится резистор на 1-2 (2,2) Ом:

1. Замыкаем выводы на нем.
2. Смотрим напряжение.
3. Находим внутреннее сопротивление из пропорции: (12 – U)/U = r/R. Где r и R – соответственно, внутреннее сопротивление аккумулятора и резистор, а U — измеренное значение. Теперь оцениваем ток через свечу.
4. Из аналогичной пропорции находим сопротивление пробитого искрового промежутка, а потом складываем с внутренним и делим на номинал аккумулятора.

Реальное напряжение автомобильного аккумулятора

Нужно сказать, что напряжение аккумулятора обычно вовсе не 12 В, как думают пользователи. Новый автомобильный аккумулятор держит 14,5 В при полном заряде. Если говорить точнее, при падении уровня ниже 12,6 предположим, что либо батарея разрядилась, либо пора уже новую купить. Есть специальные таблицы, по ним оценим параметр, но возникает трудность – как оценить уровень разряда?

Создан специальный прибор – ареометр. Принцип действия основан на том, что плотность раствора аккумулятора существенно меняется в зависимости от уровня заряда – чем больше сил у батареи, тем жидкость плотнее: при разряде анод активно теряет воду, переходящую в раствор. В подобном случае нужно провести зарядку аккумулятора. Для работы с ареометром разработаны специальные таблицы. По ним выходит, чем холоднее зима в регионе, тем плотнее берётся раствор. Для России значение составляет 1,29 г на куб. сантиметр в заряженном состоянии. А заливать нужно приблизительно 1,27 г на куб. сантиметр плотности.

Ареометр – просто поплавок внутри колбы. При помощи груши, расположенной в верхней части, туда засасывается электролит аккумулятора, дальше уровень погружения нетонущей шкалы покажет искомый ответ. Подмечено, что 0,01 от плотности соответствует заряду на 6%. При половинном разряде плотность станет (для России) 1,21 г на куб. сантиметр. Теперь скажем о причине подобной разницы: кажется, раствор нейтральный, нужно залить слабый раствор. Но в действительности аккумуляторы продаются сухо заряженными. Не до 100%, берётся допуск в 12%.

Обсудили напряжение аккумулятора, уровнемерная трубка необходима для правильного залива электролита. Согласно нормам электролит должен покрывать сетки минимум на 10-12 миллиметров. Желательно, чтобы в камерах уровень оказался одинаков. Это способствует равномерному износу частей. Потом нужно проверить аккумулятор мультиметром на предмет изоляции. Электролит может пролиться на кожух, в будущем неосторожность гипотетически приведёт к утечкам. После заправки проверим мультиметром аккумулятор, прислоняя первый щуп к любому электроду, а второй к корпусу по верхней части, где мог разлиться электролит. Загрязнение убирается слабым раствором пищевой соды (нейтрализующей кислоту), нельзя допустить попадания внутрь; не забудьте надеть обратно колпачки.

Добавим, напряжение батареи падает с разрядом, как упомянуто выше. Появляется возможность измерить заряд аккумулятора мультиметром по уровню разницы потенциалов между электродами. В ходе процесса помните, что знаки пластин обычно отлиты на контактах в виде плюса и минуса. К первому подключается красный щуп, а ко второму – чёрный. В противном случае показаний дисплея окажутся отрицательными.

Проверка аккумулятора своими руками

Для оценки степени разряда, воспользуемся (для исправного и годного аккумулятора) соображениями:

1. Заряженный на 100% аккумулятор обычно даёт не менее 12,7 В.
2. При разряде на четверть напряжение понижается до 12,5 В.
3. Значение 12,3 В означает, что батарея опустошена уже наполовину.
4. 12,1 В на дисплее показывают, что заряда осталось на четверть.
5. Если на аккумуляторе регистрировалось напряжение меньше 11,9 В, это значит, что батарею пора менять. Эксплуатация подобного аккумулятора на автомобиле не допускается.

Обратите внимание, что для обеспечения тока запуска (старта двигателя) аккумулятору приходится усердствовать. И в силу ограниченности мощности наблюдаем падение напряжения. Если есть нагрузочная вилка, можем по уровню разницы потенциалов определить степень заряда аккумулятора через режим короткого замыкания, имитирующий запуск:

1. Если все в порядке, и запас энергии полон, показания мультиметра не должны опуститься ниже 10,2 В.
2. Ниже 10,2 любые 0,6 В падения напряжения означают степень разряда на 25%. К примеру, при половинном опустошении запаса дисплей зарегистрирует 9 В.

Добавим, что режим запуска имитируем при помощи простого куска медной проволоки, а мультиметр подсоединить параллельно для регистрации напряжения. Не стоит злоупотреблять подобными методиками. На нагрузочной вилке, к примеру, по правилам требуется выдерживать 5 сек перед тем, как регистрировать показания. Это послужит своеобразным маяком, на него равняемся при работе с проволокой. Толщина должна быть значительна, ведь ток окажется большим. И не забывайте про нюанс: сопротивление медной проволоки не равно вкладу, вносимому искрящейся свечой, и показания мультиметра в подобном случае способны отличаться от указанных выше.

Исследование мультиметром

В подобном случае проведем тарировку прибора: получение хотя бы единственного значения при помощи нагрузочной вилки. Либо, как вариант, провести измерение на заведомо заряженном аккумуляторе, а потом периодически повторять опыт до полного разряда (когда система зажигания уже не срабатывает). Очевидно, что зависимость окажется близка к линейной, и если построить график на бумаге, в будущем проверка аккумулятора мультиметром уже не займет много времени. Кстати, зарядку требуется произвести, когда слышно, что стартер вращается медленнее.

В завершение автомобильной темы скажем, важно проводить процесс зарядки правильно. Чтобы избежать фосфатации, то есть выпадения солей в осадок – соблюдаем несколько простых правил:

1. Ток заряда не должен быть слишком большим. Аккумулятор 65 Ач требует, чтобы уровень параметра был не более 6,5 А. Округляя – десятая доля. В процессе зарядки ток станет падать, достигая нуля. Процедура длится приблизительно 10 часов (разрядка аккумулятора до полного истощения не производится). Номинально процесс зарядки продолжается, пока ток не станет больше 0,2 А.
2. Нельзя хранить аккумулятор в разряженном состоянии. Особенно систематически и длительно.
3. Излишнее повышение плотности электролита к хорошему не приводит. Выдерживайте концентрацию серной кислоты согласно инструкции.
4. Низкий уровень электролита в аккумуляторе приводит к схожим последствиям. Проверяйте пробником правильность действий (см. рекомендации выше).
5. Слишком сильное опустошение запаса производиться не должно.

Зарядка аккумулятора

По мере приближения плотности электролита к значению 1,21 г на сантиметр.куб, требуется чаще задумываться о зарядке аккумулятора. Выполнить это можем двумя способами в зависимости от имеющегося в наличии для данных целей:

1. Зарядка постоянным током потребовала бы неусыпного внимания, если бы отсутствовали специальные регуляторы, способные поддерживать параметр постоянным. Как указано выше, значение не должно превышать 1/10 от ёмкости. В результате процесс занимает 10 часов.
2. Второй способ предполагает выдержку постоянного напряжения. Ток в начале не должен превышать одну десятую от ёмкости. А по мере приближения процесса к финишу значение падает. Как уже сказано выше, при 0,2 А работу прекращаем.

Аккумулятор телефона после такого теоретического практикума наши читатели — хочется надеяться — проверят без труда. Напоминаем, что клеммы помечены плюсом и минусом. Ампераж аккумулятора не превышает 600 мА, и при работе с ним предосторожностей соблюдать не требуется – просто старайтесь не сломать.