Jak měřit kapacitu baterie multimetrem – kontrola baterie – Mega Master – konstrukce a opravy

Jedním z úkolů řešených pomocí multimetru je vyhodnocení výkonu autonomního zdroje energie, tj. baterie.

Schopnost to udělat je obzvláště nezbytná pro motoristy: na dlouhou cestu se můžete vydat pouze v plně funkčním autě.

V tomto článku vám řekneme, jak zkontrolovat kapacitu baterie multimetrem a jaké znaky naznačují, že baterie funguje správně.

Stávající typy baterií

Baterie jsou velmi rozmanité. Liší se materiálem, napětím, kapacitou a jmenovitým zatížením.

Materiál

Vyrábějí se následující baterie:

• olovo-kyselina;
• lithium-ion;
• nikl-kadmium;
• nikl-železo;
• alkalické;
• vápník;
• antimon.

Olověné akumulátory se používají ve vozidlech ke startování motoru. Lithium-iontové baterie se používají v telefonech a noteboocích. Stejná technologie se dnes používá k výrobě univerzálních baterií ve formě prstové baterie.

Nikl-kadmiové baterie jsou považovány za zastaralé.Ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi jsou méně pohodlné, protože je nutné je plně nabíjet a vybíjet. Jinak se kapacita baterie snižuje.

Jiné typy baterií se používají pro specifické úkoly.

Stres

Každý elektrický spotřebič je navržen pro určité napětí a to je třeba vzít v úvahu při výběru baterie. Například autobaterie generuje napětí 12 V, prstová baterie – 1,5 V. Pro napájení přijímače nebo svítilny při napětí 3 V se sériově zapojují dvě baterie s napětím 1,5 V.

Maximální proud nebo jmenovité zatížení

Tyto parametry jsou propojeny, protože proud je nepřímo úměrný odporu zátěže. Když výkon zátěže překročí přípustnou hodnotu, protéká obvodem velký proud, který vede k poškození baterie.

Autobaterie jsou navrženy pro proudy 460 – 560 A, protože k nastartování motoru je zapotřebí značný výkon.

Kapacita

Tento parametr se měří v ampérhodinách (Ah nebo AH). Zobrazuje dobu provozu baterie při určitém zatížení.

Například kapacita autobaterií se pohybuje od 45 do 100 Ah.

Baterie s kapacitou 60 Ah dokáže napájet zátěž spotřebovávající 1 A (12 W) po dobu 60 hodin.

Zátěž 24 W s odběrem 2 A vydrží pouze 30 hodin.

To znamená, že provozní doba se vypočítá pomocí vzorce: t = E / I, kde E je kapacita baterie v A*h, I je síla proudu.

Pokud je znám výkon zátěže W, vypočítá se síla proudu pomocí vzorce I = W/U, kde U je napětí baterie.

Pomocí multimetru určete:

• úroveň nabití (při napětí naprázdno);
• Provozní napětí: kontrolováno připojením nabité baterie k zátěži.

Toto zařízení můžete také použít k měření kapacity baterie.

Polarita měření

Při testování stejnosměrných napájecích zdrojů multimetrem je důležitá polarita sond. Porty testeru mají následující potenciál:

• port “COM”: záporný;
• Porty „V/Ω“, „mA“ a „20A max“: kladný pól.

Sondy jsou naprosto identické, ale je obvyklé připojit černou sondu k portu „COM“ se záporným potenciálem. Všechny pokyny jsou psány s ohledem na takové připojení, proto je vhodné, aby si to uživatel zpravidla bral jako pravidlo. Při měření se pak „mínus“ baterie dotkne černou sondou a „plus“ červenou.

Pokud to uděláte naopak, výsledek závisí na typu multimetru:

• digitální zařízení (s displejem z tekutých krystalů) zobrazí hodnotu měřeného parametru, ale se znaménkem „-“;
• Analogová (šipková) šipka se dostane na začátek stupnice a nebude možné provádět měření.

Existují testery se symetrickou stupnicí. „Nula“ se nachází uprostřed a šipka se může odchylovat v obou směrech, zobrazovat kladné i záporné hodnoty. Častěji se však vyskytují analogové multimetry s asymetrickou stupnicí, kde se „nula“ nachází vlevo.

Měření nabití baterie

Úroveň nabití baterie je určena napětím naprázdno, tj. rozdílem potenciálů mezi póly baterie v případě, že není zátěž. Používá se následující postup:

1. Baterie se od zátěže odpojí odpojením jedné ze svorek.
2. Připravte multimetr: připojte černý vodič ke konektoru „COM“ a červený vodič ke konektoru „V/Ω“.
3. Přepínač se nastaví do sektoru „DCV“ nebo „V-“ v nejbližší vyšší poloze vzhledem k očekávanému napětí. Pro měření napětí 12V autobaterie se přepínač nastaví do polohy „20“. Pokud kontrolujete 1,5V prstovou baterii, aktivuje se poloha „2000m“, což odpovídá 2 V. Dotkněte se záporného pólu baterie černou sondou, kladného pólu červenou a proveďte odečty.
4. Vypněte multimetr přepnutím přepínače do polohy „vypnuto“.

Výsledky měření autobaterie:

• 12,6 – 13,2 V: baterie je plně nabitá;
• 12,2 V: nabito na 50 %;
• méně než 12 V: baterie je vybitá.

Dostatečné napětí naprázdno nezaručuje výkon baterie – je nutné zkontrolovat napětí při zátěži (provozní napětí). U olověných baterií je kromě napětí naprázdno vhodné kontrolovat i hustotu elektrolytu. Tento ukazatel objektivněji odráží úroveň nabití. Normálně se pohybuje v rozmezí 1,27 – 1,28 g/cm3, při vybití baterie klesne na 1 g/cm3.

Autobaterii nemůžete nechat dlouho ve vybitém stavu: dochází k sulfataci desek a baterie selhává.

Při zatížení

Režim, ve kterém baterie napájí zátěž, se nazývá provozní režim. Vadná baterie může mít v klidovém stavu dostatečné napětí, ale v provozním režimu rozhodně klesne pod kritickou hodnotu.

K měření provozního napětí baterie používají technici multimetr se zátěžovou zástrčkou. Ta je vodič s vysokým odporem. Pokud takový nástroj není k dispozici, použije se běžný multimetr a jakákoli vhodná zátěž. Plně nabitá autobaterie v dobrém stavu produkuje napětí 100 V při zátěži 10,8 A.

Metoda řídicího vypouštění

Tato metoda se používá k vyhodnocení kapacity baterie. Její podstata je následující:

• baterie je plně nabitá;
• k němu je připojena zátěž s konstantním výkonem a v tomto okamžiku se zaznamenává čas;
• Během testu se napětí na svorkách baterie nebo proud v obvodu neustále monitoruje multimetrem a po dosažení kriticky nízkých hodnot indikujících vybitou baterii se zaznamenává doba jejího provozu;
• Určete kapacitu pomocí vzorce E = t x I, kde t je doba provozu v hodinách, I je síla proudu v obvodu.

Například 12voltová žárovka o výkonu 60 wattů může být připojena k autobaterii. Spotřebovává proud 60 / 12 = 5 A. Baterie s kapacitou 60 Ah dokáže takovou žárovku napájet po dobu 60 / 5 = 12 hodin, poté napětí klesne pod 12 V. Pro urychlení testu se paralelně zapojí dvě žárovky, což zvýší proud v obvodu na 10 A. Pak se baterie vybije za 60 / 10 = 6 hodin.

Pokud se baterie vybíjí rychleji, její kapacita se určí pomocí výše uvedeného vzorce a v případě významné odchylky od normy se baterie opraví nebo vymění za novou.

Kontrola nabití baterie a úniku proudu

Kromě parametrů baterie kontrolují automobiloví nadšenci řadu dalších ukazatelů.

Napětí na svorkách generátoru pro nabíjení baterie

Když běží motor, generátor nabíjí baterii. Je třeba nastartovat motor a změřit napětí na jeho svorkách multimetrem. Normálně je to 13,5 – 14 V, s nízkou úrovní nabití baterie – nad 14 V. Dodáváním zvýšeného napětí se systém snaží rychle doplnit nedostatek náboje.

V zimě je napětí na svorkách generátoru nad 14 V normální: při nízkých teplotách se baterie vybíjí rychleji. Po přibližně 10 minutách by však napětí mělo klesnout na 14 V. Pokud je i nadále vysoké, může to znamenat vadné relé (regulátor napětí), které může vést k varu elektrolytu v baterii.

Hodnota svodového proudu

I když jsou spotřebiče odpojeny, palubní elektrický systém stále spotřebovává náboj – tomu se říká únik. Je důležité zajistit, aby nepřekročil povolené hodnoty. U různých automobilů se za povolený proud považuje hodnota od 10 do 80 mA, můžete se zaměřit na průměrnou hodnotu – 60 mA.

Měření se provádí následovně:

1. Všechna elektrická zařízení ve vozidle jsou vypnuta a klíč je vytažen ze zapalování.
2. Nastavte multimetr: zapojte černý vodič do konektoru „COM“, červený do konektoru „20A max“ a přepněte přepínač do sektoru „DCA“ nebo „A-“ v horní poloze – „20A“.
3. Odpojte záporný pól baterie a připojte multimetr k jističi: dotkněte se svorky černou sondou a odpojeného vodiče červenou. Odečtěte naměřené hodnoty.
4. Pokud se na displeji zobrazí číslo se dvěma nulami na začátku, zmenší se měřicí rozsah otočením přepínače o jednu polohu dolů. Toto se provádí, dokud se na displeji neobjeví číselná hodnota, která je považována za znamení správně zvoleného rozsahu. Při přepnutí na rozsah „200m“ (méně než 200 mA) se červená sonda vyjme z konektoru „20 A max“ a zapojí se do konektoru „mA“.

Pokud je únik nad 60 mA, vyhledávají ho a odstraňují. Chcete-li to provést, vyjměte pojistky jednu po druhé a pokaždé opakujte měření.

Odpor vodiče mezi generátorem a baterií

Obvykle je tento ukazatel:

• s vypnutým motorem: 20 Ohmů;
• při provozu: 40 – 50 Ohmů.

Pokud je odpor vysoký, očistěte kontakty na uzemnění a vodiči a poté test zopakujte.

Dnes se multimetr stal nezbytným zařízením, s jehož pomocí může uživatel získat komplexní údaje o stavu baterie jakéhokoli typu a účelu. Kontrola autobaterie by měla být prováděna opatrně: v případě chyby se multimetr může přepálit.

K měření kapacity (jedního z klíčových ukazatelů baterií) se používají různé měřicí přístroje, mezi nimiž nejoblíbenější a nejrozšířenější je multimetr.

Typy baterií

V závislosti na konstrukci materiálů použitých při výrobě jsou nejběžnější typy dobíjecích baterií:

• Olovo – používá se v autech, motocyklech, mopedech, skútrech. Používají se také v UPS (systémy nepřerušitelného napájení) a používají se k ukládání energie generované větrnými generátory a solárními panely.
• Lithium-iontové baterie jsou malé, odolné a spolehlivé, používají se v mobilních telefonech, foto a video zařízení, stavebních nástrojích a elektrických vozidlech.
• Nikl-kadmiové a nikl-metalové hybridní baterie jsou spolehlivé, odolné a takové dobíjecí baterie byly v poslední době postupně nahrazovány kompaktnějšími lithium-iontovými analogy, které jsou méně citlivé na okolní podmínky.

Je možné zkontrolovat kapacitu baterie pomocí multimetru a jak na to? Mnoho lidí zajímá, jak zkontrolovat kapacitu baterie pomocí multimetru a také zda je vůbec možné taková měření provést. Odpověď na tyto dvě otázky je kladná – funkčnost a přesnost tohoto měřiče jsou dostatečné k provádění takových operací. Jak se to dělá, bude podrobněji diskutováno níže.

Jaké parametry můžete zkontrolovat?

Pomocí tohoto měřiče elektrických charakteristik můžete zjistit kapacitu baterie, napětí (potenciální rozdíl) mezi jejími póly, vnitřní odpor a svodový proud.

Jak měřit napětí

Měření hodnoty této charakteristiky na dobíjecím zdroji pomocí multimetru se provádí následovně:

1. Elektroměr se přepne do rozsahu měření stejnosměrného napětí do 20 V;
2. Hroty sond jsou aplikovány na stejnojmenné napájecí póly (svorky);
3. Po několika sekundách se na displeji zobrazí aktuální hodnota napětí baterie.

Na listu. Pokud se na displeji vedle čísel objeví znaménko „-“, znamená to, že při připojování svorek nebo hrotů sond došlo k „přepólování“: sondy nejsou přiloženy na stejné póly, ale na opačné póly (záporná černá sonda je přiložena ke kladnému pólu, červený kladný k zápornému pólu, tato situace nepředstavuje žádné zvláštní nebezpečí, ale pro normální provoz měřiče je lepší se tomu vyhnout a zajistit shodu. polarita připojení sond.

Měření rozdílu potenciálů pomocí multifunkčního měřiče

Jak měřit kapacitu

Kapacitu baterie zjistíte následovně:

• Baterie je plně nabitá, načež se k ní připojí zátěž s předem známou spotřebou proudu, například žárovka;
• Zaznamená se doba, po kterou bude zátěž normálně fungovat;
• Současně jsou na póly připojeny sondy (svorky) multimetru, který jej přepne do režimu měření stejnosměrného napětí v rozsahu do 20 V. Tato operace je nezbytná pro sledování úrovně poklesu v rozdíl potenciálů, vypnutí zátěže v okamžiku, kdy je napájení minimální přijatelnou hodnotou této charakteristiky.
• Skutečná hodnota charakteristiky se zjistí jednoduchým výpočtem: vynásobením proudu spotřebovaného zátěží dobou jejího normálního provozu z plně nabité baterie. Získaný výsledek je vyjádřen v ampérhodinách (A*hodina, Ah).

Kromě multimetru se kapacita dobíjecích prvků měří pomocí zařízení, jako je tester.

Jak zkontrolovat vnitřní odpor

Chcete-li zkontrolovat vnitřní odpor baterie, proveďte následující manipulace:

• K baterii je připojena zátěž: žárovka, motor nebo nějaký nástroj;
• Nechte zátěž běžet 5-10 sekund;
• Změřte napájecí napětí (U1);
• Odpojte zátěž;
• Znovu změřte napětí na pólech baterie (U2);
• Najděte rozdíl mezi dvěma hodnotami U1 a U2, vydělte jej jmenovitým potenciálovým rozdílem deklarovaným výrobcem napájecího zdroje a poté převeďte výsledek na procenta. Pokud je v procentech hodnota získaná na základě výpočtů menší než 0,4 %, pak je vnitřní odpor normální.

Prvky s ukazatelem překračujícím tuto hodnotu jsou považovány za nevhodné a dokonce nebezpečné pro další použití.

Jak zkontrolovat svodový proud

Svodový proud je nebezpečný, nežádoucí jev pro jakýkoli dobíjecí zdroj. Kontrola jeho přítomnosti na zdroji napájení automobilu je následující:

• Vypněte zapalování;
• Všechny spotřebiče pracující s vypnutým zapalováním jsou vypnuty: rádio, bezpečnostní systém;
• Odpojte zápornou svorku zdroje napájení;
• Přepněte multimetr do režimu měření stejnosměrného proudu o výkonu až 10A;
• Pomocí krokosvorek připojte kladnou sondu multimetru ke stejnojmennému pólu;
• Záporná sonda je připojena k záporné svorce odstraněné z pólu baterie;
• Známkou přítomnosti svodového proudu bude měnící se číslo na displeji měřiče: čím vyšší je hodnota na něm zobrazená, tím vyšší je svodový proud a samovolné vybití prvku v klidovém režimu.

Stanovení svodového proudu na autobaterii

V bateriích, ve kterých není žádný svodový proud, bude mít obrazovka měřiče tři nuly oddělené jednou tečkou.

Jak zkontrolovat nabití baterie pomocí multimetru a nepoškodit křehkou elektronickou „náplň“ zařízení? Aby při kontrole různých charakteristik baterie multimetrem nedošlo k poškození její vnitřní náplně, je nutné nastavit správný rozsah měření. Takže například při měření rozdílu potenciálů mezi póly 12voltové baterie je přístroj nastaven na rozsah měření stejnosměrného napětí do 20 V.

Na listu. Měření hodnot různých charakteristik pomocí multifunkčního měřiče se provádí od nejvyššího rozsahu. To je nezbytné, aby nedošlo ke spálení vnitřní náplně měřiče a nedošlo k úrazu elektrickým proudem.

Kontrola různých typů baterií

Pro měření kapacity baterie není nutné používat multimetr – hodnotu této charakteristiky můžete změřit pomocí programů a zařízení.

Kontrola kapacity baterie notebooku

Abyste mohli zkontrolovat kapacitu baterie notebooku, musíte použít speciální nástroje: Battery Care, Aida (pro operační systémy Windows), kokosBattery (pro Mac OS), které ukazují skutečnou a výrobcem deklarovanou hodnotu této charakteristiky.

Nabití baterie notebooku můžete zkontrolovat také pomocí příkazového řádku, ve kterém je třeba zadat energii powercfg a stisknout tlačítko Enter. V důsledku takových akcí systém po cca minutě vydá adresu podrobné zprávy o stavu zdroje energie a celého napájecího systému počítače.

Kontrola kapacity baterie telefonu

Kapacitu baterie mobilního telefonu můžete změřit pomocí speciálních programů nebo USB testeru.

Takže můžete zjistit kapacitu baterie telefonu Android pomocí programů, jako je Nova Battery Tester, Battery HD Pro, Power Battery. Tyto programy umožňují rychle a přesně získat aktuální informace o stavu baterie, předvídat dobu jejího běžného provozu a potřebu výměny. To je důležité zejména při použití nekvalitních baterií, které jsou náchylné k samovolnému bobtnání a vytečení.

Kontrola kapacity baterie šroubováku

Kapacita baterie šroubováku se určuje měřením doby provozu plně nabitého zdroje na nářadí. Pokud je získaná hodnota nižší než hodnota uvedená na skříni napájecího zdroje, pak se jeden nebo více jeho vnitřních prvků stalo nepoužitelným.

Kontrola kapacity autobaterie

Kapacita autobaterie se měří pomocí výše popsaného algoritmu s připojenou zátěží. Jako zátěž se používají výkonné lampy, radiomagnetofony a automobilové kompresory pro huštění kol.

Měření kapacity 18650 baterií

Kapacita baterie tohoto typu se měří pomocí testeru nebo připojením zátěže. Hodnota této charakteristiky pro baterii 18650 se vypočítá podle stejného principu jako u autobaterie.

Když tedy víte, jak měřit kapacitu baterie, můžete ovládat tuto důležitou vlastnost a okamžitě vyměnit baterii, když její hodnota klesne pod maximální přípustnou úroveň. Bez ponětí, jak zjistit kapacitu, můžete baterii s nízkou hodnotou této charakteristiky provozovat po dlouhou dobu, což negativně ovlivní samotné zařízení, které funguje z takového prvku.

Video

Jak nastavit multimetr pro kontrolu baterie?

Chcete-li zkontrolovat baterii pomocí multimetru, postupujte takto:

1. Nastavte multimetr do režimu testování DCV.
2. Nastavte multimetr na rozsah odpovídající napětí baterie. Obvykle je to 12 V, ale může se lišit v závislosti na typu baterie.
3. Připojte multimetr k baterii připojením černého vodiče k zápornému (-) pólu baterie a červeného vodiče ke kladnému (+) pólu baterie.
4. Zkontrolujte napětí, které ukazuje multimetr. Pokud je napětí mezi 12,4 V a 12,7 V, je baterie nabitá. Pokud je napětí nižší než 12 V, je třeba baterii nabít. Pokud se napětí výrazně liší od normální hodnoty, může to znamenat problémy s baterií, jako je poškození nebo porucha.

Je důležité si uvědomit, že k testování baterie potřebujete multimetr, který dokáže měřit stejnosměrné napětí, nikoli střídavé. Před použitím multimetru si také přečtěte pokyny výrobce, abyste multimetr správně nastavili a vyhnuli se možným chybám.