Работоспособность батареи определяется ее вольтажом (напряжением) и емкостью накопителя. Для проверки этих параметров потребуется вольтметр, амперметр или комбинированный прибор — мультиметр.
Чтобы определить оптимальное время зарядки или замены, нужно знать, как пользоваться мультиметром и как проверять аккумулятор под нагрузкой и без нее.
Мультиметр: что это такое
Мультиметр — это многофункциональное устройство, которое применяется для измерения силы постоянного и переменного тока, напряжения, электрического сопротивления цепи и емкости конденсаторов. Прибор можно использовать в качестве тестера для проверки проводимости («прозвона») цепи и обнаружения разрывов.
Благодаря наличию 3 шунтирующих резисторов с различным электросопротивлением мультиметр может снимать показания в нескольких диапазонах.
Строение мультиметра
Наиболее часто для домашних проверок используются электронные мультиметры, имеющие небольшой ЖК-экран и ручку переключения режимов работы устройства. Текущий тип и диапазон измерения находится напротив красной точки или углубления на краю переключателя.
На передней или боковой части корпуса есть несколько гнезд для подключения щупов. Щуп черного цвета является отрицательным и всегда подключается к разъему, отмеченному «Com» или «Common» (земля). Положительный (красный) щуп вставляется в свободное гнездо.
Если на корпусе мультиметра 3 гнезда для щупов, то красный щуп вставляется в среднее гнездо (нижнее обозначено как «Земля»). Верхний разъем применяется для «плюсового» щупа только в том случае, если измеряемая сила тока меньше 5-10 А. В моделях с 4 гнездами диапазон ампеража делится на 3 зоны: до 200 мА (1-й разъем), от 200 мА до 5-10 А и более 5-10 А.
Режим измерения напряжения постоянного тока имеет маркировку ACV, переменного — DCV, силы тока — DCA, а электрического сопротивления — Ω (омега). Постоянный и переменный ток могут обозначаться прямой и волнистой чертой соответственно.
Зона включения прозвонки располагается между диапазоном ампеража и сопротивления. При обнаружении разрыва мультиметр подает звуковой сигнал (у некоторых моделей — только световая индикация). Функциональность тестера обеспечивается батарейкой Крона, резисторами, выпрямительными диодами и другими элементами.
Как проверить аккумулятор автомобиля
Проверяем ток утечки
Для проверки тока утечки нужно:
- Перевести прибор в режим амперметра, выбрав диапазон более 10 А.
- Выбрать метод проверки утечки — в разрыв плюса или массы. В 1 случае «плюс» мультиметра подключается к соответствующей клемме аккумуляторной батареи (АКБ), а «минус» — к контактам автомобиля. Во 2 случае щупы подключаются к минусовым клеммам АКБ и машины, но полярность не влияет на результат.
- Отключить освещение, магнитолу и габаритные фары в автомобиле.
- Отсоединить «минусовую» клемму машины от АКБ, в разрыв цепи подключить мультиметр, соблюдая полярность метода.
- Снять показания с прибора. При наличии тока утечки — поочередно проверить разрывы цепей сигнализации, противотуманных фар, обогрева, дополнительного освещения и других систем автомобиля.
Измеряем напряжение
Наиболее быстро определить работоспособность батареи можно с помощью вольтметра. Чтобы узнать напряжение на АКБ, необходимо:
- Переключить тестер в режим измерения постоянного напряжения.
- Заглушить двигатель и выключить все системы автомобиля, потребляющие электричество. При работающем моторе полученный вольтаж будет соответствовать генератору, а не накопителю.
- Подключить щупы параллельно к «плюсу» и «минусу» аккумуляторной батареи, соблюдая полярность.
- Снять показания прибора. При отсутствии потребителей и тестовой нагрузки вольтаж должен составлять 12,66 В при 100% заряда. При 75% напряжение составит 12,42 В, при 50% — 12,18 В, а при полном разряде — 11,6-11,8 В. При снятии показаний нужно учитывать долю погрешности мультиметра. Подзарядку рекомендуется производить при 12,2-12,4 В в зависимости от времени года. Полный разряд является небезопасным для аккумулятора и требует длительного восстановления низкими токами.
Также вольтаж измеряется при работающем двигателе, при участии нагрузочной катушки (18-20 мОм) и основных потребителей аккумулятора (магнитолы, габаритов и др.). Тест на работающем моторе показывает заряд, который передается от генератора на АКБ.
Для проверки напряжения нужно завести двигатель, но выключить все потребители электроэнергии в машине. Нормальный показатель составляет 13,6-13,7 В, но может колебаться в пределах от 13,5 до 14 В. Вольтаж более 14 В означает, что идет подзарядка АКБ. Такое значение может наблюдаться при измерении в холодную погоду без предварительного прогрева двигателя.
После первичного теста нужно поочередно включать потребителей в цепь, продолжая наблюдать за показателями мультиметра. После каждого прибора вольтаж должен падать не более чем на 0,1-0,2 В. Оптимальное значение напряжения при включении всех систем — 12,8-13 В.
Для измерения нагрузочной вилкой (катушкой) устройство подключается к клеммам АКБ на 5 секунд. Мультиметр, подсоединенный параллельно, снимает вольтаж при заданной нагрузке. Напряжение рабочей батареи составит 10,2 В. Вольтаж ниже 9 В свидетельствует о сильном износе аккумулятора.
Проверяем внутреннее сопротивление
Внутреннее сопротивление (R) влияет на потери тока на аккумуляторе и интенсивность разогрева батареи по закону Джоуля-Ленца. Чем меньше этот показатель для АКБ, тем выше ее потенциальная работоспособность.
Общее значение складывается из нескольких локальных сопротивлений:
- на стыке электродов и электролита;
- на соединениях и электродах;
- в электролите (сопротивление ионному потоку).
Измеряемая величина зависит от температуры и заряженности АКБ: чем холоднее электролит и ниже заряд, тем больше показатель R.
Для определения внутреннего сопротивления нужно:
- Разрядить аккумулятор до 85-90%, чтобы получить более точное значение.
- Подключить к АКБ резистор или другой элемент сопротивления с заданным параметром R и силы тока. Для проверки батарей автомобилей используются лампы мощностью 60 Вт (5 А).
- Подсоединить параллельно мультиметр в режиме вольтметра. Запомнить полученный вольтаж.
- Отключить лампу, повторно измерить напряжение. Допустимое увеличение показателя при токе 5 А — 0,05 В (внутреннее сопротивление — 10 мОм). Если разница вольтажа превышает 0,05 В, аккумулятор нужно заменить.
Определяем емкость
Емкость АКБ измеряется методом контрольного разряда при заданных параметрах нагрузки. Целью теста является определить, за какое время батарея потеряет половину заряда после полного его восстановления.
Проверка выполняется в следующей последовательности:
- измерить напряжение на клеммах, сравнить с показателем, эквивалентным полной заряженности;
- подключить потребляющий элемент с заданной мощностью, отметить время начала теста;
- время половинного разряда батареи умножается на силу тока в цепи;
- полученное значение в А*ч сравнивается с данными технического паспорта аккумулятора.
Для быстрой проверки можно подключить к АКБ лампу, которая потребляет половину тока батареи. Потускнение света после 2-5 минут теста свидетельствует о низкой работоспособности аккумулятора.
Умные зарядные устройства проводят проверку емкости АКБ автоматически — при штатной зарядке или восстановлении после глубокого разряда.
Проверяем батарейки
Номинальное напряжение щелочных и алкалиновых пальчиковых батареек составляет 1,5-1,6 В. Для проверки их работоспособности можно применять 2-хэтапный тест:
- Без нагрузки. Выбрать на мультиметре режим постоянного напряжения диапазоном от 200 мА до 5-10 А, приложить щупы с соблюдением полярности. Классифицировать батарейки по полученным показателям: более 1,35 В — рабочие, от 1,2 до 1,35 В — требуют проверки под нагрузкой, менее 1,1-1,2 В — подлежат утилизации.
- С нагрузкой. Проверять нужно только те батарейки, вольтаж которых на 1 этапе превысил порог в 1,2 В. После включения нагрузки в цепь нужно выждать 30-40 секунд, а затем подсоединить щупы мультиметра. При напряжении менее 1,1 В батареи следует утилизировать, при 1,1-1,3 В — можно использовать в маломощных устройствах (пультах дистанционного управления, компьютерных мышках), при более чем 1,35 В — применять в любых приборах, питающихся от портативных накопителей.
Записываем параметры аккумулятора телефона
Емкость аккумулятора телефона проверяется при помощи мультиметра, часов, резистора и зарядки. Полностью заряженная батарея разряжается с помощью резистора, после чего снова ставится на зарядку. В процессе контролируется длительность и сила тока зарядки.
Если измерить только длительность восстановления батареи, то можно получить меньшее значение, чем указано в паспорте телефона. Это обусловлено тем, что производитель указывает А*ч при восстановлении зарядкой 3,8 В, а штатное напряжение на стандартных зарядных устройствах составляет около 5 В. С учетом КПД зарядки вольтаж падает до 4,5 В.
Для расчета нужно умножить ампераж зарядки на длительность полного восстановления, а затем дополнительно учесть коэффициент 4,5 В/3,8 В.
При отсутствии нагрузочного элемента можно разрядить АКБ самим смартфоном.
