Чем измерять напряжение в аккумуляторах
Проверяем АКБ автомобиля с помощью мультиметра правильно
Иногда зимой у автолюбителей возникают проблемы при запуске авто. Это происходит из-за плохого влияния отрицательных температур на жидкость, залитую в аккумуляторную батарею (электролит). Чтобы избежать неприятностей приходится с определённой периодичностью контролировать емкость аккумулятора. Рассмотрим, как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром.
Способы проверки заряда АКБ
Существует несколько способов проверить зарядку аккумулятора. Некоторые можно осуществить при помощи специально разработанных для этого устройств. А в некоторые батареи даже встроено такое приспособление.
Существующие способы померить заряд АКБ:
Как определить напряжение по встроенному индикатору
Современные автомобили уже оборудованы встроенными индикаторами, которые могут помочь хозяину авто узнавать в любой момент о текущем состоянии заряда.
Впервые такие аккумуляторы вышли с конвейеров японских автоконцернов. Определить степень зарядки помогает специальное «зелёное окошко», которое и является индикатором.
Другое его название гидрометр. Цвет окошка зависит от степени заряженности:
Если в машине стоит аккумулятор с индикатором, то делать замер заряда мультиметром или «нагрузочной вилкой» нет смысла.
Стоит отметить, что аккумуляторы такого типа стоят недешево. В некоторых случаях цена увеличивается примерно на треть. Не каждый автолюбитель готов переплачивать за такую батарею.
Тогда подойдут другие методы измерять заряд аккумулятора.
Проверка напряжения нагрузочной вилкой
Нагрузочная вилка считается сегодня инструментом слегка устаревшим. Встретить ее чаще всего можно на станциях технического обслуживания, чем у частных автовладельцев. Тем не менее, такая проверка получается наиболее верная и профессиональная.
Нагрузочной вилкой называют определенный инструмент, который с особой точностью позволяет установить уровень неисправности аккумулятора. В нем объединены мультиметр и нагрузочное сопротивление.
Ещё один нюанс, который нужно учесть при измерении таким способом: проверять напряжение желательно при температуре батареи 20-25 градусов и не делать это очень часто. В противном случае можно потерять большую долю емкости.
Такой способ надежный и достоверный. Единственный его минус в том, что нагрузочная вилка практически не встречается в обычном гараже у рядового автолюбителя. Для таких хозяев авто стоит подумать о том, как мультиметром проверить напряжение аккумулятора автомобиля.
Измерение заряда мультиметром
Мультиметром называют прибор способный замерить ампераж, напряжение, сопротивление и температуру у технических устройств.
Данные тестеры применяют не только, чтобы замеривать заряд АКБ машин. Они с высокой точностью могут определить напряжение в батарее шуроповертов, ноутбуков и телефонов.
Например, многие устройства IPHONE работают на литий-ионных АКБ, которые очень удобно тестировать электронными японскими мультиметрами компании Sanwa или китайскими DT-830b.
Для современных владельцев авто это практически идеальный вариант. Стоимость такого прибора вполне приемлемая. Особенно удобно пользоваться теми моделями, которые оснащены электронными табло.
Такой точности, как при первом и втором способе проверки не будет. Однако померить заряд, когда это необходимо и сориентироваться в дальнейших действиях, вполне возможно.
Как пошагово замерить напряжение мультиметром на аккумуляторе автомобиля:
Для удобства автолюбителей разработана специальная шкала значений, помогающая по данным тестера определить степень заряженности батареи:
Исходя из представленных параметров, можно сделать вывод, что значения напряжения на приборе менее 12,7Вольт, показывают частичную заряженность АКБ. В случаях, когда мультиметр показывает менее 11,7Вольт, аккумулятор стоит поставить на зарядку.
У любой машины постоянно происходит минимальная утечка тока (в пределах 50-80 мА.). В частности:
В результате все вместе разряжает АКБ в пределах 60мА. Эти затраты не являются для батареи критическими и её можно эксплуатировать еще несколько лет. Другое дело, если расход составит более 60-80 мА, то батарейка быстро разрядится.
Технология замера утечки тока
Как проверить аккумулятор, с целью определения утечки тока, тестером:
Для того, чтобы правильно при помощи тестера научиться определять утечку тока, рекомендовано следующее видео:
Быстрая проверка показателей аккумулятора
В ряде случаев владельцам авто совсем некогда заниматься отсоединением АКБ от машины, а также «копаться» с освещением и приборной панелью. Такие хозяева машин определяют уровень зарядки АКБ без ее снятия, прямо под капотом.
Этот процесс выглядит следующим образом:
Измерить напряжение аккумулятора автомобиля мультиметром — задача посильная даже начинающему автолюбителю. Позволить себе дорогой аккумулятор, оснащенный специальным индикатором, может не каждый.
Практичным и универсальным вариантом считается измерение заряда АКБ мультиметром. Этот прибор, с говорящей приставкой «МУЛЬТИ», позволяет измерить не только напряжение, но и силу тока. Кроме того, мультиметр может пригодиться и для другой электротехники, включая телефоны, ноутбуки, шуруповерты. Помните, что приобретать такой прибор лучше у проверенных производителей в специализированных магазинах.
Проверяем самочувствие аккумулятора автомобиля разными способами
Если мотор — сердце автомобиля, то аккумулятор — та самая сила, оживляющая машину. В его подчинении запуск двигателя и питание бортовой сети, если он выключен.
Способы проверки аккумулятора
Какие аккумуляторы есть на рынке? Свинцово-кислотные, литиевые и щелочные. Аккумуляторная кислотная батарея, или АКБ, чаще всего используется в авто- и мототехнике. Проверенные временем устройства долго держат заряд и хорошо переносят постоянные нагрузки. Недостатком свинцово-кислотных аккумуляторов является их уязвимость к холоду. Отрицательная температура в сочетании с низким зарядом аккумулятора влияют на плотность электролита внутри батареи. Чтобы не допустить замерзание и разрядку АКБ, необходимо знать как проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность.
Существует несколько способов проверки состояния АКБ:
Проверка по индикатору
Проще всего оценить уровень заряда с помощью индикатора, который некоторые производители устанавливают на крышку своего аккумулятора. Технически индикатор заряда аккумулятора представляет собой своего рода поплавок, который перемещается в зависимости от уровня жидкости в АКБ. Как чувствует себя батарея определяют по цвету индикатора:
На вопрос как проверить емкость аккумулятора ответят специальные приборы — тут простым индикатором не обойдешься, тем более он есть не у всех батарей.
Проверка аккумулятора автомобиля с помощью мультиметра
Специальный прибор может измерить заряд и предупредить об утечке тока. Купить его можно в любом большом автомобильном магазине, или в отделе «все для электриков» где-нибудь в строительном супермаркете. Как это делается — по пунктам:
Данные таблицы показывают, что если напряжение на клеммах меньше 12.7 В, то АКБ заряжена не полностью, а если мультиметр выдает менее 11,7В — это признаки неисправности или глубокого разряда.
Использование нагрузочной вилки при проверке аккумулятора
Метод нагрузочной вилки — один из самых эффективных и используется в процессе диагностики работоспособности АКБ под нагрузкой в профессиональных сервисных центрах. Сама по себе нагрузочная вилка представляет собой устройство, включающее мультиметр (вольтметр), нагрузочное сопротивление, а иногда и амперметр. Проверка исправности аккумулятора при этом проводится в два этапа:
При проверке таким способом нужно соблюдать температурный режим. Если в месте проведения диагностики температура воздуха ниже 20 градусов, холодная батарея может быстро разрядиться.
Применение зарядного устройства при проверке АКБ
Если необходимо срочно провести проверку аккумулятора, а мультиметра, ареометра и нагрузочной вилки под рукой нет, можно воспользоваться стандартным зарядным устройством. Шкала для определения напряжения батареи подскажет состояние источника питания после нажатия специальной проверочной кнопки. Нужно только подключить ЗУ к клеммам АКБ. Обратите внимание, включение устройства в электрическую сеть в момент проверки недопустимо.
Проверка электролита в аккумуляторе
Уровень электролита в аккумуляторе играет важную роль при эксплуатации устройства. Его проверка может проводиться по-разному в зависимости от конструкции конкретной АКБ. Традиционно автомобилисты оценивают уровень электролита визуально через отверстия под крышками банок аккумулятора. Некоторые модели оснащены шкалой для определения меры заполнения батареи с указанием максимума и минимума, допустимого для безопасной работы устройства. В лучшем случае производители делают часть пластикового короба прозрачным. Для еще более точного определения уровня используются стеклянные измерительные трубки, опускаемые на дно каждой банки. Если вы решите проводить замеры таким способом, не забудьте о мерах безопасности, ведь в состав электролита входит серная кислота.
Немаловажно при оценке состояния электролита в аккумуляторе измерить его плотность. Для исследования этого показателя понадобится специальный прибор ареометр, или денсиметр. Сложная конструкция состоит из двойной стеклянной колбы, груши и пробирки, наполненной ртутью или дробью. Ареометр позволяет установить точное соотношение частей воды и серной кислоты, содержащихся в электролите.
Процедура оценки плотности проводится не менее чем через 2 часа после полной зарядки аккумулятора путем взятия проб из каждой банки. Результат измерения считается достоверным, если набрано достаточное количество электролита (до поднятия поплавка). Оптимальный показатель плотности — 1,27-1,29 г/см3. При превышении нормы электролит можно разбавить дистиллированной водой, а при занижении необходимо добавить аналогичный раствор с нормальным показателем плотности.
Возможна ли зарядка АКБ в домашних условиях?
Зарядку аккумуляторной батареи желательно проводить в нежилых, хорошо проветриваемых помещениях. Если вам все же пришлось заряжать АКБ дома, лучше делать это на балконе. Дело в том, что в процессе зарядки аккумулятора выделяется опасный для здоровья человека сернистый газ, а также хлористые соединения кислорода. Подобные летучие вещества могут вызывать недомогание. Необходимо отслеживать продолжительность зарядки и состояние электролита. Не допускайте его «закипания», поскольку это может существенно снизить ресурс батареи. Сила тока ЗУ во время зарядки должна быть минимальной. Помните, для полной зарядки аккумулятора емкостью 60 ампер нужно 7-8 часов.
Специалисты официальных сервисных центров ГК FAVORIT MOTORS оказывают полный спектр услуг по обслуживанию и ремонту автомобилей любых марок. Квалифицированные мастера в короткие сроки устранят любые неисправности электрооборудования и проведут тщательную диагностику всех систем Вашего автомобиля. Обращайтесь к профессионалам!
Тестируем восемь аккумуляторных тестеров
Привет, Хабр! Карманные «показометры» с крокодилами на клеммы аккумуляторных батарей (АКБ) известны и доступны не первый год. Можно ли верить этим устройствам? — Приборы китайские, корпуса пластиковые, на нагрузочные вилки не похожи. К ним высказывают немало претензий. А мы возьмём и проверим, насколько они соответствуют действительности.
Принцип действия всех рассматриваемых приборов основан на измерении внутреннего сопротивления химического источника тока пульсирующему току с постоянной составляющей. В качестве нагрузки используются цементные резисторы. Реализовано 4-проводное подключение: к каждому крокодилу идёт провод для измерения напряжения и провод для съема тока. И на основании измеренного внутреннего сопротивления производится расчёт и индикация показаний.
Два тестера — Foxwell BT100 Pro — совершенно одинаковые, по ним сравним показания двух экземпляров.
DHC BT280 и TooL it DBT300 имеют одинаковые корпуса и экраны. Возможно, это клоны одного и того же прибора, а число 300 призвано сделать вид, будто перед нами новая модель.
Autool BT360 и All-sun EM571 также имеют внешнее сходство между собой.
И наконец, классика жанра — Lancol Micro-468 и Micro-200.
Каждый из тестеров предоставляет несколько режимов проверки для разных типов аккумуляторных батарей. Начнём с измерения параметров АКБ Fireball FB60 60 А*ч. Заявленный пусковой ток 540 А в стандарте EN. Это кальциевый Ca/Ca аккумулятор стандартного типа. Также проверим аккумулятор Topla AGM Stop&Go AG60 60 А*ч EN 680 A.
▍Lancol Micro-468
Меню Lancol Micro-468 русифицировано. Прибор не отображает значения внутреннего сопротивления. Имеет для каждого типа АКБ два режима теста «перед зарядкой» и «после зарядки», между которыми не проявилось никаких различий, кроме как на 5 А более высокий ТХП (ток холодной прокрутки) и на 1% — состояние здоровья (SoH). Скорее всего, эта разница вызвана просто погрешностью измерений. Прибор самый громоздкий из всех рассматриваемых.
Создаётся сильное впечатление, что у Lancol Micro-468 всего два алгоритма измерений (расчёта параметров): один для обычных АКБ и второй для всех остальных — EFB, GEL, AGM со спиральными пластинами (Планте) и AGM с плоскими пластинами (Фора-Фолькмара).
▍Lancol Micro-200
Следующим испытываем Lancol Micro-200. Он умеет показывать миллиомы. Процент заряженности, как и предыдущий Ланкол, отображает 98, а не 100. Видимо, разработчики считают, что на сто процентов никто свинцовые аккумуляторы не заряжает. На самом деле, в очень многих случаях оно так и есть, а уж высокое НРЦ — напряжение разомкнутой цепи, оно же ЭДС без нагрузки, — часто свидетельствует как раз о недозаряде с расслоением электролита.
У Lancol Micro-200 видим те же два алгоритма, что у Micro-468: для обычных «мокрых» (WET) АКБ со свободно плещущимся электролитом и для всех остальных «продвинутых». Бессмысленные пункты «после зарядки» и «перед зарядкой» из меню убрали.
▍All-sun EM571
All-sun EM571 при каждом подключении крокодилов требует выбрать язык. Это неудобно. Хорошо хоть, что список начинается с русского. Имеются функции «перед зарядкой» и «после зарядки».
Те же два алгоритма, результаты совпадают с предыдущими приборами.
▍Autool BT360
Autool BT360 похож на All-sun EM571 не только корпусом, но и интерфейсом. Всё начинается с выбора языка, далее идут те же пункты.
Всё те же два алгоритма, ничего нового. При проверке Topla AGM в режиме обычной АКБ показал 100% здоровья, в режиме AGM — всего 92%, несмотря на то, что пусковой ток соответствует норме.
▍Foxwell BT100 Pro
Foxwell BT100 Pro снабжён более продвинутым меню, не требует начинать с выбора языка, и не имеет пунктов «перед зарядкой» и «после зарядки». Типов аккумуляторов предлагается всего три: обычный, AGM и GEL.
Результаты измерения не входят на один экран, приходится листать.
У прибора Foxwell BT100 Pro, в отличие от предыдущих, значение миллиом не зависит от типа АКБ, что, на первый взгляд, «с радиолюбительской точки зрения», правильно: сопротивление это сопротивление, измеряемое между клеммами ESR-метра.
Но свинцово-кислотный аккумулятор это не резистор и не конденсатор, а сложная электрохимическая система, падение напряжения внутри которой при том или ином направлении тока складывается не только из собственно внутреннего сопротивления, (кстати, зависимого от температуры и концентрации кислоты в электролите), но и нескольких ЭДС поляризации, («ионисторов», «суперконденсаторов»), кинетика заряда и разряда которых сильно зависит от особенностей конструкции аккумулятора: пластин, сепараторов, абсорбированного или загущённого электролита. Эти особенности необходимо учитывать для измерения внутреннего сопротивления и расчёта по нему тока холодной прокрутки. Одной радиолюбительской смекалки тут недостаточно, необходимы знания реальных современных аккумуляторных батарей.
Это первый из сегодняшних испытуемых, показывающий заряженность 100%. Алгоритм «GEL» очень похож на алгоритм для обычных АКБ. Велика вероятность, что для этих типов он один. Показания ТХП для AGM и обычных различаются, SoH — не различаются. Разброс показаний двух экземпляров этой модели пренебрежимо мал.
▍TooL it DBT300
Показания TooL it DBT300 также не входят на один экран, нужно листать между тремя. Тестер работает быстрее предыдущих. В отличии от всех них, не русифицирован. Жидкокристаллический экран — не точечная матрица, а сегментный. SoH и SoC выводятся в одном месте экрана, что неудобно для восприятия и может вести к путанице. Кнопки «назад» или «отмена» у этого устройства нет, при ошибке ввода нужно продолжить далее, или пересоединить крокодилы для сброса.
Это первый тестер, посчитавший нашу «мокрую» АКБ исправной (ОК). Судя по показаниям, на первый взгляд, в нём всё те же два алгоритма: первый для обычных SLI (starter, light, ignition, — стартер, свет, зажигание) и гелевых GEL, второй — для всех остальных. Показания внутреннего сопротивления, как и у Foxwell BT100 Pro, и в отличие от предыдущих участников теста, от алгоритма не зависят.
▍TDHC BT280
Последний участник сравнительного теста DHC BT280 как две капли воды похож на предыдущий TooL it DBT300.
Этот экземпляр прибора много использовался длительное время, и начал завышать показания напряжения. Скорее всего, виной тому попадание капель серной кислоты внутрь прибора или аэрозоль серной кислоты, выделяющийся в атмосферу при заряде аккумуляторов и могущий разъесть токопроводящий слой металлоплёночных резисторов или образовать отложения электропроводных солей на плате. В описании правдиво заявлено, что корпус устройства аккумуляторной кислоты не боится. Внутренности, очевидно, боятся, и, как выяснилось, корпус защитил их не на сто процентов. С другой стороны, тестер продолжает работать, хоть и с погрешностью по напряжению.
▍Итоги
Реальную ёмкость аккумулятора можно проверить только контрольным разрядом, и никак иначе.
Все восемь рассмотренных приборов семи моделей от шести производителей измеряют не погоду на кольцах Сатурна, а внутреннее сопротивление 12-вольтовой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи. На основании измеренного внутреннего сопротивления по некоторому алгоритму рассчитывается ток холодной прокрутки в заданном стандарте.
Исходя из числа пунктов меню, можно предположить, что для каждого стандарта должен быть особый алгоритм, (или набор коэффициентов единого алгоритма), для разряженной и заряженной АКБ, а также для аккумуляторов разных типов. По факту, ни в одном из испытанных тестеров число пунктов меню не соответствует числу алгоритмов, (или наборов констант).
Три модели из семи имеют пункты «перед зарядкой» и «после зарядки», которые ничего не делают, лишь только заставляют пользователя потратить время на лишнее нажатие кнопки. Все 7 моделей имеют только 2 алгоритма с различимыми результатами, плюс у двух моделей работает поправка на уровень заряженности AGM аккумулятора со спиральными пластинами Планте.
Создаётся впечатление, что разработчики собирались реализовать много функций, и предусмотрели для них пункты меню, но по какой-то причине этого не осуществили. Либо это множество пунктов должно, по мнению авторов приборов, упростить пользователю выбор, какой аккумулятор каким образом проверять. Или же много пунктов меню сделано для красоты: психологически прибор кажется более многофункциональным, сложным и умным.
У Lancol, Autool и All-sun заметно значительное сходство интерфейса, говорящее о том, что все эти приборы — плоды развития одного прототипа. A TooL it DBT300 выглядит вообще как клон DHC BT280 или OEM продукт, заказанный на том же заводе.
Напоследок, не будем забывать, что карманные экспресс-тестеры не являются поверенными прецизионными лабораторными приборами, особенно при современной ситуации с аккумуляторами, когда встречается так много инновационных конструктивных особенностей, влияющих на характеристики.
Разработчики с трудом поспевают за производителями АКБ, ведь характеристики даже двух батарей одного модельного ряда в одном корпусе, с одинаковыми сепараторами и пластинами, но число пластин различается на единицу, могут быть очень разными. Соответственно разными должны быть коэффициенты для вычислений. Потому в память фирменных авторизованных тестеров закладывают данные по конкретным артикулам аккумуляторных батарей, и тогда точно известно, с какими эталонами и какими поправками сравнивать.
А рассмотренные в статье и подобные им бытовые приборы доступны, занимают мало места, и способны поведать многое о различиях аккумуляторных батарей и динамике состояния той или иной батареи. Каждый тестер проявил повторяемость результатов, и может быть использован при обслуживании АКБ и автолюбителями, и профессионалами.
Могут ли показания такого экспресс-тестера быть основанием для экспертного заключения о состоянии АКБ? — В той же степени, как показания медицинского термометра и сфигмоманометра для медицинского заключения. Врач не может руководствоваться всего лишь двумя простыми приборами, ему необходимы многие другие данные из истории болезни пациента, а также знания и опыт в медицине по своей специализации. Так и аккумуляторщику необходимы данные, знания и опыт. А маленькие верные помощники, — автоматические приборы, — берут на себя рутину и помогают высвободить потенциал человека для решения творческих задач. Ведь без творчества и интуиции ни одна профессия невозможна.
В данном исследовании мы осветили только функции измерения стартерных характеристик аккумуляторных батарей. Приборы экспресс-теста АКБ «умеют», кроме этого, оценивать качество работы бортовой сети автомобиля, — зарядное напряжение, его пульсации и просадку током зарядки аккумулятора после запуска двигателя. Этих функций мы коснёмся в наших следующих публикациях, которые будут посвящены нескольким моделям «народных» тестеров Konnwei.
Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.