Jak testovat baterii: pomocí testeru zkontrolujte kapacitu, odpor a napětí baterie

Když se vyskytnou problémy se zapnutím jakéhokoli mobilního zařízení, ať už je to smartphone nebo dálkového ovladače, nejprve vyměňte jeho baterii - baterii popř baterie. Můžete se však ujistit, že zdroj energie funguje, aniž byste jej vyměnili. Chcete-li to provést, stačí vědět, jak zkontrolovat shodu baterie s jejími charakteristikami pomocí multimetru, a poté se rozhodnout ji vyměnit.

Baterie a její parametry

Baterie je baterie s uloženou vnitřní elektrickou energií. Konstrukčně se jedná o nádobu, ve které se nachází látka (elektrolyt), zajištění pohybu nosičů náboje z jednoho pólu produktu na druhý, čímž se vytvoří elektřina. Možná je to způsobeno chemickými procesy, které probíhají s uvolňováním energie. Postupně se tyto procesy zpomalují a baterie ztrácí schopnost generovat proud, tedy „sedne“.

Baterie jsou rozděleny do následujících dvou hlavních typů:

1. Nenabíjecí. V závislosti na použitém elektrolytu jsou solné, alkalické, lithium. Jejich napájecí napětí je jeden a půl voltu a probíhající chemická reakce nemá proces obnovy.
   instagram viewer
2. Nabíjecí baterie). Vyznačují se vratností procesů probíhajících v nich. Jako baterie se používají nikl-kadmiové (NiCd), nikl-metalhydridové (NiMh), lithium-iontové (LiIon), olověné (Pb) typy baterií.

Každá baterie se skládá ze tří prvků: dvou elektrod (anoda a katoda) a agresivního prostředí - elektrolytu. Ten je kapalný, proto se přidává polymerní zahušťovadlo, aby se zabránilo jeho vytékání ze skořápky. Anoda je vyrobena v práškové formě. Při reakci s elektrolytem se postupně rozpouští, v důsledku toho vznikají volné náboje, které se okamžitě pohltí a nastává rovnovážný stav.

Pokud připojíte zdroj energie k elektrickému obvodu, začnou v něm redoxní reakce. Na anodě se objevuje přebytek elektronů, které jsou přitahovány katodou. Redistribuce nábojů vede ke vzniku rozdílu potenciálu na elektrodách.

Postupem času se původní složení anody a katody mění a množství elektrolytu klesá. Když reakce probíhá, objevují se látky, které brání pohybu nábojů. To vše vede k tomu, že proud dodávaný baterií klesá a s tím se snižuje potenciálový rozdíl.

Nabíjecí baterie fungují podobně jako baterie. I v nich se při vyčerpání anody již netvoří elektrony a baterie ztrácí proud a napětí. Ale vzhledem k typu použitého materiálu je anoda obnovitelná. Za tímto účelem jím prochází elektrický proud, což vede k jeho obohacení a doplnění náboje.

Vlastnosti baterie

Všechny parametry baterie jsou rozděleny do dvou hlavních typů: elektrické a fyzické. První zahrnují velikost produktu a jeho geometrický tvar. Ale bez ohledu na to, jak baterie vypadá, konstruktivně má vždy dva závěry: pozitivní a negativní. Jsou označeny na těle respektive znaky «+ "a" - ".

Hlavní vlastnosti baterií jsou:

1. Pracovní napětí. Tento parametr ukazuje hodnotu rozdílu potenciálu mezi anodou a katodou baterie. K dnešnímu dni jsou k dispozici baterie s 5 a 9 volty. Ale baterie mohou být vyrobeny s napětím: 1,2; 2,4; 6; 12 voltů. Zároveň je poměrně často možné najít sekvenční kombinaci více baterií stejného typu v jednom případě, ve výsledku bude rozdíl pracovního potenciálu násobkem daných hodnot.
2. Kapacita. Je považován za hlavní parametr charakterizující životnost baterie. Ukazuje množství energie, kterou může živel odevzdat. Tento parametr závisí na mnoha faktorech, z nichž hlavní jsou geometrické rozměry a použité při výrobě látky. To znamená, že pokud je kapacita baterie 10 ampérhodin, pak to znamená, že může dodávat zátěž proudem 1 ampér po dobu 10 hodin nebo proudem 5 ampér po dobu 2 hodin.
3. Vybíjecí proud. Jedná se o nejvyšší proud, který může baterie dodat v krátkém čase ve zkratovém režimu. Určuje ve větší míře kapacita prvku. Ve skutečnosti se jedná o rychlost vybíjení, tedy množství proudu, které může zdroj dát na 1 ampér své kapacity.
4. Samovybíjení. Tento parametr platí více pro baterie než pro baterie, i když je vlastní oběma. U baterií je to tak zanedbatelné, že se s tím skoro vůbec nepočítá. Spočívá ve ztrátě kapacity podavače bez připojení k zátěži. Obvykle se tato hodnota uvádí v procentech.

Metody měření

Při zkoumání baterií se nejčastěji měří dva parametry – kapacita a napětí. K měření charakteristik lze použít jak laboratorní stojany se specializovanými elektronickými zařízeními, tak domácí testery.

Mezi specializované přístroje patří testery, které měří pouze určitý parametr. Například voltmetr nebo měřič kapacity. Taková zařízení v podstatě využívají mikrokontroléry a speciální analyzátory a jejich práce je plně automatizovaná. Navíc se může jednat jak o kompletně hotová zařízení, tak o zařízení určená pro připojení k osobnímu počítači.

A existují i ​​univerzální měřiče, které po připojení baterie zobrazí výsledky měření více parametrů najednou. Ale obvykle jsou přesností nižší než specializované vybavení.

Kromě toho lze pomocí LED nebo piezo reproduktorů získat obecné informace o stavu napájecího zdroje. Pomocí segmentů vodičů se k nim přivádí napětí z baterie a vizuálně nebo zvukově se posuzuje vhodnost prvku. Bez kontroly pomocí testeru však nebude možné získat spolehlivé indikátory. Nezáleží na tom, zda je digitální nebo analogový.

Pomocí multimetru

Multimetr je zařízení určené k měření různých elektrických parametrů. Podle principu činnosti mohou být testery digitální nebo analogové. Bez ohledu na to jsou jejich důležitými vlastnostmi přesnost a rozsah měření. Čím vyšší jsou tyto charakteristiky, tím menší bude chyba získaného výsledku.

Než zkontrolujete baterii pomocí testeru, musíte ji správně nastavit a ujistit se, že její zdroj napájení funguje. Při nedostatečném napětí dodávaném do obvodu měřiče budou získané indikátory zkreslené.

Aby uživatel přesně věděl, kdy vyměnit podávací prvek, je v digitálním zařízení poskytnuta indikace. Za tímto účelem vestavěný analyzátor sleduje úroveň napětí baterie, která jej napájí, a v případě problémů s ní signalizuje blikající ikonou na obrazovce zařízení. A u analogového testeru bude důvodem výměny napájecích prvků nemožnost nastavení šipky zařízení do nulové polohy.

Pro získání správného výsledku se vyplatí nejen použít připravené zařízení, ale také provést měření při teplotě asi 20 stupňů Celsia. To je způsobeno tím, že parametry baterie se mění se změnami teploty, zejména pokud jde o vytápění.

Měření hodnoty napětí

Kontrola úrovně napětí pomocí testeru je hračka. Chcete-li to provést, musíte připojit červenou zástrčku vodiče do zásuvky zařízení, označené VΩ nebo jen V, a černou - do zásuvky COM. A poté nastavte kolébkový spínač v zóně DCV na hodnotu vyšší, než je jmenovitá úroveň napětí baterie.

Dalším krokem je připojení konců vodičů k měřené baterii. K tomu je červená sonda multimetru připojena ke kladné svorce a černá sonda k záporné svorce. Poté se zařízení zapne a na displeji se zobrazí číslo udávající napětí ve voltech.

Tím pádem, lze zkontrolovat multimetrem jako baterii telefonu, auto nebo jakékoli jiné zařízení nebo jednoduchá baterie. Ale zároveň byste měli vědět, že i když je úroveň napětí normální, vůbec to neznamená, že zdroj bude plně funkční.

Kontrola kapacity

Přímá kontrola kapacity baterie pomocí multimetru, navzdory všestrannosti zařízení, nebude fungovat, protože takovou funkci prostě nemá. Ale je docela možné změřit dobu vybíjení a poté vypočítat kapacitu. Chcete-li to provést, budete muset provést řadu akcí:

1. Multimetr se přepne do režimu měření proudu. K tomu se červený vodič přesune do zásuvky - 10 A a černý vodič do COM.
2. Volič rozsahu je nastaven na nejvyšší číslo v rozsahu DC. Tento rozsah lze označit jako DCA nebo A-.
3. Rychlým dotykem sond (ne déle než sekundu) se dotkněte svorek baterie, přičemž dodržujte polaritu: červená - plus, černá - mínus.
4. V okamžiku dotyku baterie je obrazovka vizuálně monitorována a číslo, které se tam objeví, je uloženo do paměti.
5. Pokud je aktuální hodnota menší než 0,4 ampéru, pak lze baterii považovat za nepoužitelnou a nemá smysl dále měřit.

Když je úkolem přesně zjistit kapacitu baterie, měření pokračuje. K tomu se používá pravidlo, že kapacita se zjistí vynásobením proudu procházejícího odporem časem stráveným na toto. Proto budete kromě multimetru potřebovat proměnný odpor řádově 100 ohmů, zahrnutý v mezeře červené sondy.

Tato metoda je vhodná pro měření plně nabité baterie, ale ne jednoduché baterie. Koneckonců, pokud zkontrolujete jeho kapacitu, pak na konci měření jednoduše ztratí svůj zdroj.

Takže, když je obvod sestaven, musíte se dotknout sondy k anodě a katodě baterie a pomocí rezistoru nastavit vybíjecí proud asi 500 mA. Poté je potřeba zapnout stopky a pomocí dalšího testeru sledovat napětí na bateriích. Jakmile klesne pod 30 % jmenovitého napětí, stopky se zastaví. Poté vynásobením výsledného času v hodinách proudem získáme požadovanou hodnotu kapacity.

Hledání odporu

Dalším měřením, které umožňuje zjistit stav baterie, je zjištění jejího vnitřního odporu. Ale kromě samotného měřiče budete potřebovat výkonnou 12voltovou žárovku, jako je ta, která je instalována v autech.

Metoda měření spočívá v provedení následující sekvence akcí:

1. K testovanému předmětu je paralelně připojena žárovka a zkoušečkou se měří napětí.
2. Znovu se měří napětí na svorkách baterie, ale s odpojenou žárovkou.
3. Měří se síla proudu procházejícího žárovkou. K tomu se tester přepne do režimu měření stejnosměrného proudu a žárovka se zapojí do série s baterií.

Na základě získaných dat je pomocí Ohmova zákona pro úsek obvodu vypočítán vnitřní odpor baterie a je učiněn závěr. Například při připojení žárovky bylo napětí U1 4 volty a bez ní U2 4,1 voltu. A naměřená síla proudu byla I = 1,45 A. Nahrazením těchto hodnot ve vzorci musíte najít vnitřní odpor. Pro uvažovaný příklad se bude rovnat:

R = (U2-U1) / I = (4,1-4) / 1,45 = 0,07 Ohm.

Po provedení sady měření tak bude možné s jistotou tvrdit o stavu akumulátoru nebo baterie. Velký vnitřní odpor baterie bude zároveň znamenat výrazné zhoršení jejího stavu a rychlou degradaci.