איך בודקים סוללה: שימוש בטסטר לבדיקת הקיבולת, ההתנגדות והמתח של סוללה

כאשר יש בעיות בהפעלת כל מכשיר נייד, בין אם זה סמארטפון או שלט רחוק, קודם כל להחליף את הסוללה שלו - סוללה או סוֹלְלָה. אבל אתה יכול לוודא שמקור האנרגיה פועל מבלי להחליף אותו. כדי לעשות זאת, אתה רק צריך לדעת איך לבדוק את הסוללה עבור התאמה למאפיינים שלה באמצעות מולטימטר, ולאחר מכן להחליט להחליף אותו.

סוללה והפרמטרים שלה

סוללה היא סוללה עם אנרגיה חשמלית פנימית מאוחסנת. מבחינה מבנית, זהו מיכל שבו נמצא חומר (אלקטרוליט), לספק את התנועה של נושאי מטען מקוטב אחד של המוצר למשנהו, ובכך ליצור חַשְׁמַל. אולי זה נובע מתהליכים כימיים המתרחשים עם שחרור האנרגיה. בהדרגה, תהליכים אלו מואטים, והסוללה מאבדת את יכולתה לייצר זרם, כלומר "מתיישבת".

סוללות מסווגות לשני הסוגים העיקריים הבאים:

1. לא נטענת. בהתאם לאלקטרוליט המשמש, הם מלוחים, אלקליין, ליתיום. מתח האספקה ​​שלהם הוא וולט וחצי, ולריאקציה הכימית המתמשכת אין תהליך התאוששות.
2. סוללות נטענות). הם מתאפיינים בהפיכות התהליכים המתרחשים בתוכם. סוללות מסוג ניקל-קדמיום (NiCd), ניקל-מתכת הידריד (NiMh), ליתיום-יון (LiIon), עופרת-חומצה (Pb) משמשים כסוללות.

כל סוללה מורכבת משלושה אלמנטים: שתי אלקטרודות (אנודה וקתודה) וסביבה אגרסיבית - אלקטרוליט. האחרון הוא נוזל, לכן, כדי למנוע ממנו לזרום החוצה מהקליפה, מוסיפים חומר מעבה פולימרי. האנודה עשויה בצורת אבקה. כאשר הוא מגיב עם האלקטרוליט, הוא מתמוסס בהדרגה, כתוצאה מכך נוצרים מטענים חופשיים הנספגים מיד ומתרחש מצב שיווי משקל.

אם מחברים מקור מתח למעגל חשמלי, מתחילות בו תגובות חיזור. באנודה מופיע עודף של אלקטרונים, הנמשכים על ידי הקתודה. חלוקה מחדש של מטענים מובילה להופעת הבדל פוטנציאל על האלקטרודות.

עם הזמן, ההרכב הראשוני של האנודה והקתודה משתנה, וכמות האלקטרוליט יורדת. כאשר התגובה ממשיכה, מופיעים חומרים המעכבים את תנועת המטענים. כל זה מוביל לכך שהזרם שמספקת הסוללה פוחת, ואיתו הפרש הפוטנציאלים יורד.

סוללות נטענות פועלות באופן דומה לסוללות. גם בהם, כאשר האנודה מתרוקנת, לא נוצרים יותר אלקטרונים, והסוללה מאבדת את הזרם והמתח. אך בשל סוג החומר המשמש, האנודה ניתנת לשחזור. לשם כך מועבר דרכו זרם חשמלי, המוביל להעשרתו ולחידוש המטען.

מאפייני סוללה

כל פרמטרי הסוללה מחולקים לשני סוגים עיקריים: חשמלי ופיזי. הראשונים כוללים את גודל המוצר וצורתו הגיאומטרית. אבל לא משנה איך הסוללה נראית, מבחינה קונסטרוקטיבית יש לה תמיד שתי מסקנות: חיוביות ושליליות. הם מסומנים על הגוף בהתאמה על ידי סימנים «+ "ו" - ".

המאפיינים העיקריים של סוללות הם:

1. מתח עבודה. פרמטר זה מציג את ערך הפרש הפוטנציאל בין האנודה והקתודה של הסוללה. עד כה, סוללות זמינות ב-5 ו-9 וולט. אבל ניתן לייצר את הסוללות עם מתח: 1.2; 2,4; 6; 12 וולט. במקרה זה, לעתים קרובות למדי ניתן למצוא שילוב רציף של מספר סוללות מאותו סוג במקרה אחד, כתוצאה מכך, הפרש פוטנציאל העבודה יהיה כפול של הערכים הנתונים.
2. קיבולת. זה נחשב לפרמטר העיקרי המאפיין את חיי הסוללה. זה מראה את כמות האנרגיה שהיסוד יכול לוותר עליה. פרמטר זה תלוי בגורמים רבים, שהעיקריים שבהם הם הממדים הגיאומטריים והמשמשים לייצור החומר. כלומר, אם הקיבולת של הסוללה היא 10 אמפר-שעה, אז זה אומר שהיא יכולה לספק עומס עם זרם של 1 אמפר למשך 10 שעות או עם זרם של 5 אמפר למשך שעתיים.
3. זרם פריקה. זהו הזרם הגבוה ביותר שהסוללה יכולה לספק בזמן קצר במצב קצר חשמלי. נקבע במידה רבה יותר על ידי הקיבולת של האלמנט. למעשה, זהו קצב הפריקה, כלומר כמות הזרם שספק הכוח יכול לתת לכל אמפר 1 מהקיבולת שלו.
4. פריקה עצמית. פרמטר זה חל יותר על סוללות מאשר סוללות, אם כי הוא טבוע בשניהם. עבור סוללות, זה כל כך זניח שזה כמעט אף פעם לא נחשב. זה מורכב מאובדן הקיבולת של המזין מבלי לחבר אותו לעומס. בדרך כלל ערך זה מצוין באחוזים.

שיטות מדידה

כאשר בוחנים סוללות, לרוב נמדדים שני פרמטרים - קיבולת ומתח. כדי למדוד מאפיינים, ניתן להשתמש בשני עמדות מעבדה עם מכשירים אלקטרוניים מיוחדים ובודקים ברמת הבית.

מכשירים מיוחדים כוללים בודקים שמודדים רק פרמטר מסוים. לדוגמה, מד מתח או מד קיבול. מכשירים כאלה בעצם משתמשים במיקרו-בקרים ובנתחים מיוחדים, והעבודה שלהם אוטומטית לחלוטין. יתר על כן, הם יכולים להיות גם התקנים בגימור מלא וגם התקנים המיועדים לחיבור למחשב אישי.

ויש גם מונים אוניברסליים שכאשר סוללה מחוברת אליהם מציגים תוצאות מדידות של מספר פרמטרים בו זמנית. אבל בדרך כלל הם נחותים בדייקנות מציוד מיוחד.

בנוסף, ניתן להשתמש בנורות לד או ברמקולים piezo כדי לקבל מידע כללי על תקינות ספק הכוח. בעזרת מקטעים של חוטים, מתח מסופק להם מהסוללה, והתאמת האלמנט מוערכת חזותית או על ידי קול. אבל לא ניתן יהיה לקבל אינדיקטורים אמינים מבלי לבדוק עם בודק. זה לא משנה אם זה דיגיטלי או אנלוגי.

שימוש במולטימטר

מולטימטר הוא מכשיר המיועד למדידת פרמטרים חשמליים שונים. על פי עקרון הפעולה שלהם, בודקים יכולים להיות דיגיטליים או אנלוגיים. בלי קשר, המאפיינים החשובים שלהם הם דיוק וטווח מדידה. ככל שהמאפיינים הללו גבוהים יותר, כך השגיאה של התוצאה המתקבלת תהיה קטנה יותר.

לפני שאתה בודק את הסוללה עם הבוחן, עליך להגדיר אותה בצורה נכונה ולוודא שמקור הכוח שלה עובד. עם מתח לא מספיק מסופק למעגל המונה, האינדיקטורים המתקבלים יתעוותו.

על מנת שהמשתמש יידע בדיוק מתי להחליף את אלמנט ההזנה, מסופקת חיווי במכשיר הדיגיטלי. לשם כך, המנתח המובנה עוקב אחר רמת המתח של הסוללה המספקת אותו, ובמקרה של בעיות בה, מסמן זאת באמצעות סמל מהבהב במסך המכשיר. ועבור בודק אנלוגי, הסיבה להחלפת רכיבי האספקה ​​תהיה חוסר האפשרות להגדיר את החץ של המכשיר למצב אפס.

כדי לקבל את התוצאה הנכונה, כדאי לא רק להשתמש במכשיר מוכן, אלא גם לבצע מדידות בטמפרטורה של כ-20 מעלות צלזיוס. זאת בשל העובדה שהפרמטרים של הסוללה משתנים עם שינויי טמפרטורה, במיוחד כשמדובר בחימום.

מדידת ערך מתח

בדיקת רמת המתח עם בודק היא מהירה. לשם כך, עליך לחבר את התקע האדום של החוט לשקע המכשיר, המיועד VΩ או רק V, ואת השחור לשקע COM. ולאחר מכן הגדר את מתג הנדנדה באזור DCV לערך גבוה מרמת המתח הנומינלית של הסוללה.

השלב הבא הוא לחבר את קצוות החוטים לסוללה הנמדדת. לשם כך, הגשש האדום של המולטימטר מחובר למסוף החיובי שלו, והשחור למסוף השלילי. לאחר מכן, המכשיר נדלק, ומספר מופיע בתצוגה המציין את המתח בוולט.

לכן, ניתן לבדוק עם מולטימטר כסוללת טלפון, רכב או כל מכשיר אחר, או סוללה פשוטה. אך יחד עם זאת, כדאי לדעת שגם אם רמת המתח תקינה, אין זה אומר כלל שמקור הכוח יפעל במלואו.

בדיקת קיבולת

בדיקה ישירה של קיבולת הסוללה עם מולטימטר, למרות הרבגוניות של המכשיר, לא תעבוד, מכיוון שפשוט אין לו פונקציה כזו. אבל זה בהחלט אפשרי למדוד את זמן הפריקה, ולאחר מכן לחשב את הקיבולת. לשם כך, תצטרך לבצע מספר פעולות:

1. המולטימטר עובר למצב מדידת זרם. לשם כך, החוט האדום מועבר לשקע - 10 A, והחוט השחור ל-COM.
2. בורר הטווח מוגדר למספר הגבוה ביותר בטווח DC. טווח זה יכול להיקרא DCA או A-.
3. במגע מהיר של הבדיקות (לא יותר משנייה), גע במקומי הסוללה, תוך שמירה על הקוטביות: אדום - פלוס, שחור - מינוס.
4. ברגע הנגיעה בסוללה, המסך מנוטר ויזואלית ומשנן את המספר שמופיע שם.
5. אם הערך הנוכחי נמוך מ-0.4 אמפר, אז הסוללה יכולה להיחשב בלתי שמישה, ואין טעם לבצע מדידות נוספות.

כאשר המשימה היא לברר בדיוק את קיבולת הסוללה, המדידות נמשכות. לשם כך, הכלל משמש כי הקיבול נמצא על ידי הכפלת הזרם העובר דרך ההתנגדות בזמן המושקע עבור זה. לכן, בנוסף למולטימטר, תזדקק להתנגדות משתנה בסדר גודל של 100 אוהם, הכלולה בפער של הגשש האדום.

שיטה זו מתאימה למדידת סוללה טעונה במלואה, אך סוללה לא פשוטה. אחרי הכל, אם תבדוק את הקיבולת שלו, אז בסוף המדידה הוא פשוט יאבד את המשאב שלו.

אז, כאשר המעגל מורכב, אתה צריך לגעת בבדיקות לאנודה והקתודה של הסוללה ולהשתמש בנגד כדי להגדיר את זרם הפריקה של כ-500 mA. אז אתה צריך להפעיל את שעון העצר ולנטר את המתח על הסוללות באמצעות בודק אחר. ברגע שהוא יורד מתחת ל-30% מהמתח הנקוב, שעון העצר נעצר. לאחר מכן, על ידי הכפלת הזמן המתקבל בשעות בזרם, מתקבל ערך הקיבולת הרצוי.

מציאת התנגדות

מדידה נוספת המאפשרת לקבוע את מצב הסוללה היא למצוא את ההתנגדות הפנימית שלה. אבל מלבד המונה עצמו, תזדקקו לנורת 12 וולט חזקה, כמו זו שמותקנת במכוניות.

שיטת המדידה מורכבת מביצוע רצף הפעולות הבא:

1. נורה מחוברת במקביל לאובייקט הנבדק, והמתח נמדד באמצעות בודק.
2. המתח במסופי הסוללה נמדד שוב, אך עם הנורה מנותקת.
3. עוצמת הזרם העובר דרך הנורה נמדדת. לשם כך, הבוחן עובר למצב מדידת זרם DC, והנורה מחוברת בסדרה עם הסוללה.

בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, תוך שימוש בחוק אוהם עבור קטע של המעגל, מחושבת ההתנגדות הפנימית של הסוללה, ומתקבלת מסקנה. לדוגמה, כאשר הנורה הייתה מחוברת, המתח U1 היה 4 וולט, ובלעדיו U2 היה 4.1 וולט. ועוצמת הזרם הנמדדת הייתה I = 1.45 A. החלפת ערכים אלה בנוסחה, אתה צריך למצוא את ההתנגדות הפנימית. עבור הדוגמה הנחשבת, זה יהיה שווה ל:

R = (U2-U1) / I = (4.1-4) / 1.45 = 0.07 אוהם.

לפיכך, לאחר ביצוע מערך מדידות, ניתן יהיה לקבוע בביטחון על מצב המצבר או הסוללה. יחד עם זאת, התנגדות פנימית גדולה של הסוללה משמעה הידרדרות משמעותית במצבה והתדרדרות מהירה.