Ako otestovať batériu: pomocou testera skontrolujte kapacitu, odpor a napätie batérie

Keď sa vyskytnú problémy so zapnutím akéhokoľvek mobilného zariadenia, či už je to smartfón alebo diaľkový ovládač, v prvom rade mu vymeňte batériu - batériu resp batérie. Môžete sa však uistiť, že zdroj energie funguje bez toho, aby ste ho vymenili. Aby ste to dosiahli, stačí vedieť, ako skontrolovať súlad batérie s jej charakteristikami pomocou multimetra, a potom sa rozhodnúť pre jej výmenu.

Batéria a jej parametre

Batéria je batéria s uloženou vnútornou elektrickou energiou. Konštrukčne ide o nádobu, v ktorej sa nachádza látka (elektrolyt), zabezpečenie pohybu nosičov náboja z jedného pólu produktu na druhý, čím sa vytvorí elektriny. Možno je to spôsobené chemickými procesmi, ktoré prebiehajú pri uvoľňovaní energie. Postupne sa tieto procesy spomaľujú a batéria stráca schopnosť generovať prúd, to znamená "sadne".

Batérie sú rozdelené do dvoch hlavných typov:

1. Nenabíjateľné. V závislosti od použitého elektrolytu sú soľné, alkalické, lítne. Ich napájacie napätie je jeden a pol voltu a prebiehajúca chemická reakcia nemá proces obnovy.
2. Nabíjateľné batérie). Vyznačujú sa reverzibilitou procesov prebiehajúcich v nich. Ako batérie sa používajú nikel-kadmiové (NiCd), nikel-metalhydridové (NiMh), lítium-iónové (LiIon), olovené (Pb) batérie.

Každá batéria pozostáva z troch prvkov: dvoch elektród (anóda a katóda) a agresívneho prostredia - elektrolytu. Ten je kvapalinou, preto sa pridáva polymérne zahusťovadlo, aby sa zabránilo jeho vytečeniu zo škrupiny. Anóda je vyrobená v práškovej forme. Pri reakcii s elektrolytom sa postupne rozpúšťa, v dôsledku toho vznikajú voľné náboje, ktoré sa okamžite absorbujú a nastáva rovnovážny stav.

Ak pripojíte zdroj energie k elektrickému obvodu, začnú v ňom redoxné reakcie. Na anóde sa objavuje prebytok elektrónov, ktoré sú priťahované katódou. Prerozdelenie nábojov vedie k objaveniu sa potenciálneho rozdielu na elektródach.

V priebehu času sa počiatočné zloženie anódy a katódy mení a množstvo elektrolytu klesá. Keď reakcia prebieha, objavujú sa látky, ktoré bránia pohybu nábojov. To všetko vedie k tomu, že prúd dodávaný batériou klesá a tým klesá potenciálny rozdiel.

Nabíjateľné batérie fungujú podobne ako batérie. Aj v nich sa po vyčerpaní anódy už netvoria elektróny a batéria stráca prúd a napätie. Ale vzhľadom na typ použitého materiálu je anóda obnoviteľná. Na tento účel ním prechádza elektrický prúd, čo vedie k jeho obohateniu a doplneniu náboja.

Vlastnosti batérie

Všetky parametre batérie sú rozdelené do dvoch hlavných typov: elektrické a fyzické. Prvá zahŕňa veľkosť produktu a jeho geometrický tvar. Ale bez ohľadu na to, ako batéria vyzerá, konštruktívne má vždy dva závery: pozitívny a negatívny. Sú označené na tele, respektíve znakmi «+ "a" - ".

Hlavné vlastnosti batérií sú:

1. Pracovné napätie. Tento parameter ukazuje hodnotu potenciálneho rozdielu medzi anódou a katódou batérie. K dnešnému dňu sú batérie dostupné v 5 a 9 voltoch. Ale batérie môžu byť vyrobené s napätím: 1,2; 2,4; 6; 12 voltov. Zároveň je pomerne často možné nájsť sekvenčnú kombináciu niekoľkých batérií rovnakého typu v jednom prípade, v dôsledku čoho bude rozdiel pracovného potenciálu násobkom daných hodnôt.
2. Kapacita. Považuje sa za hlavný parameter charakterizujúci výdrž batérie. Ukazuje množstvo energie, ktorú môže živel odovzdať. Tento parameter závisí od mnohých faktorov, z ktorých hlavné sú geometrické rozmery a používané pri výrobe látky. To znamená, že ak je kapacita batérie 10 ampérhodín, potom to znamená, že môže dodávať záťaž prúdom 1 ampér po dobu 10 hodín alebo prúdom 5 ampérov po dobu 2 hodín.
3. Vybíjací prúd. Ide o najvyšší prúd, ktorý môže batéria dodať v krátkom čase v režime skratu. Určené vo väčšej miere kapacitou prvku. V skutočnosti ide o rýchlosť vybíjania, to znamená množstvo prúdu, ktoré môže napájací zdroj poskytnúť na 1 ampér svojej kapacity.
4. Samovybíjanie. Tento parameter platí viac pre batérie ako pre batérie, aj keď je súčasťou oboch. Pri batériách je to tak zanedbateľné, že sa s tým takmer vôbec nepočíta. Spočíva v strate kapacity podávača bez jeho pripojenia k záťaži. Zvyčajne sa táto hodnota uvádza v percentách.

Metódy merania

Pri skúmaní batérií sa najčastejšie merajú dva parametre – kapacita a napätie. Na meranie charakteristík možno použiť laboratórne stojany so špecializovanými elektronickými zariadeniami a testery na úrovni domácnosti.

Medzi špecializované zariadenia patria testery, ktoré merajú len určitý parameter. Napríklad voltmeter alebo merač kapacity. Takéto zariadenia v podstate používajú mikrokontroléry a špeciálne analyzátory a ich práca je plne automatizovaná. Navyše to môžu byť ako úplne hotové zariadenia, tak aj zariadenia určené na pripojenie k osobnému počítaču.

A existujú aj univerzálne merače, ktoré keď sa k nim pripojí batéria, zobrazia výsledky meraní viacerých parametrov naraz. Ale zvyčajne majú nižšiu presnosť ako špecializované zariadenia.

Okrem toho je možné pomocou LED alebo piezo reproduktorov získať všeobecné informácie o stave napájacieho zdroja. Pomocou segmentov drôtov sa k nim privádza napätie z batérie a vhodnosť prvku sa posudzuje vizuálne alebo zvukovo. Bez kontroly pomocou testera však nebude možné získať spoľahlivé ukazovatele. Nezáleží na tom, či je digitálny alebo analógový.

Pomocou multimetra

Multimeter je zariadenie určené na meranie rôznych elektrických parametrov. Podľa princípu fungovania môžu byť testery digitálne alebo analógové. Bez ohľadu na to, ich dôležitými charakteristikami sú presnosť a merací rozsah. Čím vyššie sú tieto charakteristiky, tým menšia bude chyba získaného výsledku.

Predtým, ako skontrolujete batériu pomocou testera, musíte ju správne nastaviť a uistiť sa, že jej zdroj napájania funguje. Pri nedostatočnom napätí dodávanom do obvodu merača budú získané indikátory skreslené.

Aby používateľ presne vedel, kedy má vymeniť podávací prvok, je na digitálnom zariadení poskytnutá indikácia. Za týmto účelom vstavaný analyzátor monitoruje úroveň napätia batérie, ktorá ho napája a v prípade problémov s ňou signalizuje blikajúcou ikonou na obrazovke zariadenia. A pre analógový tester bude dôvodom výmeny napájacích prvkov nemožnosť nastavenia šípky zariadenia do nulovej polohy.

Na získanie správneho výsledku sa oplatí nielen použiť pripravené zariadenie, ale aj vykonať merania pri teplote asi 20 stupňov Celzia. Je to spôsobené tým, že parametre batérie sa menia so zmenami teploty, najmä pokiaľ ide o vykurovanie.

Meranie hodnoty napätia

Kontrola úrovne napätia pomocou testera je hračka. Aby ste to dosiahli, musíte pripojiť červenú zástrčku drôtu do zásuvky zariadenia označenej VΩ alebo len V a čiernu - do zásuvky COM. A potom nastavte kolískový spínač v zóne DCV na hodnotu vyššiu ako je nominálna úroveň napätia batérie.

Ďalším krokom je pripojenie koncov vodičov k meranej batérii. Za týmto účelom je červená sonda multimetra pripojená k kladnej svorke a čierna sonda k zápornej svorke. Potom sa zariadenie zapne a na displeji sa zobrazí číslo označujúce napätie vo voltoch.

teda možno skontrolovať multimetrom ako batériu telefónu, auto alebo akékoľvek iné zariadenie, alebo jednoduchú batériu. Zároveň by ste však mali vedieť, že aj keď je úroveň napätia normálna, vôbec to neznamená, že zdroj bude plne funkčný.

Kontrola kapacity

Priama kontrola kapacity batérie pomocou multimetra, napriek všestrannosti zariadenia, nebude fungovať, pretože jednoducho nemá takúto funkciu. Je však celkom možné zmerať čas vybíjania a potom vypočítať kapacitu. Ak to chcete urobiť, budete musieť vykonať niekoľko akcií:

1. Multimeter sa prepne do režimu merania prúdu. Za týmto účelom sa červený vodič presunie do zásuvky - 10 A a čierny vodič do COM.
2. Volič rozsahu je nastavený na najvyššie číslo v rozsahu DC. Tento rozsah môže byť označený ako DCA alebo A-.
3. Rýchlym dotykom sond (nie viac ako sekundu) sa dotknite svoriek batérie, pričom dodržiavajte polaritu: červená - plus, čierna - mínus.
4. V momente dotyku batérie je obrazovka vizuálne sledovaná a číslo, ktoré sa na nej objaví, sa zapamätá.
5. Ak je aktuálna hodnota menšia ako 0,4 ampéra, batériu možno považovať za nepoužiteľnú a nemá zmysel vykonávať ďalšie merania.

Keď je úlohou presne zistiť kapacitu batérie, merania pokračujú. Na tento účel sa používa pravidlo, že kapacita sa zistí vynásobením prúdu prechádzajúceho odporom časom stráveným na to. Preto budete okrem multimetra potrebovať premenlivý odpor rádovo 100 ohmov, zahrnutý v medzere červenej sondy.

Táto metóda je vhodná na meranie plne nabitej batérie, ale nie jednoduchej batérie. Koniec koncov, ak skontrolujete jeho kapacitu, potom na konci merania jednoducho stratí svoj zdroj.

Takže, keď je obvod zostavený, musíte sa dotknúť sondy k anóde a katóde batérie a pomocou rezistora nastaviť vybíjací prúd asi 500 mA. Potom musíte zapnúť stopky a sledovať napätie na batériách pomocou iného testera. Akonáhle klesne pod 30 % menovitého napätia, stopky sa zastavia. Potom vynásobením výsledného času v hodinách prúdom sa získa požadovaná hodnota kapacity.

Nájdenie odporu

Ďalším meraním, ktoré vám umožňuje zistiť stav batérie, je zistenie jej vnútorného odporu. Ale okrem samotného merača budete potrebovať výkonnú 12-voltovú žiarovku, ako je tá, ktorá je inštalovaná v automobiloch.

Metóda merania spočíva v vykonaní nasledujúcej postupnosti akcií:

1. K testovanému predmetu je paralelne pripojená žiarovka a testerom sa meria napätie.
2. Znova sa meria napätie na svorkách batérie, ale s odpojenou žiarovkou.
3. Meria sa sila prúdu prechádzajúceho žiarovkou. Na tento účel sa tester prepne do režimu merania jednosmerného prúdu a žiarovka sa zapojí do série s batériou.

Na základe získaných údajov sa pomocou Ohmovho zákona pre časť obvodu vypočíta vnútorný odpor batérie a urobí sa záver. Napríklad, keď bola pripojená žiarovka, napätie U1 bolo 4 volty a bez neho bolo U2 4,1 voltu. A nameraná sila prúdu bola I = 1,45 A. Nahradením týchto hodnôt vo vzorci musíte nájsť vnútorný odpor. V uvažovanom príklade sa bude rovnať:

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

Po vykonaní súboru meraní bude teda možné s istotou tvrdiť o stave akumulátora alebo batérie. Veľký vnútorný odpor batérie bude zároveň znamenať výrazné zhoršenie jej stavu a rýchlu degradáciu.