Как измерить сопротивление аккумулятора мультиметром

Как измерить внутреннее сопротивление аккумулятора

Если замкнуть плюс и минус аккумулятора, то получим ток короткого замыкания Ie = U / Re , как будто внутри есть сопротивление Re . Внутреннее сопротивление зависит от электрохимических процессов внутри элемента, в том числе и от тока.

При слишком большом токе аккумулятор испортится, и даже может взорваться. Поэтому не замыкайте плюс и минус. Достаточно мысленного эксперимента.

Величину Re можно оценить косвенно по изменению тока и напряжения на нагрузке Ra . При небольшом уменьшении сопротивления нагрузки Ra до Ra‑dR ток увеличивается от Ia до Ia+dI. Напряжение на выходе элемента Ua=Ra×Ia при этом уменьшается на величину dU = Re × dI . Внутреннее сопротивление определяется по формуле Re = dU / dI

Для оценки внутреннего сопротивления аккумулятора или батарейки я добавил в схему измерителя ёмкости резистор 12ом и тумблер (ниже на схеме показана кнопка), чтобы изменять ток на величину dI = 1.2 V / 12 Ohm = 0.1 А . Одновременно нужно измерять напряжение на аккумуляторе или на резисторе R .

Можно сделать простую схему только для измерения внутреннего сопротивления по образцу, показанному на рисунке внизу. Но всё же лучше сначала немного разрядить аккумулятор, и после этого измерить внутреннее сопротивление. В середине разрядная характеристика более пологая, и измерение будет более точным. Получится «среднее» значение внутреннего сопротивления, которое остаётся стабильным достаточно большое время.

Пример определения внутреннего сопротивления

Подключаем аккумулятор и вольтметр. Вольтметр показывает 1.227V . Нажимаем кнопку: вольтметр показывает 1.200V .
dU = 1.227V — 1.200V = 0.027V
Re = dU / dI = 0.027V / 0.1A = 0.27 Ohm
Это внутреннее сопротивление элемента при токе разряда 0.5А

Тестер показывает не dU, а просто U. Чтобы не ошибиться в устном счёте, я делаю так.
(1) Нажимаю кнопку. Аккумулятор начинает разряжаться, и напряжение U начинает уменьшаться.
(2) В момент, когда напряжение U достигнет круглой величины, например 1.200V, я отжимаю кнопку, и сразу вижу величину U+dU, например 1.227V
(3) Новые цифры 0.027V — и есть нужная разница dU.

По мере старения аккумуляторов их внутреннее сопротивление увеличивается. В какой-то момент вы обнаружите, что ёмкость даже свежезаряженного аккумулятора невозможно измерить, так как при нажатии кнопки Start реле не включается и часы не запускаются. Это получается потому, что напряжение на аккумуляторе сразу снижается до 1.2V и менее. Например, при внутреннем сопротивлении 0.6 ом и токе 0.5 А падение напряжения составит 0.6×0.5=0.3 вольта. Такой аккумулятор не может работать при токе разряда 0.5А, который требуется, например, для кольцевой светодиодной лампы. Этот аккумулятор можно использовать при меньшем токе — для питания часов или беспроводной мышки. Именно по большой величине внутреннего сопротивления современные зарядные устройства, вроде MH-C9000, определяют, что аккумулятор неисправен.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора

Для оценки внутреннего сопротивления АКБ можно использовать лампу от фары. Это должна быть лампа накаливания, например, галогеновая, но не светодиодная. Лампа 60вт потребляет ток 5А.

При токе 100А на внутреннем сопротивлении АКБ не должно теряться более 1 Вольта. Соответственно, при токе 5А не должно теряться более 0.05 Вольта (1В * 5А / 100А). То есть, внутреннее сопротивление не должно превышать 0.05В / 5А = 0.01 Ома.

Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Запомните величину напряжения. Отключите лампу. Обратите внимание, насколько увеличилось напряжение. Если, допустим, напряжение возросло на 0.2 Вольта (Re = 0.04 Ома), то аккумулятор испорчен, а если на 0.02 Вольта (Re = 0.004 Ома), то он исправен. При токе 100А потеря напряжения будет всего 0.02В * 100А / 5А = 0.4В

Проверяем аккумулятор с помощью мультиметра

Мультиметр – универсальный прибор для точного определения напряжения, силы тока или сопротивления и не только. Использование даже недорогих китайских моделей позволяет эффективно проверить аккумулятор любого типа. В этой статье будут описаны основные способы использования тестера для определения работоспособности батарей.

Какие аккумуляторы можно проверить мультиметром

Все виды аккумуляторов характеризуются такими параметрами, как ёмкость, сила тока или напряжение, поэтому с помощью измерительного прибора можно легко проверить любой аккумулятор на работоспособность. Наиболее часто, по причине большой распространённости, приходится таким способом измерять показатели у автомобильных аккумуляторов, Ni-Cd, Ni-MH, Li-Pol и Li-Ion батарей. Даже если автомобиль или гаджет оснащается штатными программами измерения заряда батареи, во многих случаях, такие утилиты показывают общую информацию о величине заряда. При этом, точности таких утилит не всегда стоит доверять.

Проверяем параметры аккумулятора с помощью мультиметра

Для проведения измерительных работ, во многих случаях, не обойтись без демонтажа батареи. Если необходимо протестировать автомобильный АКБ, то его также следует снять с машины.

Напряжение

Все аккумуляторы выдают на клеммах постоянный электрический ток, поэтому для его измерения переключатель режимов мультиметра следует перевести в положение DC. Вольтаж батарей может существенно отличаться от типа аккумулятора, поэтому чтобы получить максимально корректные показатели необходимо правильно выбрать максимальное напряжение, которое может измерить прибор. На переключателе мультиметра имеется несколько режимов, которыми можно замерить постоянное напряжение. Для большинства аккумуляторов достаточно выставить ограничение на 20 В. Практически все пальчиковые аккумуляторы и батареи телефонов способны выдавать значительно меньшее напряжение. Исключением из этого правила является только измерение автомобильных АКБ на 24 В, и некоторых батарей ноутбуков, которые при полном заряде могут иметь на своих выводах напряжение, превышающее 20 В.

Обратите внимание. Таким же образом можно измерить напряжение у производственных аккумуляторах или в розетке, только в этом случае надо переключатель на мультиметре переключить на более высокое напряжение, например 200 V.

При измерении важно соблюсти полярность, то есть подключить красный щуп к плюсу аккумулятора, а чёрный – к минусу. При переполюсовке устройства, оснащённые цифровым дисплеем, проинформируют о нарушении полярности знаком минуса перед числом. На стрелочных приборах такое подключение вызовет движение стрелки в обратном направлении, что совершенно не позволит получить правильные замеры вольтажа. Хотя в целом в этом ничего страшного нет.

Сила тока

Для того чтобы измерить силу тока аккумулятора небольшой мощности достаточно перевести прибор в режим измерения этого параметра (А). Прикоснувшись щупами прибора к клеммам батареи можно получить точное значение в миллиамперах. При проведении измерений на АКБ большей мощности прибор переводится в положение «10А», а положительный выход мультиметра переставляется в соседнюю ячейку. Если необходимо замерить силу тока на автомобильном аккумуляторе, то эти два способа не годятся, ведь сила разрядного тока таких АКБ может достигать нескольких сотен ампер. Проводить подобные измерения можно только с использованием специального тестера, например, Bosch BAT-131.

Ёмкость

С помощью мультиметра можно рассчитать приблизительно фактическую ёмкость АКБ. Кроме тестера потребуется собрать или приобрести стабилизатор напряжения, который должен соответствовать номинальному вольтажу аккумулятора. Затем следует подобрать нагрузку, которая может быть запитана от батареи на достаточно продолжительном отрезке времени. Для вычисления ёмкости также следует подготовить секундомер. Процесс измерения производится в такой последовательности:

• Мультиметр переводится в режим измерения силы тока (10 А).
• Измерительный прибор последовательно подсоединяется в схему, состоящую из источника тока, стабилизатора напряжения и нагрузки.
• Включается секундомер.

После включения схемы следует зафиксировать значения мультиметра, а с помощью секундомера определить количество времени, которое понадобится для полной разрядки аккумулятора. После умножения силы тока на время можно получить фактическую ёмкость батареи, измеряемую в ампер/часах.

Применение данного метода для измерения ёмкости многих кислотных батарей не рекомендовано, по причине негативного воздействия полного разряда аккумулятора на его работоспособность.

Пример! Если мы заранее знаем, что подключенное к аккумулятору устройство потребляет 10 а/ч, то в зависимости от того, сколько часов оно проработает, такая и будет емкость батареи. Если в нашем случае устройство проработает 10 часов, то емкость аккумулятора составит 100 Ампер.

Внутреннее сопротивление

С помощью мультиметра можно легко измерить внутреннее сопротивление источника тока. Для выполнения этой операции необходимо:

• Измерить напряжение на клеммах аккумулятора.
• Подключить нагрузку и измерить падение напряжения и силу тока в цепи.
• Произвести вычисления по формуле R = U/I, где R – внутреннее сопротивление, U – величина разности напряжения на клеммах аккумулятора до включения нагрузки и после, I – сила тока в цепи.

Этот метод подходит для измерения практически любого типа аккумуляторов и батарей.

Ток утечки

Измеление тока утечки осуществляется очень просто. Чтобы определить этот параметр необходимо перевести мультиметр в режим измерения силы тока, подключить минусовую клемму батареи к устройству, а плюсовой выход АКБ соединить с подключаемым кабелем через тестер.

Величина тока утечки будет отображена на цифровом дисплее. При измерении тока утечки на автомобиле следует перевести мультиметр в режим измерения сопротивления (10 А), а все потребители электроэнергии должны быть отключены.

Перезаряд

Для определения перезаряда мультиметр следует перевести в режим измерения напряжения. После определения вольтажа следует сравнить показатели номинального значения батареи с полученными в результате измерения. Если последние будут более чем на 20% превышать нормальные показатели, то это будет говорить о том, что аккумулятор перезаряжен.

Перезаряд аккумулятора является достаточно опасным явлением. Кислотные аккумуляторы, в этом случае, начинают закипать с образованием взрывоопасного газа. Литий-ионные батареи могут загореться или взорваться, если их заряжать выше нормы.

Степень заряженности

Для многих видов батарей степень заряженности проверяется по напряжению. Как и в предыдущем случае необходимо знать вольтаж батареи при стопроцентном заряде. Полностью заряженная свинцовая батарея должна иметь на клеммах напряжение 12,7 Вольт.

Полной разрядке АКБ будет соответствовать значение 10,5 В. Несложно определить таким образом степень заряженности батареи если показатели вольтажа будет отклоняться от этих значений.

Аналогичным образом, зная номинальные значения напряжения, можно измеряя напряжение с помощью мультиметра примерно определить степень заряженности пальчикового аккумулятора либо батареи для мобильного телефона или переносного компьютера.

Напряжение аккумулятора, В	Плотность электролита	Заряд батареи, %
10.5	1.06	0
11.3	1.07	10
11.5	1.10	20
11.7	1.12	30
11.9	1.15	40
12.0	1.17	50
12.2	1.20	60
12.3	1.22	70
12.4	1.24	80
12.5	1.26	90
12.7	1.27	100

Заключение

С помощью мультиметра можно периодически определять исправность аккумулятора вышеописанными методами. Перед проведением замеров необходимо убедиться в том, что прибор переведён в соответствующий режим измерения.

Нарушение это требования может привести к выходу из строя измерительного устройства. Особенно велика вероятность «спалить» мультиметр, если ампераж батареи будет достаточно велик.

Остались вопросы, не удалось решить проблему или есть чем дополнить статью? Тогда напишите нам об этом в комментариях. Это поможет сделать материал более полным и полезным!

Как измерить сопротивление аккумулятора мультиметром

На внутреннее сопротивление аккумулятора влияет состояние электролита, его концентрации и температурного режима. Понижение температуры влечет рост данного показателя.

Определяя внутреннее сопротивление аккумулятора, учитывается и поляризация, которая зависит от силы тока. Возникает поляризация по таким причинам:

• Изменение потенциала на поверхности выводов.
• Изменение концентрации электролитического состава.

Минимальные показатели прослеживаются у кислотно-свинцовых источников питания. Поэтому они отдают ток в 2–2,5 тысячи ампер. Такие аккумуляторные батареи устанавливают в автотранспортные средства, которые укомплектованы ДВС.

Особенности измерения внутреннего сопротивления источника питания

Измерение внутреннего сопротивления аккумулятора проводят регулярно. Такие действия позволяют выявлять состояние источника питания, планировать замену. Ежегодно этот показатель увеличивается на 5–7 процентов. При увеличении на 8 и более процентов проводят анализ эксплуатационных условий, нагрузки. Для того чтобы выявить дефекты и нарушения, необходимо точно знать, как измерить внутреннее сопротивление.

Подача переменного тока

Этот способ отличается простотой реализации. Для этого требуется резистор ограничительный, трансформатор, а также конденсатор и вольтметр. Тесты проводят в течение 1,5–2 часов. За это время устанавливается величина напряжения для каждого элемента, который входит в состав источника питания. Для повышения точности результатов используют регистрирующий вольтметр.

При измерении проводимости на переменном токе получают значение, которое включает реактивную и активную составляющие. Для выделения требуемого показателя требуется подготовка частотной зависимости. При реализации этой методики возникают сложности, связанные с электрохимическими процессами.

Поэтому определить проводимость таким способом можно, если требуется общая оценка состояния аккумуляторной батареи. В остальных случаях подбирается другая методика тестирования.

Метод постоянной нагрузки

Этот способ используется автомобилистами и мастерами. Суть его заключается в стремительном разряде источника питания при постоянном токе. При помощи вольтметра измеряют напряжение, как с нагрузкой, так и без нее. Для расчета используют закон Ома.

Такую методику используют для тестирования крупногабаритных автомобильных аккумуляторных батарей. Для измерений используют высокоточные приборы, которые показывают точное значение. Допускается применение тестеров, в состав которых входит пленочно-угольный резистор.

Перед реализацией этого способа учитывают, что конденсатор измерительный агрегат не принимает во внимание. Поэтому учитывается только активная составляющая источника питания. Для проверки старых АКБ такой вариант не подходит. Ведь установить истинное состояние проблематично.

Применение этого способа невыгодно в том случае, если требуется установление состояния АКБ. Померить нагрузку с его помощью можно.

Короткоимпульсный способ

Его используют не так давно. Он обладает такими преимуществами:

• Перед измерениями аккумуляторная автомобильная батарея не демонтируется. Это избавляет от хлопот, так как изъятие устройства занимает немало времени.
• Напряжение снижается и повышается на короткий срок. Поэтому работоспособность компонентов, которые входят в состав, не нарушается. Для отслеживания напряжения используют вольтметр.
• Во время испытания источник питания, внутренние компоненты не разрушаются. При этом тестирования проводят регулярно.
• При помощи этой методики легко определить емкость источника питания. Ведь появляется возможность сравнения сопротивлений новой и эксплуатируемой батарей.

Такая методика применяется для установления величины внутреннего сопротивления, расчета токовых параметров, коротких замыканий, других параметров. Это необходимо для установления состояния автомобильного аккумулятора.

Зависимость состояния аккумулятора от внутреннего сопротивления

Среди представленных измерителей и тестеров, которые применяют для оценки состояния аккумуляторной батареи, ее основных характеристик, легко подобрать устройство с требуемым функционалом. Среди используемых приборов выделяют:

• Устройства для оценки состояния АКБ по напряжению. При этом устанавливается определенная нагрузка. Для этих целей используют нагрузочные вилки.
• Устройства для установления связи между состоянием источника питания и проводимостью.
• Измерители спектров. С помощью таких приборов устанавливается зависимость импеданса на постоянном, переменном токе.

Применение стандартных измерительных устройств позволяет установить величину проводимости. При помощи современных тестеров, которые работают с определенными сигналами, устанавливается степень работоспособности автомобильного аккумулятора, величину емкости, период разряда и заряда.

Период непрерывной эксплуатации аккумуляторной батареи в определенной степени зависит от величины внутреннего сопротивления. И это особо важно в том случае, если автотранспорт активно эксплуатируется как в черте города, так и в сельской местности. Поэтому периодическое тестирование источника питания, установление основных характеристик дает возможность понять, когда стоит производить замену.

Видео про внутреннее сопротивление аккумулятора

Как вам статья?

Как проверить аккумулятор 18650 мультиметром

Некоторые аккумуляторы внешне очень похожи на обычные батарейки, но отличаются от них тем, что могут заряжаться, тогда как батарейку просто приходится менять. Одним из таких элементов является пользующаяся популярностью литий-ионная аккумуляторная батарея 18650, использующаяся в многих устройствах в качестве источника питания. Сегодня поговорим о том, как проверить аккумулятор 18650 мультиметром.

• 1 О чем говорит маркировка батареи?
• 2 Как проверить 18650 мультиметром?
  • 2.1 Меряем напряжение
  • 2.2 Меряем емкость
  • 2.3 Меряем внутреннее сопротивление
  • 2.4 Меряем ток утечки
  • 2.5 Вопрос — ответ

  О чем говорит маркировка батареи?

  Цифровая маркировка – это «паспорт» аккумулятора:

  • первые две цифры «18» дают представление о размере диаметра элемента;
  • вторые две «65» — его длина в мм;
  • последний «0» определяют форму – цилиндрическая.

  

  Одиночные элементы такого типа используются в таких устройствах как лазеры и небольшие фонарики.

  Из батарей этого типа собирают аккумуляторные блоки для шуруповертов, ноутбуков и даже такой крупногабаритной техники как электрокары.

  В целом АКБ 18650 оцениваются как весьма мощные и полезные элементы. Но со временем любой аккумулятор теряет первоначальные характеристики, хуже заряжается, срок работы от зарядки до зарядки питаемого им устройства сокращается.

  Узнать характеристики батареи можно самостоятельно.

  Как проверить 18650 мультиметром?

  Важными характеристиками аккумуляторных батарей, которые доступны к самостоятельной проверке, являются:

  • напряжение;
  • емкость;
  • внутреннее сопротивление;
  • ток утечки.

  Для проверки всех этих параметров понадобится всего один небольшой и недорогой прибор – мультиметр.

  Меряем напряжение

  Напряжение. Егопроверяют следующим образом:

  1. Прибор переводят в режим измерения напряжения.
  2. Устанавливают диапазон измерения 20V.
  3. Наконечниками щупов касаются выводов питания аккумулятора.
  4. Через несколько секунд величина напряжения отобразится на дисплее прибора.

  Если измерение не получилось, пробуйте еще раз – возможно, при касании к выводам питания контакт оного или обоих щупов просто был плохим.

  В случае, когда на дисплее отображаются цифры со знаком «минус», не стоит пугаться. Просто во время измерения произошла «переполюсовка». Нужно просто поменять местами расположение щупов у контактов батареи. Такая ошибка при измерении не является критичной. Но лучше такой путаницы избегать, поскольку ошибка может отразиться на нормальном функционировании прибора.

  

  Зная напряжение, можно судить о степени заряженности аккумулятора.

  Меряем емкость

  Емкость. Номинальная емкость батареи обозначается на корпусе набором цифр и буквами. Измеряется она в Ампер-часах и выглядит как Ah.

  В настоящее время существует множество универсальных зарядных устройств для аккумуляторных батарей, снабженных функцией определения емкости. Но сделать это и с помощью того же мультиметра.

  Для этого нужно:

  1. Зарядить аккумулятор 18650 до 100%.
  2. Подключить к нему нагрузку с известным расходом тока.
  3. Засечь время.
  4. Одновременно мультиметр в режиме измерения напряжения с установленным диапазоном 20В подключают к полюсам батареи. Это позволит отслеживать уровень падения напряжения под нагрузкой.
  5. Установив время разрядки аккумулятора, определяют его емкость путем умножения тока (расходуемого нагрузкой) на время действия нагрузки до полной разрядки батареи.

  Таким образом можно определить, соответствует ли действительности заявленная производителем емкость (в случае проверки достаточного нового аккумулятора).

  Меряем внутреннее сопротивление

  Внутреннее сопротивление. Здесь придется сделать пару замеров напряжения и произвести несложные вычисления:

  1. Батарею нужно нагрузить. Для этого к ней присоединяют электромотор, лампочку или другое доступное оборудование.
  2. Нагрузка должна быть задействована в течение двух-трех секунд.
  3. В это время производят замер напряжения (U1).
  4. Далее нагрузка должна быть отключена и сделана пауза так же в пару секунд.
  5. После этого напряжение (U2) на полюсах батареи замеряют еще раз.
  6. Производится расчет сопротивления: нужно найти разность между U1 и U2, а затем разделить результат на декларируемое производителем батареи напряжение и умножить на 100 (для перевода в проценты).

  Если полученное значение составит менее 0,4% — внутреннее сопротивление не превышает допустимых пределов. Если результат расчетов превысит эту цифру – аккумулятор непригоден к дальнейшему использованию.

  Меряем ток утечки

  Ток утечки. С этим явлением потребители практически не сталкиваются. Для батареи это опасный и крайне нежелательный фактор, но его самостоятельно определяют редко, хотя при наличии реостата это возможно сделать и с помощью мультиметра.

  Таким образом, имея в руках мультиметр, можно в любое время проверить практически любой аккумулятор на соответствие указанным производителем характеристик. Но что важнее – есть возможность вовремя определить необходимость его замены, пока питаемое им устройство не перестало работать в самый неподходящий момент.

  Похожие публикации:

  1. Как подключить катушку зажигания ваз 2106
  2. Как считать остаток топлива по километражу
  3. Как увеличить мощность магнитолы без усилителя
  4. Царапина на фаре как убрать