Внутренее сопротивление аккумуляторов

Как можно оценить внутреннее сопротивление АКБ?

В качестве примера можно рассмотреть автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор ёмкостью 55 Ач, имеющий номинальное напряжение 12 вольт. Полностью заряженный аккумулятор имеет напряжение 12,6─12,9 вольта. Допустим, что к АКБ подключить резистор с сопротивлением 1 Ом. Пусть напряжение разомкнутого аккумулятора 12,9 вольта. Тогда ток теоретически должен быть 12,9 В / 1 Ом = 12,9 ампера. Но в реальности он будет ниже 12,5 вольта. Почему это происходит? Это объясняется тем, что в электролите скорость диффузии ионов не является бесконечно большой.

Схема АКБ с подключённым резистором На изображении аккумуляторная батарея представлена в виде 2-полюсного источника питания. Он имеет электродвижущую силу (ЭДС), которая соответствует напряжению разомкнутой цепи, и внутренне сопротивление. На схеме они обозначены E и Rвн. Когда цепь замыкается, то ЭДС батареи частично падает на резисторе, а также на собственно внутреннем сопротивлении. То есть, происходящее в цепи можно описать следующей формулой. E = (R + Rвн) * I.

На изображениях ниже можно посмотреть значения ЭДС автомобильного аккумулятора в разомкнутой цепи и напряжения при подключении нагрузки в виде двух автомобильных лампочек, соединённых параллельно.

ЭДС батареи

Напряжение под нагрузкой

При этом в расчётах электрических цепей с аккумуляторами величина внутреннего сопротивления может использоваться. Естественно, что всегда величина внутреннего сопротивления берётся с учётом факторов, от которых она зависит (заряд или разряд, постоянный или переменный ток, частота тока и т. п.). Итак, исходя из формулы выше, можно вычислить внутреннее сопротивление АКБ с ЭДС 12,6 вольта при разряде постоянным током 2 ампера.

r = (E ─ U) / I = (12,9 В – 12,5 В) / 2 А = 0,2 Ом.

Кстати, некоторые зарядные устройства позволяют измерять внутреннее сопротивление батареи. Например, ниже можно видеть величину внутреннего сопротивления заряженного автомобильного аккумулятора, измеренную зарядкой SkyRC iMax B6 mini. Правда, неизвестно, по какому принципу прибор вычисляет эту величину.

Внутреннее сопротивление автомобильной АКБ по показаниям SkyRC iMax B6 mini

Самый простой способ изготовления нагрузочной вилки

Для того чтобы сделать самую простую вилку и тут же снять необходимые показания, вам понадобятся следующие подручные средства и действия:

• Любая спираль. Можно взять добротную спираль от завалявшейся в гараже старой электрической плитки.
• Спираль следует свернуть в несколько слоев (проволочных жил), добившись показателя сопротивления 0,1-0,15 Ом .
• Нужно взять сам аккумулятор (с напряжением до 15 В), автомобильную лампочку (например, снять ее с поворотников, мощностью 21 Вт). Такое самодельное сопротивление можно либо припаять, либо закрепить винтом и гайкой. Также понадобится мультиметр с диапазоном тока 10 ампер.
• Вся цепь собирается и подключается последовательно .
• Затем зажимы выводятся на клеммы АКБ .
• Мультиметр выдает показания тока, протекающего по цепи. Обычный показатель, в данном случае, равен ±1,78 А.
• Теперь убираем мультиметр и снова включаем всю цепь .
• Снимаем с его помощью показания напряжения на спирали , которая свита в несколько слоев. Здесь показатель будет уже в милливольтах, около 197 мВ.
• Рассчитываем нужное сопротивление по закону Ома — 0,197: 1,78= 0,11 Ом.

Читать также: Метрическая и трубная резьба отличия

Таким образом, сопротивление самодельного резистора у нас составляет 0,11 Ом. Теперь нужно подсоединить его к батарее на 5-10 секунд с подсоединенным к ней мультиметром, который будет измерять показатели напряжения в диапазоне постоянки на 20 вольт. Снимаем показания, фиксируем их. Нагрузочная вилка, сделанная своими руками, срабатывает хорошо в том случае, если сборка цепи была осуществлена правильно.

Опыт автолюбителей

Никогда не занимаюсь этим самостоятельно. Да и вообще редко ухаживаю за батареей так, как мне следует этим заниматься. Поэтому часто возникают трудности с зажиганием. Приходится ездить в автомобильные мастерские, чтобы избавиться от них. Плачу деньги, зато не трачу свои силы и время.

Игорь Слабкин

Измерять, конечно, нужно. Но не ориентируйтесь на абсолютные показатели, взятые из интернета. Куда актуальнее сравнивать новые результаты со старыми, ведь они будут сильно зависеть не только от модели, но и от природных условий. Конечно, определенные рамки и нормы все-таки существуют, но их нужно брать только из официальной спецификации, представленной на корпусе устройства или в родной упаковке.

Кирилл Семенов

Регулярно измеряю этот параметр. Однажды он получился слишком большим. Долго разбирался в причине, а потом понял, что что-то случилось с обмазкой. Из-за чего — так и не понял, но поправил это быстро. Просто заменил элемент. С зажиганием до сих пор все нормально, так что делать так можно.

Александр Рассказов

Постоянно ухаживаю за батареей своего автомобиля, т. к. опасаюсь, что он не заведется в самой неподходящей для этого ситуации. Измеряю все параметры, в том числе и этот. Только так можно понять ситуацию полностью и отследить изменения

Это важно для диагностики возможных проблем и неисправностей

Виктор Кузнецов

Раньше не понимал, как узнать, какое внутреннее сопротивление у аккумулятора. Как оказалось, процедура весьма простая — точно не сложнее измерения полной емкости. Процедура занимает всего несколько минут. Только лампы нужны не светодиодные, а самые обыкновенные.

Андрей Казаков

Измерение параметров аккумулятора телефона

Часто бывает, что телефон быстро разряжается. При этом нужно проверить параметры его батареи на предмет уменьшения емкости. Знать о том, как проверить емкость аккумулятора телефона мультиметром, необходимо не только специалистам салонов по ремонту портативной техники, но и обычным пользователям, задумавшимся о замене батареи смартфона.

Для проверки нужно определить напряжение, выдаваемое аккумулятором, и его ёмкость, определяемые методом контрольного разряда. На батарее телефона или в инструкции по эксплуатации эти параметры должны быть указаны. Если полученные при эксперименте значения отличаются более, чем на 20% в меньшую сторону — возможно, стоит заменить аккумулятор.

Знания о проверке емкости аккумулятора с помощью тестера пригодятся во многих ситуациях: от вопроса замены элементов питания фотоаппарата до теста емкости АКБ автомобиля.

При проблемах с заводом автомобиля, следует убедиться в том, что это связано не с аккумулятором. Наиболее простым и эффективным способом проверки состояния АКБ можно назвать использование мультиметра.

Можно выделить следующую последовательность действий при проверке аккумулятора мультиметром:

1. Проводим установку прибора в необходимый режим. Мультиметр позволяет проверять несколько показателей, в зависимости от того, какой способ используется для вычисления необходимых данных.
2. Устанавливаем диапазоны выше, чем указаны в спецификации АКБ. В противном случае, измерить необходимые показатели нельзя.
3. Щуп, который имеет черный цвет, устанавливаем в гнездо минуса. Все подобные приборы имеют 2 щупа – красного и черного цвета.
4. Красный щуп подключаем к гнезду красного цвета.
5. В течение нескольких секунд происходит фиксация основных показателей.
6. После того, как были получены необходимые данные, разъединяем цепь.

Подобным образом можно провести проверку работу АКБ

Однако, важно не только получить данные, но и знать, что они могут обозначать. Примером можно назвать определение заряда

Мультиметр не может измерить подобный показатель, его нужно получить исходя из полученного напряжения при проверке цепи.

Другие способы проверки аккумулятора мультиметром

Классическим способом проверки емкости аккумулятора можно назвать применение контрольного заряда:

1. Для начала проводят полную зарядку аккумулятора.
2. Затем придают нагрузку так, чтобы ток разрядки был расчетным согласно данным с паспорта.
3. После этого в цепь включают измерительный прибор.
4. Измеряют время, которое понадобится для снижения показателя силы тока менее чем 50% от нужного показателя. Подобное время указано в паспорте АКБ.

Современные аккумуляторы в хорошем состоянии теряют силу тока при прохождении примерно указанного расчетного времени. Если этот процесс происходит быстрее, значит аккумулятор теряет свою емкость.

>

Что представляет собой внутреннее сопротивление и от чего оно зависит?

На сопротивление электродов оказывает влияние их конструкция, пористость, геометрия, конструкция решётки, состояние активного вещества, наличие легирующих компонентов, качество электрического контакта решёток и обмазки. Величины сопротивления решёток отрицательных электродов и губчатого свинца (Pb) на них примерно одинаковы. В то же время сопротивление перекиси свинца (PbO2), который нанесён на решётку положительного электрода, больше в 10 тысяч раз.

Сопротивление сепараторов меняется в зависимости от изменения их толщины и пористости. Величина тока, которая протекает через аккумулятор, оказывает влияние на сопротивление поляризации. Пару слов о поляризации, и причинах, по которым она возникает. Первая причина заключается в том, что в электролите и на поверхности электродов (двойной электрический слой) изменяются электродные потенциалы. Вторая причина в том, что при прохождении тока, концентрация электролита меняется в непосредственной близости от электродов. Это приводит к изменению электродных потенциалов. Когда цепь размыкается и ток исчезает, электродные потенциалы возвращаются к своим первоначальным значениям.

К особенностям свинцово-кислотных аккумуляторов стоит отнести небольшое внутреннее сопротивление по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей. Благодаря этому они могут за небольшое время отдавать большой ток (до 2 тысяч ампер). Поэтому их основная область применения – стартерные аккумуляторные батареи на автомобилях с двигателями внутреннего сгорания.

Стоит также отметить, что внутреннее сопротивление АКБ при переменном или постоянном токе сильно зависит от его частоты. Есть ряд исследований, авторы которых наблюдали внутреннее сопротивление свинцово-кислотного аккумулятора при частоте тока в несколько сотен герц. Вернуться к содержанию

Способ проверки батарейки без нагрузки

Для распознавания нерабочих батареек необходимо произвести проверку мультиметром. На начальном этапе нужно подобрать соответствующую величину постоянного напряжения на мультиметре.

Также перед измерением следует вставить щупы мильтиметра в определенные гнезда:

• красный щуп является плюсовым и вставляется в гнездо со значением «VmA»;
• минусовым щупом считается щуп черного цвета, который включается в гнездо «COM».

Далее поставить переключатель на 20В. Щупы прибора присоединить к контактам батарейки, при этом если полярность будет выбрана неправильно, то показатель будет такой же только со знаком минус. После присоединения измерительный инструмент выдаст точный результат напряжения батарейки.

Для тщательного определения работоспособности изделия, этого замера недостаточно, так как напряжение было замерено без нагрузки.

Выбор и подготовка прибора

При принятии решения, каким лучше типом мультиметра проверить АКБ, меньшее предпочтение пользователи отдают стрелочным приборам. Связано это не только с классом точности, но и сложностью в интерпретации полученных результатов. Использование же цифровых приборов удобнее в плане подготовки к работе и наглядности полученного результата.

Перед тем как проверить аккумулятора автомобиля мультиметром, тестер нужно правильно настроить. Для этого сначала проверяют исправность элементов питания. Если при включении цифрового прибора на его экране высвечивается пиктограмма с мигающей батарейкой, это означает, что питающий элемент необходимо заменить. Для стрелочного прибора сигналом о замене питающего элемента будет невозможность установить стрелку в нулевое положение. Для корректного получения результата следует не только использовать настроенный прибор, но и проследить за окружающей температурой. Оптимальной температурой считаются 20 градусов по Цельсию.

Настройка цифрового прибора заключается лишь в правильном выборе диапазона измерения и подключении измерительных проводов, в то время как аналоговый прибор перед использованием потребуется откалибровать. Так, перед измерением ёмкости АКБ понадобится установить стрелку в нулевое положение. Для этого, закорачивая зажимы щупов между собой, крутят ручку потенциометра, выведенную на корпус устройства.

Проверка аккумулятора мультиметром или как сделать тест на герметичность крышки батарейного отсека с помощью мультиметра

Накапливание отложений на крышке аккумулятора является частой причиной появления «мертвой» батареи. Когда грязь и кислота смешиваются и накапливаются в верхней части и клеммах, заряд медленно начинает вытекать. Чтобы проверить, достигла ли ваша батарея точки утечки, используйте мультиметр.

Установите вольтметр на низкое значение на шкале напряжения. Включите вольтметр. Затем прикоснитесь к отрицательной клемме аккумулятора (-) черным датчиком вашего измерителя и коснитесь грязной крышки аккумулятора красным датчиком. Если ваш измеритель регистрирует даже небольшое количество напряжения, знать грязь проводит ток и есть утечка.

Как проверить заряд АКБ по индикатору

На многих необслуживаемых аккумуляторах установлены индикаторы заряда, позволяющие визуально определить состояние батареи. Эта опция впервые появилась на японской продукции и быстро завоевала популярность благодаря удобству и доступности.

Гидрометр, как называют индикатор, представляет собой прозрачное окошко на крышке батареи. Цвет окошка меняется в зависимости от состояния АКБ:

• Зеленый — полный заряд.
• Серый либо белый — нужно зарядить.

У некоторых индикаторов окошко краснеет при потере емкости.

Принцип действия прибора основан на изменении плотности электролита при разном уровне заряда. Работает это так:

• При зарядке аккумулятора плотность электролита растет и поплавок поднимается, приближаясь к окошку.
• Если АКБ разряжена, плотность падает и шарик тонет в электролите. В результате окошко индикатора меняет цвет на серый или черный.

В некоторых моделях индикаторов имеется красный шарик, который всплывает при снижении плотности электролита. Этим обеспечивается красная индикация разряда.

При падении уровня электролита через окошко будет виден не шарик, а непосредственно электролит. Чтобы предотвратить разрушение пластин, в банки нужно долить дистиллированную воду и зарядить аккумулятор.

Достоинство индикатора в том, что устройство позволяет определить состояние батареи без применения специальных приборов. Это удобно при покупке аккумулятора или в дорожных условиях, когда нужно быстро проверить состояние АКБ. Однако индикация при помощи поплавка не всегда позволяет сделать точные выводы о работоспособности аккумулятора. Поэтому в случае сомнений нужно использовать мультиметр или нагрузочную вилку. Они пригодятся и в случае, когда нужно проверить батарею, не оснащенную индикатором.

Как сделать прибор собственными руками

Когда необходимая техника отсутствует, прибор можно сделать самому, посмотрев видео. Из готовых приборов необходимо взять вольтметр, а оставшиеся детали сооружают из подручных средств. Трудности возникнут при расчетах и создании внутреннего сопротивления, для которого потребуется ток.

Подходящим материалом является нихромовая проволока, используемая для создания нагревательных спиралей в электрических плитках. Нихромовые элементы можно заменить металлической полосой из прочих нагревательных устройств.

Для напряжения 12 В показатель тока должен находиться в рамках 80-120 Ампер, а сопротивление – 0,1-0,15 Ом. Прибор для измерения такого сопротивления сложно найти. По этой причине подбирают длину одного элемента и измеряют ток, который он пропускает. После этого совмещают несколько подобных деталей.

Самодельный аппарат делают последовательно:

1. Подбирают нихромовую проволоку или нагревательную полосу и измеряют мультиметром до 15 А ток. Элемент должен пропускать 10-12 А.
2. Соединяют 10 таких деталей, получая нагрузку в 100-120 А. Проволоку необходимо надежно скручивать.
3. Полученный элемент помещают в подходящий корпус и фиксируют в нем. Если коробка небольшая, то проволоку несколько раз сгибают так, чтобы витки не касались друг друга. Параллельное соединение должно быть надежным, что обеспечивается изолирующими цилиндрами, которые устанавливают на изгибы.
4. Концы скрутки припаивают к контактам на выходе, а снаружи – к соединительным проводам.
5. Подключают вольтметр.
6. Крепят на концы соединительного кабеля зажимы, которые потом подсоединяют к аккумулятору.

Когда устройство будет готово, можно проводить измерения в домашних условиях.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора

Разберем, как измерить внутреннее сопротивление стартовых кислотных аккумуляторов. Используем галогеновую автомобильную лампу мощностью 60 Вт, силой тока 5 А в качестве сопротивления с известными параметрами. При условии, что потери на внутреннее сопротивление не должны превышать 1 %, проведем замеры.

Параллельно аккумулятору нужно подключить вольтметр и лампу. Записать напряжение. Отключить лампу, записать напряжение. Сопротивление лампы в 5А должно создать потерю напряжения 0,05 В при токе в 100 А. ( 1В*5А/100А)

Если при замерах сопротивление увеличилось до 0,05 В, аккумулятор исправен. Величина больше 0,2 В показывает, в аккумуляторе велико внутреннее сопротивление, нужно искать причину.

Измерение внутреннего измерения свинцового аккумулятора мало изменяется от конструктивных элементов , отрицательных электродов и губчатого свинца. А вот активная замазка и положительный электрод оказывают сопротивление прохождению тока в 10 тысяч раз большее. С повышением степени сульфатирования, усиливается сопротивление, при постоянном напряжении падает сила тока. При получении зарядного тока кристаллы разрушаются, сопротивление уменьшается.

Важно, что прямое воздействие на внутреннее сопротивление оказывает температура электролита. При замерзании электролита он работает, как изолятор

Идеально электролитическая реакция идет при 15 0 С и плотности электролита 1,25 г/см3. Повышение температуры также негативно сказывается на проходимости заряда-разряда в аккумуляторе автомобиля. Каким должно быть внутреннее сопротивление в рассматриваемый момент зависит от температуры и степени заряда аккумулятора.

Отдельно нужно рассмотреть сопротивление сепаратора – прокладки между положительной и отрицательной пластиной. Она не является препятствием для движения диссациированной массы электролита, но создает сопротивление поляризации. На поверхности создается двойной электрический слой, являющийся препятствием к прохождению заряда.

Свойство стартерных аккумуляторов накапливать и отдавать большой ток, обусловлено низким внутренним сопротивлением этого вида аккумуляторов. Показатель также зависит от частоты питающего тока.

Норма внутреннего сопротивления нового аккумулятора составляет 0,005 Ом при температуре 15-20 0 С, но с момента эксплуатации величина неуклонно растет. Какое состояние устройства в текущий момент можно определить с помощью нагрузочной вилки.

Как проверить ток утечки

Аккумулятор может самостоятельно разряжаться, даже в том случае, когда его клеммы не подключены к потребителям электроэнергии. Величина саморазряда указывается в документации к аккумулятору и является естественным процессом. Особенно заметно потеря электроэнергии может наблюдаться в кислотных АКБ.

Дополнительно к естественным утечкам электрического тока, в цепи могут быть участки, которые находятся во влажном состоянии или с истончённой изоляцией. В этом случае, даже в момент, когда все потребители электроэнергии находятся в выключенном состоянии, происходит дополнительная утечка тока, которая может привести к полному разряду батареи, а в некоторых случаях, и к возгоранию повреждённого места.

Особенно, такое явление может быть опасно в бортовой сети автомобиля, у которого отрицательным проводником является весь кузов и агрегаты, на которых может находиться достаточное количество огнеопасных веществ для образования открытого пламени даже от небольшой искры или электрической дуги.

Чтобы выявить, такое «несанкционированное» расходование электричества, необходимо выключить зажигание автомобиля, а также отключить устройства работающие в «дежурном режиме», например магнитолу и сигнализацию.

Красный щуп мультиметра соединяется с «+» аккумулятора, а чёрный, с отсоединённой клеммой. В этот момент должны полностью отсутствовать какие-либо показания прибора. Если мультиметр покажет любое значение, то ток утечки является значительным, и необходимо произвести детальную диагностику бортовой сети автомобиля.

Подобным образом производится замер утечки в других электронных системах

При проведении диагностики следует проявлять осторожность, и при подозрении на значительную утечку электрического тока, которая проявляется искрением при отсоединении или подключении клеммы, от замера тока утечки мультиметром следует отказаться

Если пренебречь этим правилом, то можно «спалить» прибор, который не рассчитан на проверку больших значений силы тока.

Что представляет собой внутреннее сопротивление и от чего оно зависит?

На сопротивление электродов оказывает влияние их конструкция, пористость, геометрия, конструкция решётки, состояние активного вещества, наличие легирующих компонентов, качество электрического контакта решёток и обмазки. Величины сопротивления решёток отрицательных электродов и губчатого свинца (Pb) на них примерно одинаковы. В то же время сопротивление перекиси свинца (PbO2), который нанесён на решётку положительного электрода, больше в 10 тысяч раз.

Сопротивление сепараторов меняется в зависимости от изменения их толщины и пористости. Величина тока, которая протекает через аккумулятор, оказывает влияние на сопротивление поляризации. Пару слов о поляризации, и причинах, по которым она возникает. Первая причина заключается в том, что в электролите и на поверхности электродов (двойной электрический слой) изменяются электродные потенциалы. Вторая причина в том, что при прохождении тока, концентрация электролита меняется в непосредственной близости от электродов. Это приводит к изменению электродных потенциалов. Когда цепь размыкается и ток исчезает, электродные потенциалы возвращаются к своим первоначальным значениям.

К особенностям свинцово-кислотных аккумуляторов стоит отнести небольшое внутреннее сопротивление по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей. Благодаря этому они могут за небольшое время отдавать большой ток (до 2 тысяч ампер). Поэтому их основная область применения – стартерные аккумуляторные батареи на автомобилях с двигателями внутреннего сгорания.

Стоит также отметить, что внутреннее сопротивление АКБ при переменном или постоянном токе сильно зависит от его частоты. Есть ряд исследований, авторы которых наблюдали внутреннее сопротивление свинцово-кислотного аккумулятора при частоте тока в несколько сотен герц. Вернуться к содержанию

Назначение и функции

Мультиметр — универсальный измерительный прибор, который может измерять несколько электрических величин. Перечень измерений зависит от модели и может значительно отличаться. Базовый набор функций — определение силы тока (постоянного и переменного), напряжения, сопротивления. Такие приборы относительно недороги.

Вообще же можно найти модели, которые могут определять емкость конденсаторов, частоту тока, температуру, могут прозванивать диоды, определяя падение напряжения на P-N переходе, генерировать сигналы определенной частоты и т.д. Чем больше возможных функций, тем выше цена. Еще цена зависит от степени «раскрученности» бренда и от качества сборки.

Мультиметры бывают стрелочными и электронными

Также мультиметры бывают двух типов: со стрелочным и цифровым индикатором. Более популярны модели с цифровой индикацией — информацию считывать проще.

Как видите, функций может быть так много, что возникает вопрос: «Как пользоваться мультиметром?» Вот об этом и пойдет речь дальше.

Цифровой измеритель ёмкости и внутреннего сопротивления аккумуляторов

Предлагаемое устройство предназначено для измерения ёмкости и внутреннего сопротивления Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Предусмотрена звуковая индикация чрезмерно низкого напряжения аккумулятора, а также момента окончания его разряда.

Измерение ёмкости аккумулятора основано на его разрядке стабильным током, измерением времени разрядки и перемножением этих значений. При измерении внутреннего сопротивления прибор измеряет напряжение аккумулятора без нагрузки, затем под нагрузкой током 1 А и на основе этих данных вычисляет внутреннее сопротивление аккумулятора.

Рис. 1

Схема прибора показана на рис. 1. Его основа — микроконтроллер АТмедав (DD1). Клавиатура с однопроводным интерфейсом состоит из шести кнопок SB1-SB6. Информация об измеренных параметрах аккумулятора выводится на девятиразрядный светодиодный индикатор HG1. Для разрядки подключаемого аккумулятора использован источник тока, управляемый напряжением (ИТУН) на ОУ DA2, транзисторе VT1, резисторах R9, R10, R19-R21, R23 и конденсаторах С7, С9. Если напряжение подключённого аккумулятора ниже 1 В, клавиатура прибора заблокирована, а капсюль BF1 излучает три прерывистых звуковых импульса на частоте 600 Гц. Если напряжение аккумулятора выше 1 В, капсюль BF1 излучает два прерывистых звуковых импульса на частоте 3000 Гц при подключении аккумулятора, а также по окончании его разрядки до установленного напряжения

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

После подключения аккумулятора устанавливают напряжение, до которого его нужно разрядить нажатием на кнопки SB3 и SB4. Шаг установки при кратковременном нажатии — 0,1 В. При удержании кнопки первые десять значений шага — 0,1 В, затем — 1 В. Далее нажатием на кнопки SB1 и SB2 устанавливают ток разрядки. Если эти кнопки удерживать менее пяти секунд, значение тока не изменяется и отображается его текущее значение, как показано на фото рис. 2 (символ і в нижней позиции). Если же кнопки SB1 и SB2 удерживать более пяти секунд, значение тока будет изменяться с переменным шагом: вначале 50 мА, затем 150 мА. При этом символ і будет отображаться в верхней позиции, как показано на фото рис. 3. Максимальное значение разрядного тока — 2,55 А Как только ток разряда примет значение больше нуля (при напряжении аккумулятора больше установленного порога или равном ему), звуковой сигнал исчезнет а светодиод HL1 начнёт мигать с частотой 0,25 Гц. При нажатии на кнопку SB5 измеряется и запоминается напряжение без нагрузки, затем под нагрузкой, вычисляется внутреннее сопротивление в омах, которое выводится в младшие разряды индикатора с символом г, как показано на фото рис. 4. При нажатии на кнопку SB6 в старших разрядах индикатора HG1 отображается текущее напряжение аккумулятора. Когда ни одна кнопка не нажата, в старших разрядах индикатора HG1 показано напряжение, до которого необходимо разрядить аккумулятор, а в младших — ёмкость в формате XX,XX ампер-часов. Незначащие нули десятков вольт и ампер-часов погашены программно.

Рис. 5

Большая часть деталей смонтирована на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 5 Тонкими прямоугольниками показаны компоненты поверхностного монтажа R7, R8 и С5, установленные со стороны печатных проводников.

Для обеспечения линейности тока ИТУН во всём интервале необходимо применять ОУ DA2 с возможно меньшим напряжением смещения нуля и транзистор VT1 с небольшим пороговым напряжением. В экземпляре автора напряжение смещения нуля ОУ DA2 около 4 мВ и транзистор VT1 с напряжением порога 1,85 В при токе стока 1 А, нелинейность тока ИТУН не превышала 10 %. Минимальное значение тока ИТУН — не более 2 мА. Транзистор VT1 установлен без теплоотвода. Для его охлаждения применён вентилятор от компьютерного процессора. Вентилятор и прибор получают питание от нестабили-зированного сетевого адаптера с выходным напряжением 9.. 12 В и током нагрузки не менее 0,5 А. Налаживание заключается в подборе резисторов R6 и R9. Подбором резистора R6 устанавливают по образцовому вольтметру показания старших разрядов индикатора HG1. Далее нажатием на кнопки SB1 и SB2 выводят на индикаторе HG1 требуемое значение тока разрядки, измеряют ток ИТУН образцовым амперметром и подбором резистора R9 устанавливают измеренный ток равным показаниям индикатора HG1.

P.S. В случае отсутствия самовозбуждения тактового генератора микроконтроллера его выводы 9 и 10 следует соединить с общим проводом через конденсаторы одинаковой ёмкости 12…22 пФ.

Программы микроконтроллера можно скачать здесь.

Определение емкости

Емкость элемента питания — это величина, определяющая, сколько времени он сможет работать как энергоноситель для цепи при определенном токе. Выражается она в ампер-часах для мощных аккумуляторов и миллиампер-часах для небольших. Для примера: если на пальчиковом аккумуляторе написано 1000 мА ⋅ ч, то, при выдаваемом токе в 1000 мА он разрядится за час.

Читать также: Металл находящийся в жидком состоянии

Определить, как замерить емкость батарейки мультиметром, можно только при наличии аккумуляторной батареи, так как для измерения нужно будет ее полностью разрядить. Использование гальванического элемента после этого будет невозможно. Для определения емкости аккумулятора методом контрольного разряда нужно:

1. Подобрать сопротивление нагрузки, обеспечивающее ток разряда батареи 100 — 200 мА;
2. Последовательно соединить аккумулятор, нагрузку, мультиметр в режиме измерения постоянного тока. Аккумулятор должен быть полностью заряжен;
3. К выводам батареи параллельно подключить второй мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения;
4. Сразу после соединения начать отсчет времени;
5. Установить, за какое время напряжение батареи уменьшится вдвое. Это и будет считаться её полным разрядом;
6. Умножить время разряда на ток во время эксперимента. Если ток менялся, нужно определить средний ток. Полученное значение произведения и будет величиной емкости аккумулятора.