Измеритель ёмкости аккумуляторов (с линейным стабилизатором)

Измеритель остаточной емкости аккумулятора

Изобретение позволяет повысить точность измерения остаточной емкости аккумулятора путем использования однократного импульсного нагружения установленным током.

Прямоугольный импульс с формирователя 4 однократного импульса поступает на вход задатчика 3 амплитуды тока, который представляет собой регулиру емый усилитель тока. С выхода задатчика 3 импульс тока поступает на вход формирователя 5 стробирукН щего импульса.

Стробирующий импульс на выходе формирователя 5 отпирает электронный ключ 6 цифрового вольтметра 7 в тот момент, когда через нагрузочное устройство 2 протекает установившийся импульсный ток. Электронный ключ 6 на время стробирующего импульса подключает вход вольтметра 7 к нагрузочному устройству 2.

При этом вольтметр 7 фиксирует напряжение на аккумуляторе 1 и в режиме импульсной нагрузки и по напряжению делается пересчет на остаточную емкость. 1 ил. (Л 8 Ю Од О)

(21) 3815522/24-07 (22) 06.08,84 (46) 07.01. 86. Бюл. №- 1 (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им,Н.Е,Жуковского (72 ) Э.А.

Галицын, В.А.Жиронкин, Г.Я.Нагиленко и В.Ç.Комков (53) 621; 355. 1 (088. 8) (56) Патент Японии ¹ 49-57918, кл. Н Ol М 10/48., Счетчик остаточной. емкости батареи.- Transmiss, and DistriЬ., 1970, 30, № 10.

Заявка ФРГ № 2648380, кл. Н 01 M

6/50, 1978. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОСТАТОЧНОЙ ЕМКОСТИ

АККУМУЛЯТОРА

М. (57) Изобретение позволяет повысить точность измерения остаточной емкости аккумулятора путем использования однократного импульсного нагру жения уст ановленным током.

Прямо% угольный импульс с формирователя 4 однократного импульса поступает на вход задатчика 3 амплитуды тока, который представляет собой регулиру емый усилитель тока, С выхода задатчика 3 импульс тока поступает на вход формирователя 5 стробирую-1 щего импульса.

Стробирующий импульс на выходе формирователя 5 отпирает электронный ключ 6 цифрового вольтметра 7 в тот момент, когда через нагрузочное устройство 2 протекает установившийся импульсный ток.

Электронный ключ 6 на время стробирующего импульса подключает вход вольтметра 7 к нагрузочному устройству 2. При этом вольтметр 7 фиксирует напряжение на аккумуляторе 1 и в режиме импульсной нагрузки и по напряжению делается пересчет на остаточную емкость, 1 ил.. 203616

;>О

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к измерителям остаточной емкости аккумулятор а.

Цель изобретения — повышение 5 точности измерения, экономии энергозапаса измеряемого объекта, а также расширение области применения измерителя, На чертеже приведена схема пред- 10 лагаемого измерителя.

Аккумулятор 1 подсоединяется к импульсному нагрузочному устройству

2, вход. которого соединен с выходом задатчика 3 амплитуды тока. Вход 15 задатчика 3 тока соединен с выходом формирователя 4 однократного импуль-. са.

Выход формирователя 4 импульса соединен с входом формирователя 5 стробирующего импульса, который имеет на входе регулируемую цепь задержки .

Выход формирователя 5 стробирующего импульса соединей с входом электронного ключа б, соединяющего вход цифрового вольтметра

7 с положительным зажимом аккумулятора 1. Цифровой вольтметр 7 связан по цепи управления с формирователем

5 стробирующего импульса.

Приведенная схема работает следующим образом .

Фор мир о ватель одно кр атно ro импульса вырабатывает прямоугольный импульс по команде оператора. Прямоугольный импульс с формирователя 4 поступает на вход задатчика 3, входной ток которого определяет амплиту-” ду импульса тока через нагрузочное устройство 2. Задатчик 3 представляет собой регулируемый усилитель тока. д0

Коэффициент усиления тока устанавливается оператором. С выхода задатчика импульс тока определенной величины поступает на вход нагрузочного устройства 2. Одновременно прямоугольный импульс с формирователя 4 поступает на вход формирователя 5 стробирующего импульса, который представляет собой ждущий мультивибратор, запускаемый передним фронтом импульса формирователя 4 с задержкой на 1.

Время о выбирается порядка tö/3, где tö- длительность импульсов фор” мирователя 4 ° Длительность стробирующего импульса также выбирается рав— т,е. стробирующий нои

3 импульс на выходе формирователя 5 отпирает электронный ключ 6 и цифровой вольтметр 7 в тот момент,, когда через нагрузочное устройство

2 протекает установившийся импульсный ток, а переходные процессы в цепи нагрузочного устройства к этому моменту прекращаются, Электронный ключ 6 на время стробирующе го импульса подключает вход вольтметра

7 к нагрузочному устройству 2. При этом вольтметр фиксирует напряжение на аккумуляторе в режиме импульсной . нагрузки и по напряжению делается пересчет на остаточную емкость.

Предлагаемый измеритель имеет более шир окую область пр актиче ского применения, так как наличие задатчика тока позволяет по усмотрению оператора устанавливать ток в нагру” зочном устройстве такой величины, который необходим для оценки состояния различных аккумуляторов и от предлагаемого режима разряда, при измерении аккумулятор подвергается однократному импульсному нагруженик установленным током, поэтому такой метод измерения не приводит к заметному изменению емкости измеряемого аккумулятор а, а это повышает точность измерения остаточной емкости и сводит к минимуму расход энергозапаса измеряемого аккумулятора.

Наличие электронного ключа и формирователя стробирующего сигнала позволяет измерение напряжения произвести в момент времени, когда переходные процессы в схеме измерения пр екр ащают ся, т . е. прои з ве сти ат счет из мер ения напряжения в уст ановившемся режиме, что позволяет повысить точность измерения абсолютного значения напряжения, не прибегая к его усреднению. формула изобретения

Измеритель остаточной емкости аккумулятора, содержащий входные клеммы для подключения аккумулятора, импульсное нагрузочное устройство и индикатор, отличающийся тем, что,, с целью повышения точности измерения, э кономии энер гоз апаса измерясмого объекта и расширения области применения измерителя, в него введены задатчик тока, формирователь одиночного импульса, формирователь стробирующего импульса, 1203616

Составитель И.Найдина

Техред М.Пароцай Корректор М.Демчик

Редактор О,Головач

Заказ 8426/57 Тираж 678 Подпн сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП “Патент”, г,Ужгород, ул, Проектная, 4 содержащий на входе регулируемую цепь задержки и электронный ключ, а в качестве индикатора использован цифровой вольтметр, причем формирователь одиночного импульса своим выходом соединен с входами формирователя стробирующего сигнапа и задатчика тока, выход которого подсоединен к нагрузочному устройству, выход формирователя стробирующего импульса соединен с электронным ключом и с управляющим входом цифрового вольтметра, который измерительным входом соединен через электронный ключ с положительным полюсом измеряемого источника.

   

Источник: http://www.FindPatent.ru/patent/120/1203616.html

Приборы для измерения емкости аккумулятора

Главная > Инструмент > Приборы для измерения емкости аккумулятора

Аккумуляторы используются во многих аспектах повседневной жизни человека: автотранспорт, электроинструмент, системы бесперебойного питания, смартфоны, ноутбуки и прочее.

Автомобильные аккумуляторы разных производителей

Общая информация о емкости АКБ

Главной целью проверочных мероприятий по состоянию любого типа АКБ является выяснение ёмкости аккумулятора и определение прочих характеристик. Однако существующими средствами измерения можно точно определить лишь силу электротока и напряжение в аккумуляторной батарее, а также замерить плотность электролитного вещества.

Емкость же измеряется косвенно по конкретной для каждого типа АКБ методике либо, применяя прибор для измерения емкости аккумулятора, который дает лишь приблизительный результат.

Важно! На точность результатов любых измерений в аккумуляторной батарее могут влиять внешние факторы, например, температура воздуха.

Единственным достоверным способом для определения емкости аккумулятора является его многочасовая полная разрядка, сопровождающаяся постоянной фиксацией многих параметров. Но не каждый человек готов проделывать такую продолжительную процедуру, ведь для установления приблизительных данных о емкости батареи может быть достаточно и краткосрочных измерений.

Способы определения емкости АКБ автомобиля:

• традиционный метод – контрольный разряд (долгий и объемный по процедурам процесс);
• замер плотности и уровня электролитной жидкости в автоаккумуляторе;
• посредством воздействия нагрузочной вилки на батарею;
• тестер емкости.

Интересно. Емкость популярных литий-ионных, никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов измерить можно тем же контрольным разрядом (АКБ может выйти из строя при несоблюдении всех правил) либо покупкой на китайских торговых площадках специальных USB-тестеров, точность и правильность измерений которых находятся под большим вопросом.

Контрольный разряд

Длительный контрольный разряд – традиционный лабораторный метод установления емкости аккумулятора. Суть метода состоит в том, что полностью заряженную АКБ разряжают воздействием постоянных электротоков, сила которого зависит от параметров изделия.

Между тем ежечасно проводят замеры разряда аккумуляторной батареи и вольтажа, которые фиксируются. Емкость АКБ вычисляется по формуле: произведение силы электротока на прошедшее конкретное время. Такой замер может занять до суток постоянного наблюдения за аккумулятором, что не очень удобно для многих обывателей.

Нагрузочная вилка

Нагрузочная вилка – устройство для проверки АКБ при помощи контролируемой нагрузки, оснащенное вольтметром, нагрузочным резистором и двумя щупами.

Такие приборы бывают различных видов: с аналоговым или цифровым вольтметром, простая схема с одним нагрузочным элементом или усложненные устройства с несколькими спиралями нагрузки и амперметром, также есть нагрузочные вилки для тестирования напряжения в отдельных банках АКБ.

Внешний вид нагрузочной вилки для АКБ

Суть измерений проста и описана в инструкции к прибору. Полученные данные по вольтажу необходимо сопоставить с нижеследующей таблицей.

Таблица соответствия вольтажа с емкостью АКБ

Показание вольтметра, ВПриблизительная емкость АКБ в сравнении с заявленной производителем, %

12,6-12,9	100
12,3-12,6	75
12,1-12,3	50
11,8-12,1	25
11,5-11,8

Замер плотности электролита

Измерить ёмкость составных частей АКБ (банок) можно, применяя прибор под названием «ареометр». Суть метода сводится к тому, что плотность электролита, находящегося в каждой банке аккумулятора, напрямую связана с его емкостной характеристикой.

Процесс измерения плотности электролита АКБ ареометром

Для измерения необходимо вскрыть все крышки банок автоаккумулятора и поочередно набирать электролит из каждого сосуда, записывая данные о плотности с прибора. Далее плотность этого вещества сравнивается с таблицей соответствия плотности и емкости.

Таблица соответствия плотности электролита и емкости

ПлотностьЕмкость, %

1,27-1,29	100
1,23-1,25	50-70
1,11-1,13

Измерения посредством специальных приборов

Идея нагрузочный вилки была использована и усовершенствована в электронных портативных устройствах Кулон, которые созданы специально для проведения проверочных мероприятий по разным спектрам над свинцово-кислотными аккумуляторами.

Такими приборами можно быстро измерить вольтаж, определить примерную емкость АКБ, не прибегая к контрольному разряду, а также сохранять полученные измерения в памяти устройства.

Результат измерения емкости автоаккумулятора прибором Кулон

Особенности приборов семейства «Кулон»:

• питаются от АКБ, у которого берутся замеры;
• в комплектацию устройств входят провода с клещами-крокодилами, что обеспечивает качественный зажим проводов на всех клеммах аккумулятора;
• специальная методика определения емкости АКБ, которая не имеет аналогов;
• рекомендуется для увеличения точности измерений произвести самостоятельно калибровку изделия на новом аккумуляторе схожего типа (процедура описана производителем в инструкции по эксплуатации).

Важно! Этот тестер емкости нужно использовать для установления емкости только в аккумуляторе, который полностью заряжен.

Также существуют и иные устройства от других производителей для этих же целей, методика установления емкости АКБ у которых отличается друг от друга. Например, приборы SKAT-T-AUTO, тестеры PITE, анализаторы Fluke, приспособления Vencon. Всеми этими приборами можно косвенно или напрямую измерить разнообразные параметры.

Тестер емкости SKAT-T-AUTO с результатом измерений

Зная состояние своего аккумулятора, а именно его емкость, можно избежать неприятных ситуаций на дорогах. Также вовремя среагировав на несоответствие измеренных показателей к заявленным производителем, можно реанимировать или продлить жизнь АКБ, проведя разнообразные мероприятия.

Видео

Источник: https://elquanta.ru/instrument/pribory-izmereniya-emkosti-akkumulyatora.html

Прибор для измерения емкости аккумулятора

02.06.2016

2065

Оцени статью:Загрузка…

Как-то недавно появилась необходимость замерять емкость одного аккумулятора в смартфоне, так как слишком быстро он стал разряжаться, да и заказать очередную мелочь на AliExpress, конечно же хотелось.

В итоге, потратив пару минут на поиски, нами на AliExpress был найден прибор для измерения емкости аккумулятора, точно такой же мы нашли и на GearBest, но на алиэкспресс была очередная акция и цена оказалась выгодней.

Если будите покупать, то проверьте сами, возможно на тот момент ситуация изменится, однако не забывайте, что сейчас на алиэкспресс стал доступен кэшбэк сервис, поэтому не поленитесь и сами посчитайте где вам будет выгоднее совершить покупку. Но не будем отходить от темы и вернемся собственно к самому обзору самого устройства.

Обзор прибора для измерения емкости аккумулятора

К счастью прибор для измерения емкости аккумулятора удалось найти у продавца с хорошей репутацией, который продал уже более двух тысяч этих тестеров и причем отзывы покупателей о товаре только положительные.

Если будите искать сами, то вот вам для справки оригинальное название данного тестера «Newest LCD USB Charger Capacity Current Voltage Tester Meter For Cell Phone Power Bank», возможно на момент вашей покупки подвернется более выгодное предложение.

На момент заказа, цена тестера для замера емкости аккумулятора составила $4.26, так как попали мы на какую-то акцию, обычная цена была $7.10, но нам удалось купить его еще дешевле, благодаря кэшбэк сервису на алиэкспресс. В конечном счете, заплатили мы $3.

90, доставка была указана China Post Registered Air Mail, заказ был сделан, оставалось только ждать.

В итоге, спустя около 20 дней, посылка дошла. К слову трек-код был без букв, обычный цифровой и отслеживался только до момента экспорта из Китая, после чего оставалось только ждать, благо посылка приехала быстро, но мелочь обычно всегда доходит быстрее крупных посылок, поэтому ничего удивительного.

Продавец упаковал прибор для измерения емкости аккумулятора в стандартный желтый международный конверт, предварительно обернув его несколькими слоями пупырчатой пленки, за что ему отдельное спасибо.Внутри конверта все оказалось ровно так, как было указано в описании к товару.

На обратной  стороне нашего прибора для замера емкости аккумуляторов имеется информация и допустимом входном и выходном напряжении и максимальном уровне емкости показателя.

Эта информация в основном для любителей экспериментов, которые любят игры с розетками, но так как мы покупали его для простых бытовых нужд, вроде – замерять емкость аккумулятора в смартфоне, планшете, камере, то просто приняли данную информацию к сведенью и решили проверить работоспособность тестера.

Первым делом, мы подключили тестер к универсальному зарядному устройству для смартфонов и планшетов, посредством USB кабеля, который у него встроен в корпус с одной стороны, а с другой вставили USB кабель от телефона.

Сразу же на экране появилась вся нужная информация, о вольтаже, силе тока и заработал счетчик, указывающий на объем переданного заряда, который измеряется mAh (миллиампер-часы). Собственно свою главную функцию прибор для измерения емкости аккумулятора уже выполняет и справляется с ней довольно хорошо.

Но если вы присмотритесь, то заметите рядом с дисплеем небольшую кнопку. Нужна она для сравнительных замеров, другими словами эта память из 10 ячеек, в которую сохраняются показатели ваших замеров.

Работает данная функция по следующему принципу – короткими нажатиями на кнопку можно листать показания сохраненных замеров, активировать просмотр ячеек можно одним двойным нажатием, а сбросить одним долгим. Как по нам функция сама по себе не особо то и нужная, но возможно кому-то и пригодится.

Тестировали мы прибор для измерения емкости аккумуляторов как на смартфонах, планшетах, так и на внешнем зарядном устройстве от Xiaomi (Original Xiaomi Power Bank 16000mAh), которое недавно заказывали в МОЛЛе на AliExpress.

Из заявленных 16000mAh, в почти новом внешнем зарядном устройстве нам удалось насчитать 15874, что очень даже неплохо.

 Подключали и к ранее купленному Xiaomi Redmi Note 3 PRO на 32GB, результаты также порадовали, за 3 месяца пользования, емкость аккумулятора сократилось всего на 2%, впрочем оригинальная продукция Xiaomi давно не вызывает нареканий.

Конечно, нельзя ожидать сверх точных показаний от прибора за пару долларов, однако в быту вещь нужная, особенно для всяких гиков любящих ставить всякие эксперименты. Однозначно, для замера емкости аккумуляторов в ваших смартфонах и планшетах функций данного тестера более чем достаточно.

Источник: https://aliexsale.ru/reviews/pribor-dlya-izmereniya-emkosti-akkumulyatora-s-aliexpress

Радиосхемы Схемы электрические принципиальные

категория

Самодельные измерительные приборы

материалы в категории

Б. СТЕПАНОВ, г. Москва
Радио, 2002 год, № 7

В процессе эксплуатации аккумуляторы постепенно теряют емкость. Оценить реальное состояние аккумулятора и сделать выводы о целесообразности его дальнейшего использования позволяет прибор, описание которого приведено в статье.

Для контроля состояния аккумулятора пользователю доступны всего несколько параметров: напряжение на его выводах без нагрузки, внутреннее сопротивление, напряжение на выводах при определенной нагрузке и его изменение во времени. Последний параметр ассоциируют с емкостью аккумулятора (ее обозначают латинской буквой С).

У аккумуляторов, предназначенных для питания радиоэлектронных устройств, емкость принято оценивать в ампер-часах (Ач) или миллиампер-часах (мА·ч) как время, за которое напряжение на Ni-Cd/Ni-MH аккумуляторе при разрядке его стабильным током уменьшается до 1 В. Выбор такого значения в какой-то мере условен, но не случаен.

Считается, что к этому моменту аккумулятор успевает отдать примерно 90% запасенной в нем энергии, а скорость уменьшения напряжения на аккумуляторе заметно возрастает. Следует отметить, что определенная таким образом емкость аккумулятора зависит от выбранного тока разрядки.

Эта зависимость заметно ослабевает только при его значениях меньше 0,5С.

Измерять емкость аккумулятора удобно в устройстве, способном разряжать его стабильным током до 1 В. Схема возможного варианта такого устройства, предназначенного для проверки аккумуляторных батарей из шести или семи Ni-Cd/Ni-MH аккумуляторов, изображена на рис. 1. Его основа — интегральный таймер КР1006ВИ1 (DA1).

Он содержит два компаратора (верхнего и нижнего уровней), триггер, выходной каскад и разряжающий транзистор. Выводы 5 и 6 — входы компаратора верхнего уровня.

Напряжение на первом из них задано внутренним делителем микросхемы и равно 2/3 напряжения питания микросхемы, на втором — резистивным делителем R1 — R3, который питается от стабилизированного источника +9 В.

Как видно, питание на микросхему поступает через разъем Х1 от проверяемой аккумуляторной батареи. Если она состоит из шести элементов, компаратор должен сработать при напряжении 6 В, а если из семи (например, батарея “Ника” и ей подобные) — при 7 В.

Следовательно, напряжение на выводе 6 DA1, заданное делителем R1 — R3, в первом случае должно быть равно 4, а во втором — 4,67 В. Эти значения нуждаются в уточнении, так как зависят от параметров внутреннего делителя конкретного экземпляра микросхемы.

Для определенности в дальнейшем рассматривается вариант устройства для аккумуляторной батареи “Ника”.

Пока напряжение аккумулятора выше 7 В, на выходе таймера (вывод 3) присутствует высокий уровень (примерно на 1,5 В ниже текущего значения напряжения питания). Разрядный ток складывается из тока нагрузки (его поддерживает неизменным стабилизатор тока на полевом транзисторе VT1) и тока, потребляемого самой микросхемой (около 5 мА).

Устанавливать суммарный ток более 30 мА нежелательно. В авторском варианте он выбран равным 20 мА.

Это позволяет разряжать аккумуляторную батарею “Ника” током 0,2С, что, с одной стороны, сокращает время разрядки вдвое (примерно до 5 ч), а с другой — не “уменьшает” заметно емкости проверяемой батареи (при разрядке током 1С она может оказаться на 30 % ниже, чем при слаботочной разрядке).

Нагрузкой служат резистор R4 и светодиод HL1. Свечение последнего информирует о том, что идет процесс разрядки аккумулятора и уровень 7 В еще не достигнут. Поскольку номинальный ток через светодиод АЛ307БМ — 10 мА, “избыток” стабилизированного тока (5 мА) течет через резистор R4.

Если необходим больший разрядный ток, устройство дополняют транзистором VT2 с резистором R6 (изображены штриховыми линиями). Ток через эту цепь будет стабильным, поскольку напряжение на базе транзистора практически постоянно (известно, что прямое падение напряжения на светодиоде в области рабочих токов изменяется мало).

Ток в цепи эмиттера (а значит, и коллектора) рассчитывают по формуле I = (U – 0,6)/R. Здесь U — напряжение на базе транзистора, В; R — сопротивление резистора R6, Ом; I — ток коллектора, А; 0,6 — ориентировочное значение падения напряжения на эмиттерном переходе транзистора (0,6 В).

Формула эта оценочная, поэтому значение тока разрядки надо уточнить при налаживании устройства подбором резистора R6.

Для устранения возможных сбоев вывод 4 (“Сброс”) соединен с плюсовой шиной питания. Вход компаратора нижнего уровня (вывод 2) используется для включения режима разрядки касанием сенсорного контакта Е1. Конденсатор С1 подключен ко второму входу компаратора верхнего уровня, чтобы уменьшить вероятность ложных срабатываний устройства от импульсных помех, проникающих через цепи питания.

К выводу 7 (коллектор разрядного транзистора таймера) подключен пьезоэлектрический звукоизлучатель НРМ14АХ фирмы JL World (с встроенным генератором), подающий сигнал по окончании разрядки аккумуляторной батареи.

Детали устройства смонтированы на печатной плате, чертеж которой показан на рис. 2. На ней устанавливают все детали, кроме звукоизлучателя НА1 и разъема Х1. Плата рассчитана на применение постоянных резисторов МЛТ, проволочного подстроечного резистора СП5-2 и конденсаторов КМ. Резисторы R2, R4, R5 устанавливают перпендикулярно плате.

Для налаживания устройства необходим дополнительный регулируемый источник напряжения. Его подключают к устройству вместо аккумулятора и устанавливают напряжение 9,4 В. При касании сенсорного контакта Е1 должен зажечься светодиод HL1.

Подбирая резистор R4, добиваются того, чтобы суммарный ток, потребляемый устройством от дополнительного источника, стал равным 20 мА. Затем напряжение понижают до 7 В и измеряют напряжение на выводе 5 микросхемы.

Такое же напряжение устанавливают подстроечным резистором R3 на ее выводе 6. После этого прибор готов к эксплуатации.

В устройстве с дополнительным транзистором подбирают резистор R6 таким образом, чтобы суммарный ток разрядки стал равным требуемому значению (если VT2 используется без теплоотвода, он не должен превышать 150 мА). Следует заметить, что при коллекторном токе более 100 мА транзистор VT2 заметно нагревается.

Это приводит к изменению напряжения база-эмиттер, а оно влияет на значение стабилизируемого тока (изменяется значение 0,6 в приведенной выше формуле). Поэтому разрядный ток следует устанавливать не ранее чем через 3…4 мин после подачи напряжения питания.

На работу устройства в последующем это не влияет, поскольку “выбег” тока коллектора транзистора VT2 при прогреве не превышает нескольких миллиампер и длится он примерно 3 мин.

Затем проводят контрольный эксперимент. Включив питание и установив (по вольтметру) на выходе дополнительного источника напряжение 9…10 В, касаются контакта Е1. При этом зажигается светодиод HL1.

Затем, постепенно снижая выходное напряжение дополнительного источника, регистрируют значение, при котором погас светодиод и появился звуковой сигнал. Если оно отличается от 7 В, корректируют напряжение на входе компаратора верхнего уровня подстроечным резистором R3.

По окончании разрядки устройство потребляет от аккумулятора ток около 5 мА.

Изменение напряжения на выводе 7 микросхемы можно использовать для отключения испытуемого аккумулятора от прибора по окончании разрядки, а также для управления таймером, с помощью которого фиксируется время его разрядки.

ЛИТЕРАТУРА
Теньков В. В., Центер Б. И. Основы теории и эксплуатации герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов. — Ленинград: Энергоатомиздат, 1985.

Источник: http://radio-uchebnik.ru/shem/18-pribory-i-izmereniya/1407-izmeritel-emkosti-akkumulyatorov

Тестер ёмкости литиевых аккумуляторов

• Ebay
• Аккумуляторы и Батарейки

Всем привет. Сегодняшний обзор будет посвящен тестеру ёмкости литиевых аккумуляторов, приобретенному мною на просторах eBay. Есть у меня в домашнем хозяйстве несколько литиевых аккумуляторов разных типоразмеров, некоторые работают все еще отлично, другие — не так, как долго раньше.

Так что причиной совершения данной покупки стала необходимость измерения оставшейся емкости аккумуляторов. Изначально я думал о приобретении зарядного устройства Liitoka с функцией измерения емкости, но потом отказался от этой задумки и сделал выбор в пользу виновника данного обзора.

Причин тому было несколько, среди которых наличие хорошего зарядного устройства, использование не только «пальчиковых» аккумуляторов, а так же способность тестера измерять остаточную емкость (с любого напряжения), чего не имеют делать «умные» зарядки.

Выбор продавца был случайным, но несмотря на это у меня остались только положительные впечатления после общения с ним.

Посылка была отправлена быстро, да еще и с полноценным треком. Так что если кому-нибудь интересно узнать маршрут ее следования из Китая в Беларусь, то сделать это можно здесь.

Итак, обозреваемый набор для определения емкости поставляется в обычном полиэтиленовом пакете. Говорить об оригинальной заводской упаковке не приходится.В пакете находится непосредственно тестер емкости, батарейный отсек, кабель USB-microUSB для подключения питания, а так же небольшая черно-белая инструкция на китайском языке.Самое интересное тут — плата тестера.

Она снабжена трехзначным ЖК-дисплеем, четырьмя кнопками, использующимися для его настройки и запуска/остановки процесса измерения емкости, шестью информационными диодами и кулером 🙂 Кнопки «Up» и «Down» используются для изменения задаваемых параметров (ток разряда, напряжение при котором процесс останавливается, переключение полученных данных), «Set» — для ввода установленных значений, а «On/Off» — для запуска/остановки процесса измерения емкости и сброса полученных данных (долгое нажатие).Щелкают они довольно таки громко, кроме того, каждое нажатие сопровождается писком динамика-пищалки, спрятанного под радиатор. С обратной стороны плата выглядит следующим образом:Батарейный отсек с подпружиненной ножкой, так что его можно использовать для аккумуляторов разных размеров.В целом, к качеству изготовления особых претензий у меня нет, сделано все неплохо, серьезных огрехов во внешнем виде найти удалось. Постороннего запаха у пластиковых изделий так же нет, что не может не радовать. Как я уже говорил, питается тестер посредством USB кабеля, т.е. от 5 вольт. При подключения его к сети из динамика раздается протяжный писк, а на ЖК-дисплее загораются красные нолики.Но перед тем, как перейти к практическим испытаниям, думаю, будет не лишним ознакомить вас с характеристиками данного устройства.

Особенности: — Тест литиевых аккумуляторов в диапазоне от 0.01V ~ 8.99V; — Цифровой дисплей отображает емкость/время и напряжение постоянного тока (V); — Оснащен вентилятором охлаждения, который начинают работать при температуре выше 60 градусов Цельсия; — Работает от Micro USB DC 5V, что удобно для использования; — Длительное нажатие ON / OFF в течение 3 секунд для очистки данных. Обратите внимание: 1. Не устанавливайте напряжение разряда батареи 0.00V, во избежание ее повреждения. 2. Максимальное поддерживаемое напряжение 8.99V. 3. Во время тестирования длительное нажатие кнопки ON/OFF может его остановить. Характеристики: — Напряжение: Micro USB DC 5V; — Подходят для тестирования: аккумуляторы 0.01V ~ 8.99V; — Диапазон тока разряда: макс. 3A; — Тестируемая ёмкость: 0.00AH ~ 99.9AH; — Время разряда: 0.00H ~ 9.59H; — Размер батарейного отсека: 10,5 * 4см;

— Общий вес: 135g.

Теперь, зная все это, можно взять какой-нибудь аккумулятор и узнать что от него осталось. Первый выбор пал на Samsung 26-F, которому уже год-полтора, но несмотря на это он до сих пор показывает отличное время работы. Итак, вставляем его в батарейный отсек. На ЖК-дисплее сразу отображается его напряжение в 4,20В.

Аккумулятор полностью заряжен, но на всякий случай перепроверим напряжение при помощи мультиметра.Как видно, полученные данные полностью совпадают. Следующий этап — выбор напряжения, при достижении которого процесс будет остановлен. Вообще, минимально допустимое напряжение для литиевых аккумуляторов, в среднем, составляет 2,4В.

Ниже этого уровня разряжать их не рекомендуется. Но для нашего 26F полно официальной документации со всеми необходимыми данными. Открываем — смотрим:Напряжение разряда — 2,75В, емкость — 2600 мАч. Задаем нужные параметры:Следующий шаг — выбор тока разряда. Здесь возможно четыре значения — 0,5А, 1А, 2А и 3А.

Шкала тока разряда находится справа от кнопок и подсвечивается зелеными диодами. Выставляем значение в 1А. Можно начинать. После нажатия кнопки On/Off из пищалки снова раздается очередной противный звук и начинает светиться диод около параметра «Work» — процесс пошел.

Во время работы тестера на ЖК-дисплее отображается текущее напряжение аккумулятора. Кулер, кстати, рабочий — спустя минут 5-10 после начала процесса он начал крутиться и не остановливался до тех пор, пока все не закончилось.При достижении заданного напряжения разряда тестер снова начинает пищать. Можно узнать полученные результаты.

Итак, при разряде с 4,2В до 2,75В аккумулятор показал емкость в 2,43Ач. С учетом того, что первоначальная емкость его составляет 2,6Ач, и в хозяйстве он у меня пару лет — очень даже неплохо.Так же можно узнать время, потраченное на тест. В нашем случае это 2,25 часа.Следующий тест был проведен забавы ради.

Нашел в шуфлядке китайский аккумулятор 18650 GTL с гордой надписью 5300 мАч. Напряжение на старте — 4,15В.Оставив значения с прежнего теста, запускаем процесс. Все проходит очень быстро — минут за 10. Результат измерения емкости — 0,09 Ач 🙂 Выдающийся результат, что тут еще можно сказать.

После этого было проведена еще парочка тестов в которых поучаствовали аккумуляторы 14500 и 26650 (чем хорош этот тестер — комплектный батарейный отсек можно заменить на другой (подходящий) за минуту). Тестер показал себя рабочим инструментом, который без особых проблем справляется с поставленной перед ним задачей.

Что немаловажно, данный тестер умеет измерять «остаточную» емкость аккумуляторов. То есть даже если аккумулятор будет заряжен на 50% — он высчитает сколько Ач в нем осталось. В целом, покупкой остался доволен. Свои функции тестер выполняет без каких-либо проблем.

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Планирую купить +15 Добавить в избранное Обзор понравился +16 +38

Источник: https://mysku.ru/blog/ebay/51223.html

Как измерить емкость аккумулятора мультиметром

Не секрет, что со временем емкость аккумуляторных батарей становится меньше, и они уже не могут отдавать устройству то количество тока, которое могли отдавать раньше.

В связи с этом у многих пользователей часто возникает вопрос о том, как измерить емкость аккумулятора, а точнее, как узнать показатель его остаточного потенциала, с помощью которого можно понять, будет ли нуждаться АКБ в ближайшей ее замене.

Если исходить из понятия, что показатель емкости — это количество энергии или тока, отдаваемое батареей в течение определенного промежутка времени, просто «померить» ее мультиметром не получится.

Если речь идет о том, как узнать реальную емкость аккумулятора в виде пальчиковых батареек, здесь придется вначале произвести замеры тока, а потом воспользоваться некоторыми нехитрыми вычислениями — для того, чтобы показатель был как можно более точным.

Что же касается любого мобильника на базе Андроид, емкость аккумулятора телефона можно проверить с помощью небольшого USB-тестера.

Простая проверка емкости АКБ USB-тестером с последующим уточнением

USB-тестер для измерения емкости аккумуляторов имеет очень богатый функционал — с его помощью измеряется емкость батарей планшета, смартфона, повербанка. На основании того, что показывает этот прибор, можно составить представление об изношенности аккумуляторов: стоит ли менять батарею, либо нужно приобретать новый девайс.

С помощью всего лишь одной кнопки управления можно измерить разные показатели, в том числе и емкость аккумуляторной батареи того или иного устройства. Кнопка переключает ячейки памяти тестера и режимы работы. Если в подключаемом устройстве достаточный уровень напряжения, тестер включается.

Показатель емкости АКБ измеритель отображает как правило в левом нижнем углу. Точность замеров тестером не является стопроцентной, а посему рекомендуется воспользоваться несложной математической формулой на основании следующего примера.

Допустим, у вас есть некое устройство (телефон, повербанк или планшет), которое, будучи полностью разряженным, зарядилось в промежуток времени, равный 3 часам.

Если вы ради любопытства сделали замер тока с помощью тестера, и его показатель составлял, например, 1,15 А, реальная емкость аккумуляторной батареи вашего устройства вычисляется путем перемножения меж собой этих двух чисел. 1,15 ампер — это 1150 миллиампер, умножаем это число на 3 и получаем 3450 мАч.

Так измеряется реальная емкость. Если на вашем устройстве «вместимость» тока указана производителем в несколько раз больше фактической, это просто стандартный рекламный ход, верить которому не стоит.

Как определить емкость батареек с помощью мультиметра

Саму емкость аккумулятора мультиметром определить не получится. Если быть точнее, этот прибор поможет в определении фактических показателей емкости.

Для того чтобы узнать емкость аккумулятора 18650, а также иных элементов питания, применяются так называемые «умные зарядные устройства». Но их стоимость довольно велика.

Покупать такие ЗУ просто для определения емкости у пары-тройки аккумуляторов не стоит. Этот показатель легко определит обычный способ вычисления с предварительным использованием мультиметра.

Однако при расчетах нужно соблюдать определенные тонкости.

Проверка показателя емкости аккумуляторных батарей мультиметром — это не просто измерение реального ее показателя, вычисления которого производятся с помощью элементарных математических вычислений.

Необходимо обязательно измерить тот уровень тока, который отдает элемент питания (любая батарейка), и посчитать точное количество времени, в течение которого АКБ могла беспрерывно и качественно производить отдачу электрохимической энергии.

Важно помнить о том, что все замеры не будут иметь уровень стопроцентной точности. Но именно они как нельзя лучше отражают истинную суть дела.

Литий-ионные аккумуляторы имеют свою шкалу разрядов. Она показывает, насколько U зависит от показателя заряда. Это необходимо знать: именно от уровня напряжения зависит показатель тока, идущего через сопротивление. Для того, чтобы эта зависимость не влияла на измерения, следует собрать дополнительное устройство — линейный стабилизатор тока ( 2,7-3 вольта).

Использование линейного стабилизатора

Применяя данный стабилизатор, установите показатель тока, рассчитав его из U аккумуляторной батарейки 2,7 вольт.

Затем, используя стабилизатор U, подсоедините любое резисторное устройство (оно может быть изготовлено самостоятельно, либо приобретено в интернет-магазине). Измерьте ток, который проходит по цепи, и поставьте секундомер.

Далее периодически проверяем и проводим контроль напряжения на клеммах батареи. Когда оно достигнет цифры 2,7 вольт, секундомер нужно будет быстро выключить и зафиксировать полученное время.

Итак, как измерить емкость аккумулятора 18650 и иных химических источников тока? Реальный показатель мы выводим, произведя умножение показателя тока, идущего по цепи путем сопротивления, на то самое время (в часах), которое было изначально потрачено. В этом и заключается наиболее точное измерение емкости. При отсутствии технических возможностей сконструировать стабилизатор напряжения, осуществить подсчеты и замеры будет труднее. Попробуйте найти выход из ситуации, используя переменный резистор.

Использование переменного резистора

Для того чтобы качественно провести тест на емкость, можно воспользоваться батарейкой меньшего формата. Например, 14500, фактическая емкость которой — 300 мАч. Возьмем переменный резистор в 100 Ом.

Важный момент: если будет применяться резистор постоянного тока, процесс усложнится тем, что нужно будет часто записывать результаты его показаний и проводить расчеты потраченной емкости для определенных участков шкалы.

Есть возможность максимально усреднить показатели, ориентируясь в подсчитывании на «среднее арифметическое» число тока.

Для того чтобы понять, как измерить емкость аккумулятора, рекомендуется применение переменного резистора с дозированным уменьшением показателя сопротивления в течение всего времени, пока проходит разряд аккумулятора.

Важно, чтобы уровень тока был примерно одним и тем же на протяжении всего процесса.

Теперь переключите мультиметр в позицию вольтметра (измерение U) и замерьте U на клеммах вашей батарейки. Допустим, она имеет неполный уровень заряда, скажем, 4 вольта. Далее разрядите ее, подавая ток 450-500 миллиампер, время от времени сбавляя уровень сопротивления и контролируя напряжение.

Когда оно снизится до цифр 2,7 вольт, отключите секундомер. Для того чтобы провести полный разряд батарейки посредством 500-миллиамперного тока, нужно около получаса, точнее, 25 минут. Теперь проведем умножение этого тока на количество времени, измеряемое в часах.

Итак, реальный показатель емкости составляет 200 мАч.

Таким образом, становится ясно, как узнать емкость аккумулятора, применив наиболее точный способ — не просто путем замеров, но путем математических вычислений, которые наиболее точно могут отразить фактическое состояние АКБ и помочь пользователю сориентироваться в том, какой у нее потенциал в реальности.

Источник: https://batteryk.com/kak-izmerit-emkost-akkumulyatora

Измеряем емкость литий-ионных аккумуляторов с помощью Arduino

Недавно я купил на Алиэкспрессе кучку литиевых аккумуляторов для своих будущих проектов, с ёмкостью 1200 мА*ч и 6000 мА*ч. Но верить написанному китайцами – дело неблагодарное, и я решил сделать довольно простую схему, которая позволит мне измерить реальную ёмкость этих аккумуляторов.

Кроме того, у плохих источников питания может оказаться завышенным такой показатель, как внутреннее сопротивление. В таком случае, при подключении нагрузки напряжение источника питания значительно снижается. Так что, буду измерять и его.

Что представляют собой эти миллиампер-часы, указанные на аккумуляторе? 

Грубо говоря, ёмкость в 6000 миллиампер-часов означает, что аккумулятор может отдавать ток в 1 ампер на протяжении 6 часов, пока не разрядится до допустимого нижнего предела напряжения.

 Как измерить емкость аккумулятора? Нужно подключить аккумулятор к нагрузке и через регулярные промежутки времени измерять силу тока в цепи.

Силу тока умножаем на длительность этого промежутка времени, и все эти произведения складываем.

Теперь вопрос – как измерить силу тока в цепи? Ну, тут просто. По закону Ома (I = U/R), если мы знаем сопротивление нагрузки, и падение напряжения на этой нагрузке – то разделив падение напряжения на сопротивление – получим силу тока.

Принципиальная схема измерения ёмкости и внутреннего сопротивления аккумулятора

Как измерить это падение напряжения? С помощью Arduino, у которого есть такая чудесная функция, как АЦП – аналого-цифровой преобразователь.

Он сравнивает напряжение на входе АЦП с напряжением питания (5В), и выдаёт результат от 0 до 1024. Берём полученное значение, умножаем на 5 Вольт, делим на 1024 – и получаем напряжение.

А так как нам нужна разница напряжения между двумя выводами нагрузки – то будем использовать два входа АЦП Arduino.

Теперь – как измерить внутреннее сопротивление? Для этого нужно сначала измерить напряжение на ненагруженном аккумуляторе, затем подключить нагрузку, измерить напряжение при нагрузке.

Разница этих напряжений – это то напряжение, которое теряется на внутреннем сопротивлении.

Если эту разницу разделить на силу тока ( а её мы уже определили, она одинакова на всех участках цепи при последовательном подключении)  – то получим значение внутреннего сопротивления.

Немного о нагрузке для аккумулятора. Я использовал 6 Ом. В подобных схемах чаще используются резисторы c меньшим сопротивлением – обычно 2-3 Ом. С одной стороны, с таким резистором будет больше сила тока – и, соответственно, для разряда аккумулятора нужно будет меньше времени.

Но я заметил, что в этом случае измеряемая ёмкость гораздо меньше, чем при меньшей силе тока. Зато через несколько минут напряжение аккумулятора снова несколько повышается – то есть, при высоких токах разряда химические компоненты просто не успевают полностью вступить в реакцию.

Поэтому я решил проводить разряд с малой силой тока, и делать между циклами разряда (по 1 сек.) небольшие паузы (по 0.5 сек.), чтобы электроды могли частично восстановиться.

Для того, чтобы включать-выключать ток в цепи, будем использовать полевой транзистор, на базу которого будем подавать управляющий сигнал от 7 цифрового вывода Arduino.

Вывод информации проще всего сделать через LCD экран от Nokia 5110.

Список деталей:

 – Arduino. Можно взять любой, желательно с 5 вольтами на выводах. Потому как используемый в качестве ключа полевик – IRFZ44N – при напряжении ниже 4 вольт почти не открывается. 

 – резисторы для нагрузки. Я использовал 6 штук 1-омных. Но можно взять один резистор от 2 до 10 Ом, рассчитанный на большую мощность. 5 ватт минимум, ведь на этом резисторе будет выделяться в виде тепла вся энергия, запасённая в аккумуляторе. 

 – резисторы 10 кОм – 2 шт.

 – резистор 100 кОм – 1 шт.

 – резистор 100 Ом – 1 шт.

 – Полевой транзистор. Я взял один из самых распространённых и недорогих –  IRFZ44N.

 – Экранчик от Nokia 5110

 – маленький динамик

 – тактовая кнопка

 – провода

 – и, собственно, аккумуляторы для тестирования.

Схема и программа: 

Схема тестера ёмкости аккумуляторов на Arduino

 Схему соединения компонентов в этот раз сделал в Fritzing – потому как это устройство вряд ли будет мне нужно очень часто, и его можно собрать на макетке за десять минут – то нет смысла делать его в железе. Ссылка на скачивание внизу.

Программу написал с нуля. Писал без сложных логических конструкций и с комментариями – специально, чтобы начинающие могли во всём разобраться. Из сторонних библиотек понадобится библиотека для работы с LCD Nokia 5110 от Adafruit.

UPD Также не забудьте о библиотеке Adafruit GFX.

Процесс сборки устройства на макетке полностью заснял на видео, так что кто с ней пока не знаком – может посмотреть: 

Результат измерения: аккумулятор UltraFire YF 14500  с заявленной ёмкостью 1200 мА*ч выдал всего 378 мА*ч. А его больший собрат SJ 18650 вместо положенных 6000 смог выдавить из себя 1119 мА*ч. 

Справедливости ради стоит отметить один нюанс. Нижний предел напряжения, после которого разряд аккумулятора прекращается, я выставил в 3.5 В.

Честно говоря, не стал рисковать – некоторые пишут, что дешёвые аккумуляторы опасно разряжать ниже этого напряжения. Хотя другие разряжают и до 3 В. Но это в планах.

Также планирую измерить ёмкость имеющихся купленных давно на рынке никелевых аккумуляторов.

Скачать программу для Arduino и схему можно здесь.

Засим изволю откланяться. Вопросы и замечания не стесняйтесь писать в комментариях!

Источник: http://lazyelectronics.com/index.php/ru/item/8-battester-ru

Радио “ФАНК” – Измеритель ёмкости

Источник: http://radioservice.at.ua/index/izmeritel-jomkosti/0-6

• Главная
• Основы

Измеритель ёмкости аккумуляторов (с линейным стабилизатором)Ссылка на основную публикацию Adblock
detector