Тестеры для проверки аккумуляторных батарей

Аккумуляторные батареи имеют свой ресурс, по истечении которого их приходится менять. Причём неважно, где они устанавливаются — в автомобилях или источниках бесперебойного питания. Ёмкость прекращает соответствовать паспортной, случаются перебои в работе, необходимое напряжение выдаётся далеко не всегда. В таких случаях, чтобы понять причину выхода из строя и принять решение по замене, лучше воспользоваться тестером для проверки аккумуляторов.

Виды тестирующего оборудования

Чтобы выбрать правильный прибор для определения исправности батареи, нужно сначала убедиться в том, какие именно причины приводят к сбоям в её работе. Среди типовых неисправностей элементов питания различных устройств можно выделить такие:

• Быстрая зарядка и разрядка.
• Отсутствие возможности начать зарядку.
• Утечка тока.
• Обрыв цепей питания или повреждение пластин, погружённых в электролит.
• Недостаточная плотность электролитической жидкости.

Оптимальный выбор для определения большинства этих неисправностей — универсальный аккумуляторный тестер, который покрывает большинство нужд автолюбителя. Но некоторые параметры, например, плотность электролита, не могут быть измерены электронными приборами, для этого используется другое, гидростатическое оборудование. Поэтому все возможные устройства для измерения могут быть такими:

• Мультиметр — может зафиксировать обрывы цепей, измерить силу отдаваемого тока, сопротивления обкладок и контактов, напряжение, выдаваемое батареей на клеммах.
• Нагрузочная вилка — прибор, который позволяет установить скорость разрядки батареи, определив тем самым степень её износа.
• Измерители ёмкости — показывают текущее присутствие заряда в батарее. Используются для того, чтобы понять, насколько высохли контакты и нужно ли менять электролит на свежий.
• Ареометры — гидростатические измерители плотности электролитической жидкости. Определяют потребность в подзарядке, могут помочь в принятии решения о замене самой жидкости или полностью всего аккумулятора.

Каждый из видов измерительных приборов может иметь несколько назначений, в зависимости от модели. Например, ареометром, кроме удельного веса электролита, можно замерять показатели тосола, поэтому каждый из типов и его самые полезные модели лучше рассмотреть подробнее.

Бытовые и промышленные мультиметры

Выбирая прибор для конкретной задачи, нужно определиться с его типом. Мультиметры, например, бывают как аналоговые, так и цифровые. Способ измерения при этом не меняется, все различия состоят исключительно в дисплее, на котором отображаются результаты.

Аналоговые мультиметры — это измерители со стрелкой, которая движется по нарисованной на заднем фоне шкале. В зависимости от положения переключателя, который находится сразу под дисплеем, выбирается одна из шкал, а по ней уже получают нужные показатели.

На сегодняшний день такие устройства малопригодны для повседневного использования, так как точность выдаваемых результатов сравнительно низка. Поэтому даже если в хозяйстве есть аналоговый мультиметр, лучше заменить его цифровым.

Электронный подвид делает работу с ним намного легче. Вместо стрелок и шкал, на экран просто выводится значение выбранной переключателем величины. При этом можно определить её значение до десятых или даже сотых, что повышает точность и даёт намного более правильное представление о проблеме.

Каждый мультиметр обладает дополнительными функциями, которые помогают в быту и ремонте приборов:

• «Пищалка». На самом деле, это просто измеритель разницы сопротивления, но используется он для обнаружения электрических цепей и контуров, находящихся в состоянии короткого замыкания. При этом раздаётся писк, который и дал этой функции разговорное название.
• Термопара — специальные провода, которые можно подключать к некоторым моделям. Показывают текущую температуру на той поверхности, к которой приложены.

Такие возможности помогают специалисту или любителю быстро узнать причину поломки или странного поведения устройства.

Самыми популярными моделями мультиметров в кругу радиолюбителей и автомобилистов считаются:

• DT-832 и его более современная модификация DT-838. Это недорогие и функциональные устройства, которые иногда имеют довольно высокую погрешность при измерениях. Но именно они остаются незаменимыми в бытовом использовании или в ситуациях, когда более серьёзного оборудования нет под рукой.
• Kemot KT30 — в качестве питания использует уже не пальчиковые батарейки, а полноценные девятивольтовые аккумуляторы типа «Крона». Имеет низкий порог измерений, такую же цену, как у предыдущей модели, но может похвастаться высокой точностью — погрешность при его использовании не превышает 1,2%.
• UNI-T UT 60 C — более профессиональное устройство. Имеет встроенный чип памяти для хранения некоторого количества результатов последних измерений. Очень прочный корпус, стойкий к любым внешним воздействиям. Есть подсветка дисплея для работы в темноте.
• Fluke 28-II — ультимативное устройство любого профессионала. Дорог, надёжен, точен. Способен работать в любых температурных условиях, как холодных, так и жарких. Имеет встроенные возможности осциллографа начального уровня.

Конечно, для повседневной работы слишком дорогие устройства не нужны, их вполне может заменить более дешёвый аналог. Но если приходится часто бывать в не самых благоприятных погодных условиях, стоит обратить внимание на те приборы, которые не боятся влияния стихии.

Ареометры для электролита

Насыщенность ионами металлов от электродов и свободными электронами сильно влияет на работоспособность автомобильной батареи. Чтобы её измерить, достаточно использовать ареометр. Его действие основано на гидростатическом законе, который постулирует, что чем больше плотность жидкости, тем сильнее она пытается вытолкнуть плавающий в ней объект на поверхность.

В качестве резервуара для забора такой жидкости служит колба с заборной пипеткой с одной стороны и грушей, создающей отрицательное давление, с другой.

Измерительный же элемент — это цилиндрический стеклянный поплавок, который снабжён нарисованной на нём шкалой. По ней и проводятся измерения таким образом:

• Собирается прибор, измеритель помещается внутрь, надевается груша.
• Пипетка погружается в электролит.
• Грушей набирается достаточное количество жидкости.

При этом плавучая часть под воздействием небольшого грузила в нижней её части погружается в жидкость. По шкале, которая на неё нанесена, можно узнать степень разряженности батареи в процентном соотношении. Если поплавок погружён слишком низко, такой аккумулятор считается совершенно непригодным для работы. В нём могут быть оборваны контакты или слишком окислены электроды.

Так как в качестве электролита выступают кислоты, при работе стоит озаботиться собственной безопасностью — надеть резиновые толстые перчатки, очки и по возможности полотняный грубый фартук. Дыхательные пути защищаются респиратором. Это помогает избежать вредного влияния паров кислот на лёгкие и носоглотку. Поэтому эксплуатировать этот прибор для тестирования аккумуляторных батарей стоит в хорошо вентилируемом помещении.

Нагрузочные вилки

Представляют собой сочетание нагрузочного сопротивления и вольтметра в самой простой конфигурации.

Более продвинутые модели могут комплектоваться амперметром, измерителем ёмкости и даже насадками для проверки ESR у конденсаторов.

Конструктивно выглядят как металлический корпус прямоугольной формы с ручкой-держателем и проводом большой площади поперечного сечения с зажимом на конце. В корпусе находятся:

• Нагрузочные спирали.
• Цилиндрический стержень, выходящий наружу.
• Циферблат вольтметра, в основном, аналоговый — со шкалой и движущейся стрелкой.

Контакты вольтметра соединены со стержнем (минус) и проводом (плюс). Использовать нагрузочную вилку в качестве тестера АКБ просто. Проверка проходит в два этапа:

1. Замеры напряжения клемм без участия нагрузки от спиралей. Он проводится только через 5−7 часов после того, как машина была полностью заглушена или через такой же промежуток после окончания подзарядки. К плюсовому контакту подключается клемма, к минусовому нужно коснуться стержнем. Полученные в результате замеров показатели напряжения записываются.
2. Испытание при поданной нагрузке. После её подачи нужно проделать такие же манипуляции, но при этом не держать цепь сомкнутой более пяти секунд. Кроме того, есть вероятность проскакивания искры между контактами, поэтому не стоит переживать на этот счёт.

Показатели на втором этапе не должны сильно отличаться от паспортных данных аккумулятора. Если они разнятся с ней в меньшую сторону, такую батарею можно смело заменять.

Универсальные приборы и измерители ёмкости

Это инструменты для определения одной из важнейших характеристик, которая напрямую влияет на дальнейшее использование батареи. У любого аккумулятора есть паспортная ёмкость, которая измеряется в ампер-часах.

Со временем её значение падает и держать уровень заряда такое устройство привычное время не может. При этом появляются проблемы с использованием того средства, которое питается от источника тока.

Паспортная ёмкость всегда известна, она сообщается производителем и наносится на наклейку, которая цепляется к боковой стенке. Поэтому, чтобы найти её текущую величину, нужно воспользоваться одним из таких приборов:

• Кулон — тестер для проверки аккумуляторных батарей отечественного производства. Все измерения сохраняются в постоянной памяти прибора. Умеет не только показывать ёмкость, но и выдаваемое источником тока напряжение. При работе посылает короткий импульс, а на основании скорости получения ответа выдаёт показания.
• Fluke — самый универсальный прибор. Измеряет напряжение, силу тока, внутреннее сопротивление элементов и ёмкость. Может применяться для температурных замеров.
• Skat-T Auto — хороший девайс для использования в работе с двенадцативольтовыми батареями. Имеет ограничения по ёмкости батареи, не будет работать с теми моделями, которые вмещают более 120 ампер-часов. Все измерения проводит в пятнадцатисекундный срок.

Стоит помнить, что каждая из этих моделей имеет разные диапазоны измерений. Нужно внимательно их выбирать перед использованием, так как неверно указанный порядок величин может негативно отразиться на полученных результатах.

Техника безопасности

Так как работы ведутся с электрическим оборудованием, работающим с высокими показателями силы тока, стоит учитывать негативные влияния на организм человека. Электрический ток может причинять несколько видов увечий. Среди них:

• Термические ожоги.
• Мышечные судороги.
• Отказ внутренних органов.

Поэтому при работе с приборами, которые подразумевают подключение клемм и замеры с пропусканием тока через них, нужно соблюдать правила безопасной эксплуатации. Позаботиться о защите рук, заземлении, сухости земли, на которой стоит человек. Лучше всего использовать обувь с прорезиненой подошвой и не допускать её намокания.

Заземлиться можно с помощью тонкого провода или куска проволоки, подсоединённого одним концом к прибору, а другим — к батарее или другой внешней металлической конструкции.

При работе с аккумуляторами нельзя допускать их перегрева. Некоторые щелочные металлы легко воспламеняются и долго горят даже на открытом воздухе. Поэтому стоит всегда держать в пределах досягаемости порошковые огнетушители.

Если батарея вскрывается для забора электролита, лучше делать это в хорошо проветриваемом помещении, чтобы не насытить воздух внутри него парами соляной кислоты. Так можно уберечься от сильных ожогов органов дыхательной системы.

Разновидности тестеров для автомобильных аккумуляторов

Автомобильный аккумулятор не считается расходным материалом, но фактически именно АКБ является самым дорогостоящим оборудованием, которое приходится менять чаще всего. Чтобы продлить срок службы батареи, необходимо на регулярной основе отслеживать её состояние. Главный параметр, который нужно контролировать – ёмкость аккумулятора, важно также знать плотность электролита, наличие токов утечки и т. д. Все эти характеристики измеряются с помощью соответствующих приборов, о разновидностях которых мы сегодня и поговорим.

Виды тестирующего оборудования

Аккумулятор – прибор, который редко выходит из строя в результате какого-либо форс-мажорного события. В большинстве случаев ухудшение его состояния происходит медленно и незаметно, и точно так же исподволь проявляются признаки его старения:

• уменьшается время, необходимое для зарядки АКБ, разряжается он тоже быстрее обычного;
• утечка тока становится всё сильнее;
• плотность электролита падает.

Многие из этих признаков можно подтвердить инструментально. Так, для измерения ёмкости аккумулятора автомобиля используют тестеры, причём существует немало их разновидностей. Они же могут применяться и для замеров уровня напряжения на электродах, и для других схожих задач. А вот плотность электролита электрическими приборами не измеришь – здесь требуются гидростатические устройства. В общем случае существует следующая классификация приборов для измерения параметров АКБ:

• мультиметры бытового и промышленного назначения;
• ареометры;
• нагрузочные вилки;
• универсальные устройства.

Рассмотрим каждую из категорий более детально.

Бытовые и промышленные мультиметры

Это электрические приборы, подразделяемые на аналоговые и цифровые. Но нужно понимать, что последний критерий касается исключительно способа вывода результатов измерений – на аналоговую шкалу или цифровой дисплей.

У аналоговых тестеров автомобильных аккумуляторов точность измерений далека от идеальной, поэтому они сегодня практически не выпускаются. Если даже вам достался в наследство такой прибор, лучше заменить его на современный цифровой.

Здесь вместо стрелок и шкал все данные выводятся в более привычном цифровом виде, с заданной точностью (вплоть до сотых и даже тысячных долей измеряемой величины).

Мультиметр представляет собой прибор, в котором сочетаются функции вольтметра, амперметра и омметра. С его помощью измеряют постоянный/переменный ток/напряжение, сопротивление, ёмкость, частоту и даже температуру в сети.

Существуют тестеры бытового и профессионального уровня для проверки аккумуляторных батарей. Последние отличаются расширенными возможностями, зачастую избыточными, если прибор используется в индивидуальных целях.

Но и современные бытовые мультиметры обладают неплохим функционалом. В частности, широко распространены так называемые «пищалки» – мультиметры, способные определять наличие короткого замыкания в цепи и оповещать об этом с помощью писка.

Пользуются популярностью и модели, оснащаемые термопарой – разновидностью кабелей, способных замерять температуру на поверхности контактов.

Приведём небольшой рейтинг наиболее востребованных среди отечественных автомобилистов моделей мультиметров:

• DT-832/838 – достаточно функциональный прибор, не отличающийся высокой точностью измерений. Но для бытовых нужд погрешность измерения вполне достаточна. Основное же достоинство указанных моделей – бюджетность.
  
• Kemot KT30 – тоже относительно недорогой тестер для аккумулятора автомобиля, с примерно таким же уровнем цен, как у предыдущей модели. Основное отличие – использование вместо пальчиковых батареек аккумуляторов типа «Крона», а также более высокая точность измерений (уровень погрешности составляет 1.2%). В числе недостатков – низкий порог измерений, что не позволяет назвать этот прибор универсальным.
  
• UNI-T UT 60C представляет собой мультиметр, обладающий расширенным функционалом, включая возможность сохранения в энергонезависимой памяти результатов последних измерений. Среди других достоинств модели – прочный корпус, подсветка цифрового дисплея при работе в условиях недостаточной освещённости.
  
• Fluke 28-II – профессиональная модель, с функцией осциллографа, с расширенным температурным диапазоном эксплуатации. Обладает высокой точностью, надёжен, но стоит дольно дорого.
  

Ареометры для измерения плотности электролита

Важнейшей характеристикой автомобильного аккумулятора является насыщенность электролита свободными электронами и ионами металлов. Именно эти показатели определяют ёмкость АКБ в текущий момент времени. Неразрывно связана с этим параметром плотность электролита, указывающая на соотношение воды к серной кислоте. Для измерения этой величины используют ареометры.

Принцип действия этого прибора крайне прост и основывается на гидростатическом законе Архимеда: жидкость большей плотности сильнее выталкивает объект, находящийся на её поверхности. Типичный ареометр представляет собой запаянную стеклянную колбу с нанесённой на стенки измерительной шкалой. Существует немало разновидностей ареометров, градуированных в зависимости от типа жидкости, плотность которой необходимо измерить. Отличительной особенностью автомобильных ареометров является то, что измерение в самом аккумуляторе проводить затруднительно, поэтому для забора жидкости используют дополнительную оснастку, состоящую из груши и пипетки. Для измерений используют стеклянную посуду, в которую набирают достаточное количество электролита, набираемого из пробок АКБ, и затем погружают сам ареометр.

ПО нанесённой на стенках прибора шкале можно с определённой точностью узнать плотность батареи, которая указывает на степень разряженности аккумулятора.

Поскольку электролит является химически активной жидкостью (разбавленной серной кислотой), при работе с ареометром следует придерживаться соответствующих требований техники безопасности: работать в очках, резиновых перчатках и одежде, которой не жалко в случае попадания на неё электролита.

Нагрузочные вилки

Мультиметр в состоянии определить текущие характеристики аккумулятора, но не его состояние. Для этого используются специальные устройства, именуемые нагрузочными вилками. По существу, такой тестер АКБ автомобиля – это прибор для измерения напряжения (вольтметр) плюс нагрузочное сопротивление.

Более функциональные и продвинутые модели могут оснащаться амперметром, компонентой для измерения ёмкости, специальными насадками для измерения эквивалентного сопротивления конденсаторов и т. д.

Нагрузочные вилки заводского изготовления чаще всего имеют вид небольшого металлического ящика с ручкой, в котором расположены нагрузочные сопротивления, чаще всего – в виде спирали, а также вольтметр. Контакты последнего соединены с цилиндрическим стержнем и проводом, имеющим большую площадь сечения и зажим для подключения к батарее.

Алгоритм измерений с использованием нагрузочной вилки может быть разным. Упрощённый вариант выглядит следующим образом:

1. Сначала производятся замеры напряжения на клеммных выводах АКБ без использования нагрузки. Для этого автомобиль после выключения мотора должен простоять примерно 5–7 часов. Такой же временной промежуток следует выбрать после полной зарядки аккумулятора. Клемма от провода прибора подключается к положительному электроду батареи, к отрицательной клемме следует прикоснуться стержнем нагрузочной вилки. Измеренное таким способом напряжение запоминают.
2. Второй этап испытаний производится в режиме с полной нагрузкой, при этом длительность замыкания цепи не должна превышать 5 секунд. Под нагрузкой между контактными парами могут проскакивать искры – это нормальное явление, которого опасаться не стоит.

Показатели напряжения, полученные на второй стадии измерений, должны с небольшой погрешностью совпадать с паспортными данными аккумулятора. Если при проверке получено большое расхождение, можно говорить о потере ёмкости АКБ и готовиться к её замене.

Универсальные приборы, измерители ёмкости

В паспортных данных любого аккумулятора, кроме рабочего напряжения, указывается ёмкость – параметр, измеряемый в ампер-часах. Именно эта характеристика считается определяющей для оценки состояния батареи.

С течением времени ёмкость постепенно уменьшается, что сказывается на способности аккумулятора держать заряд на номинальном уровне. В результате сокращается время между полной зарядкой АКБ и состоянием, когда завести мотор уже невозможно, время зарядки тоже сокращается. То есть ресурс батареи истощается, и наступает момент, когда её нужно менять.

Паспортная ёмкость – значение известное, а для определения текущей ёмкости автомобильного аккумулятора используется универсальный тестер. Приводим ТОП-3 наиболее популярных среди отечественных автомобилистов модели:

• Кулон – тестер российского производства. Отличается демократичной ценой при неплохом качестве и хорошей функциональности. Может определять ёмкость и напряжение батареи, все измерения сохраняются в энергонезависимой памяти устройства. Характеризуется импульсным действием;
  
• Fluke – модель автоматического тестера ёмкости, которую можно назвать одной из наиболее функциональных. В числе измеряемых характеристик батареи – ёмкость, внутреннее сопротивление компонентов АКБ, сила тока и напряжение между клеммами. Прибор может также использоваться для проведения замеров температуры;
  
• Skat-T Auto – одно из лучших устройств для контроля ёмкости 12-вольтовых аккумуляторов. Рассчитано для использования с батареями, чья номинальная ёмкость не превышает 120 А*час. Максимальная продолжительность единичных измерений – 15 секунд.
  

При выборе универсального тестера следует обращать внимание на диапазон измерений конкретной модели – неправильно подобранный прибор может сказаться на самой возможности проведения проверки состояния АКБ.

Техника безопасности

При проведении манипуляций с автомобильными аккумуляторами существует два фактора, определяющих уровень безопасности для автовладельца:

• работа с электролитом, химически активным веществом;
• возможность поражения электрическим током.

Рассмотрим опасность второго типа. Сила тока автомобильных аккумуляторов достигает значительных величин, и в случае поражения человеческий организм может получить следующие повреждения:

• термические ожоги разной степени выраженности;
• мышечные судороги;
• остановку сердца, прекращение дыхательной активности, отказ других внутренних органов.

Поэтому работа с аккумуляторами, зарядными устройствами и измерительными приборами требует обязательного соблюдения соответствующих правил ТБ: работать нужно в резиновых перчатках, следует также позаботиться о том, чтобы поверхность помещения была сухой, а обувь имела прорезиненную подошву.

Помещение, в котором проводятся работы, должно быть хорошо вентилируемым, иначе можно отравиться парами серной кислоты или даже получить ожоги дыхательных путей. Наконец, не следует допускать перегрева автомобильного аккумулятора, поскольку это чревато взрывом легковоспламеняемых паров.

Помните, что правильный и своевременный уход за АКБ позволит существенно продлить его ресурс.