Сопротивление нагрузочной вилки для аккумулятора. Нагрузочная вилка своими руками

Здравствуйте, автомобилисты и водители всех типов транспорта! Скажите, все ли Вы знаете о своем аккумуляторе? Не все знают . И многие не подозревают, что существует приспособление, которое называется нагрузочная вилка для аккумулятора. Сегодня хотелось бы поговорить о том, что это такое, как им пользоваться и как она функционирует.

В целом, такая вилка является альтернативой более известного вольтметра. Параллельно ему подключают нагрузку. Если нет необходимости в нагрузке, то ее отключают, саму вилку используют в качестве вышеупомянутого прибора. Применяют нагрузочную вилку, чтобы определить степень заряда и разряда аккумуляторной батареи. Такие устройства помогают тестировать аккумуляторы, устанавливать, как работает и насколько готова батарея к эксплуатации.

Но АКБ - не единственное место, где может использоваться вилка. С ее помощью диагностируют различные элементы бортовой сети транспортного средства. Схема самой простой вилки скажет больше тем, кто хоть немного понимает в работе электрических приборов. Существует множество разновидностей нагрузочных вилок, которые преимущественно отличаются не столько конструкцией, сколько величиной нагрузки и диапазоном напряжений, в которых выполняются замеры.

Для разных типов аккумуляторных батарей предусмотрены и разные вилки. Они отдельно выпускаются для щелочных АКБ и отдельно для кислотных. Например, проверка щелочной батареи отличается максимальной нагрузкой в 12 Ампер. Во время замера плюсовую клемму вилки соединяют с такой же по значению клеммой АКБ. На корпусе устройства есть минусовый штырь - им дотрагиваются до клеммы «-» аккумулятора, а после этого наблюдают за показаниями вольтметра.

Особенности использования

А теперь посмотрим, как пользоваться таким несложным прибором. Сначала проверим батарею, которая не находится под нагрузкой. Отключим от вольтметра вилку. Замеряем напряжение на аккумуляторе. Проверяем напряжение уже под нагрузкой. Показания, при этом, снимаются по окончании 5‑й секунды замеров. Для каждого из этих этапов предусмотрена соответствующая таблица со значениями.

Что еще нужно знать в процессе проведения замеров:

• они не должны длиться более 6–8 секунд подряд - это может вызвать перегруз прибора и дальнейший выход из строя;
• если аккумулятор заряжен не по максимуму, то сначала нужно произвести , а потом проверить ее повторно;
• если и это не помогло, значит АКБ попросту плохо держит заряд. Необходимо сначала установить причину потери емкости и предпринять шаги по ее восстановлению (может быть просто подошло время и закончился ).

Делаем своими руками

Учитывая, что электроника стоит недешево, есть смысл сделать нагрузочную вилку самостоятельно в домашней мастерской или гараже. Для этих целей берем прибор под названием «микроамперметр» и соединяем его с резистором. Для того, чтобы сопротивление было рассчитано правильно, нужно учитывать емкость всех банок, а не только одной. Шкалу будущего устройства будем градуировать, основываясь на показаниях вольтметра, подавая на нее переменное напряжение постоянного тока.

Сопротивление для самодельного прибора рассчитывается на основании силы тока. Нужно так подобрать мощность, чтобы не допустить перегорания оборудования. Резистор следует подбирать проволочного типа, и быть рассчитан на нашу мощность, но с определенным запасом. Далее учитываем, что щупы нашей вилки должны выдерживать тот ток, который будет протекать через резистор.

Соединения нужно хорошенько пропаять, а все отдельные детали и узлы закрепить на каркасе, который отличается прочностью и жесткостью. На концах щупов размечаем полярность, а места соединения заизолируем. Напоследок напомню, что не следует подносить готовую вилку в сборе или даже держать ее вблизи заряжающихся батарей. Подключать будет для замеров к каждой банке поочередно.

Все автовладельцы понимают, что основной элемент любой машины - это аккумулятор, который обеспечивает работу всех электрических систем и приборов. Но, как и любой источник электропитания, устройство может выйти из строя. В этом случае потребуется техническое обслуживание. Одним из эффективных способов диагностики является проверка нагрузочной вилкой.

Основные понятия

Нагрузочная вилка - аппарат, анализирующий работу аккумуляторов автомобилей. Под контролем устройства ведется напряжение разомкнутой цепи, батарей под нагрузкой в местах вывода и общая работоспособность АКБ. Включает в себя прибор вольтметр, спирали сопротивления, в некоторых случаях амперметр. Сфера применения аппарата не ограничивается аккумуляторами авто, его можно использовать для осуществления съема показаний с любой детали электрической цепи.

Это устройство небольшого размера в металлическом корпусе с несколькими сопротивлениями и вольтметром. С одной стороны к вольтметру подключен толстый провод, с другой имеется зажим для присоединений положительного электрода устройства к АКБ. Минусовая клемма соединяется с металлическим штырем. Спирали сопротивления подключаются двумя гайками. Нагрузка на каждую спираль рассчитана в 100 A электрического тока. Зажимы на проводах необходимы для подсоединения их к клеммам аккумулятора.

Видов достаточно много, на которые подразделяется нагрузочная вилка. Схема устройства одинаковая у всех и не представляет ничего сложного. Важное различие приборов - диапазон измерения напряжения и номинал нагрузки. Для щелочных аккумуляторов и кислотных батарей используются разные вилки.

Как пользоваться нагрузочной вилкой?

Перед применением устройства двигатель должен пробыть в нерабочем состоянии не менее 6 часов, можно выполнять проверку после ночной стоянки. Процедура проводится в два этапа. Нужно учесть, что 12-вольтовые аккумуляторы можно проверить при помощи одной спирали, а для больших емкостей используются две.

Устройство с неподключенной нагрузкой присоединяется к каждому выводу элемента. Плюсовой зажим соединяют с тем же зарядом клеммы батареи, после этого работают с отрицательными элементами. Показания вольтметра фиксируются.

Значение показателей и план действий

• Батарея заряжена на 100% - 13 Вт.
• Неисправность или разрядка аккумулятора - 11,5-11,8 Вт.
• 75% заряда - 12,3-12,6 Вт.
• При 50% данные будут от 12,1 до 12,3 Вт.
• 25% (почти полная разрядка) - 11,8-12,1 Вт.

Если после проверки выяснилось, что батарея полностью заряжена, требуется произвести те же самые действия в качестве дополнительных измерений, только при этом необходимо включить нагрузочные соединения.

Последовательность работ:

• очищается клемма;
• присоединяется нагрузочная вилка при правильной полярности;
• измеряется напряжение;
• устанавливается сопротивление в соответствии с объемом батареи.

Нагрузочную вилку до упора прижимают к выводу АКБ на непродолжительное время (до 5 секунд). Пробки аккумулятора при выполнении этих действий должны быть завернуты. Если при касании с минусовой клеммой пойдут искры, ничего страшного - это нормальное явление. Однако нагретый штырь не стоит трогать руками между замерами.

Выявление показателей

Об исправности и полной зарядке АКБ свидетельствует отметка в 9 Вт. Показатели меньше этой цифры говорят о том, что батарея неполная или сломана. В этом случае необходимо провести зарядку и повторить процедуру измерения.

При исправности аккумулятора показатели должны прийти в норму, если этого не произошло, требуется детальная диагностика или замена батареи. Не стоит пользоваться нагрузочной вилкой в профилактических целях и очень часто - такие действия могут повредить АКБ.

Изготовление устройства своими руками

Итак, нагрузочная вилка - это мощный инструмент с вольтметром постоянного тока и двумя щупами. Конечно же, такой тип прибора можно найти в любом специализированном магазине, однако при желании и смекалке созданная нагрузочная вилка своими руками станет не менее полезным устройством.

Самодельную вилку хорошо применять для измерения энергии в 12-ваттных аккумуляторах. Перед тем как приступить к созданию устройства, необходимо измерить значение напряжения одной полностью заряженной баночки батареи. К каждой такой баночке должен быть свободный доступ. Полученные данные необходимы для составления шкалы, которая будет показывать в будущем заряд аккумулятора машины в нужном диапазоне.

Далее потребуется микроамперметр включить совместно с резистором. Необходимо следить за сопротивлением, оно должно быть немногим больше напряжения одной из банок АКБ. Шкала устройства меняется при помощи подачи на вольтметр в нужной полярности переменного напряжения постоянного тока, которое контролируется образцовым прибором.

Формулы для вычислений

В инструкции к аккумулятору указываются данные о минимальном и максимальном допустимом значении заряда, их нужно знать. Схема создания аппарата требует некоторых знаний физики, а именно формулы сопротивления элемента нагрузки электрической цепи. Оно определяется по формуле: R=U/I.

Здесь R определяется как значение сопротивления (Ом), U обозначает напряжение (B), сила тока - I (A). Мощность (P) такой цепи можно узнать, умножив значение напряжения (U) на силу тока (I). Зажимы должны иметь большую выдержку, ведь через них будет проходить большая сила тока. Они присоединяются вручную к резистору качественными проводами, которые могут выдержать большую нагрузку.

Все детали в местах соединений между собой должны хорошо спаиваться аппаратом для пайки. Теперь к самодельной нагрузочной вилке необходимо подключить вольтметр (в его качестве можно использовать микроамперметр с небольшим резистором). На зажимах помечается полярность такая же, как на работающем вольтметре. Места соединений изолируются.

Можно соорудить каркас, чтобы закрепить на нем устройство для удобства использования. Материалы для этого используются исключительно не воспламеняющиеся, в лучшем варианте подойдет металл. Таким образом создается нагрузочная вилка своими руками.

Правила установки

При установке важно соблюдать основные правила:

• устройство присоединяется к АКБ исключительно в отключенном состоянии;
• запрещено хранение вилки рядом с другими аккумуляторными приборами;
• после работы тщательно проветривается помещение;
• к каждой баночке присоединение проводится отдельно;
• необходимо следить за мощностью тока, чтобы не испортить элементы;
• для устройства зажимов используется сталь или нихром;
• подключается оборудование ненадолго, особенно самодельное.

Задача, которую выполняет цифровая нагрузочная вилка, ничем не отличается от обычного устройства. Однако важная ее особенность - сверхточные результаты измерений, выводимых на дисплей оборудования.

Особенности и недостатки устройства

На протяжении многих лет используют метод большой нагрузки для проверки работоспособности свинцовых аккумуляторов. Устройства, способные снять с батареи ток в сотни ампер и измерить напряжение под такой нагрузкой, выпускают до сих пор. Шкала вольтметра окрашена в несколько цветов. Когда стрелка находится в районе зеленого, аккумулятор считается в исправном состоянии, красный - признак того, что АКБ необходимо заменить.

Популярность вилки обусловлена качественным выявлением показателей. Однако проверить емкость аккумулятора невозможно. Следовательно, прогнозировать срок службы изделия таким способом крайне сложно. Еще один факт, который необходимо учитывать: вилка забирает существенный процент заряда с АКБ, поэтому часто использовать ее нельзя.

Эффективно подобные приборы помогают выявить дефектную отдельную банку из общей сборки, а также дают возможность проверить заряженность до определенного напряжения и способность выдержать рабочий ток АКБ.

Самые точные данные получаются при диагностике новых АКБ-устройств. Рекомендуется проводить тестирование в момент, когда температура электролита положительная от +10 до +25 °C. Совсем необязательно выбрасывать испортившиеся аккумуляторы, существует достаточно пунктов по утилизации подобных устройств. Сменное сопротивление должно соответствовать емкости и типу батареи.

Водители, которые самостоятельно занимаются обслуживанием своего автомобиля, часто интересуются, как сделать нагрузочную вилку для аккумулятора своими руками. Сразу следует сказать о том, что для выполнения такой работы нужно иметь хоть небольшой опыт работы с электрическим оборудованием. Сегодня никто не станет спорить о том, что этот прибор играет важную роль в правильном содержании и эксплуатации аккумуляторной батареи автомобиля. От правильного ухода за этим прибором во многом зависит срок службы его на машине.

Как сделать нагрузочную вилку для аккумулятора своими руками, будет узнать всем желающим автолюбителям, а там решайте что делать, изготовить самостоятельно или приобрести готовое изделие в торговых сетях. В любом случае такой прибор будет полезным приобретением для вашего гаража и автомобиля. Если у вас имеется некоторый запас радиодеталей, умеете держать в руках паяльник и желаете иметь такой прибор в своём распоряжении, тогда дочитайте статью до конца, и беритесь за дело.

Для каких целей используют это устройство?

Произвести полную и качественную проверку рабочего состояния аккумуляторной батареи без этого устройства просто невозможно. Нагрузочной вилкой определяют степень заряженности АКБ без нагрузки, а также с нагрузкой, соответствующей проверяемому аккумулятору. Делают такие проверки не очень часто, так как при проверке под нагрузкой, потребляется ток значительной величины, что может сказаться на состоянии АКБ.

Промышленность выпускает такие вилки с набором разных нагрузок, чтобы иметь возможность проверять батареи разных ёмкостей, но при самостоятельном изготовлении нагрузочной вилки достаточно подобрать её в соответствии с проверяемым аккумулятором. Легковые автомобили имеют не очень большой разброс параметров АКБ, поэтому такой прибор будет полезным и после замены машины другой моделью.

Несколько слов о её использовании

Нагрузочная вилка обычно состоит из нескольких элементов, это могут быть такие детали:

• Ручка для её удержания;
• Вольтметр для измерения напряжения проверяемой батареи;
• Щупы для присоединения к клеммам проверяемого аккумулятора;
• Добавочное сопротивление.

Для правильного её применения имеются несложные правила:

• Проводить проверку батареи без нагрузки следует после «отстоя» её в течение не меньше чем 6 часов;
• В первую очередь следует подключать плюсовую клемму и только после этого минус. Во время такого подключения возможно искрение, поэтому пробки АКБ должны быть обязательно закрыты;
• Для проведения проверки с полной нагрузкой нужно подключить добавочное сопротивление. Измерение проводится примерно 5 секунд, после этого нужно сравнить полученные данные с рекомендациями инструкции по эксплуатации аккумулятора.

Об этапах изготовления

В первую очередь необходимо приготовить необходимые материалы. Основным элементом любой нагрузочной вилки является измерительный прибор, в конкретном случае, это будет вольтметр. Хорошо, если у вас найдётся или удастся приобрести его со шкалой примерно до 20 Вольт, наиболее удобной для проведения измерений, в противном случае придётся выполнить его градуировку самостоятельно.

При изготовлении новой шкалы придётся аккуратно разобрать вольтметр. Для определения напряжения нужен дополнительный тестер или мультиметр, по которому будет проводиться, контроль проходящих токов через градуированный прибор. Для этого последовательно с ним подключают дополнительные сопротивления и проводят замеры. После нанесения показаний на новую шкалу её аккуратно ставят в вольтметр.

Из характеристик батареи следует выбрать параметры тока и напряжения под нагрузкой. Это нужно для определения параметров добавочного сопротивления. Их можно определить по формулам.

Для определения сопротивления это будет такая R=U/I, где R это сопротивление добавочного резистора, U будет напряжением, а I – сила тока под нагрузкой. После этого определяют рассеиваемую мощность этого сопротивления по формуле P=UI. Мощность сопротивления следует брать несколько выше полученной после вычислений. Сопротивление должно быть проволочным.

Для изготовления щупов следует использовать многожильные изолированные провода диаметром не менее 6 мм, присоединять их к батарее можно мощными зажимами типа крокодил. Для размещения измерительного прибора, щупов и добавочного резистора лучше всего использовать пластину из текстолита, она не проводит ток и выдерживает высокие температуры. Для удобства пользования нагрузочной вилкой, к пластине приделывают ручку. После этого нагрузочная вилка готов к применению.

Как видно из рассказа, ничего сложного в этом деле нет. Мы рассказали, как сделать нагрузочную вилку для аккумулятора своими руками, а вы можете использовать это за основу своей конструкции. Вариантов для её изготовления может быть много, это зависит от имеющихся деталей и фантазии изготовителя.

Нагрузочная вилка – крайне необходимый для проверки аккумуляторов прибор. Существует много видов этого устройства. Самые удобные и технологичные наиболее распространены и вызывают заслуженный интерес потенциальных пользователей.

Нагрузочные вилки для тестирования АКБ

Нагрузочная вилка – прибор, предназначенный для определения общей работоспособности АКБ, а также степени ее заряженности (разрядки). Эту работу данное устройство выполняет достаточно качественно. Однако с помощью вилки невозможно проверить , а также обнаружить начавшуюся в нем сульфатацию. Из-за этого на основании проверки АКБ с ее помощью нельзя сделать прогноз на предмет продолжительности срока службы батареи.

Кроме того, вилка в процессе проверки снимает с АКБ значительный заряд и в случае частого использования может повлечь существенное сокращение срока его эксплуатации.

Помимо тестирования АКБ этот прибор позволяет посредством встроенного вольтметра провести диагностику электрической сети и ее элементов (например, генератора) замером напряжения на выбранном участке. В общем случае нагрузочные вилки для аккумуляторов состоят из вольтметра, нагрузки в виде спирали и щупов (или провода с зажимом и щупа) для подсоединения к клеммам аккумулятора. Во время испытаний АКБ под нагрузкой спираль подключают параллельно вольтметру. При разомкнутой цепи нагрузочной спирали вилка используется как обычный вольтметр для замера уровня напряжения в предусмотренном для прибора диапазоне.

Самые распространенные виды вилок

Чаще других встречаются ВН-1 и НВ-01. Они предназначены для тестирования АКБ с напряжением 12 В емкостью до 190 А*ч. Вилка нагрузочная ВН-1 имеет следующие основные характеристики:

• диапазон температур применения от +1°С до +35°С;
• сопротивление спирали 0,1Ом ± 15%;
• режим работы при нагрузочном измерении повторно-кратковременный: длительность измерения – 5 с, пауза – 15 с.

Нагрузочная вилка ВН-1 в настоящее время уже применятся не так часто, как раньше. Ей на замену пришли более современные и точные приборы НВ-01:

• точность измерений 2,5 %;
• диапазон измерений вольтметра составляет 0–15 В;
• величина тока нагрузки для АКБ емкостью 15–100 А*ч равна 100 А, с емкостью 100–190 А*ч равна 200 А;
• температуры применения от –30°С до +60°С;
• сопротивление спирали 0,1 Ом ± 5%.

Нагрузочная вилка НВ-02 – для тестирования АКБ с напряжением 12 В емкостью 15–240 А*ч. Характеристики:

• точность измерений 2,5 %;
• диапазон измерений вольтметра составляет 0–15 В;
• величина тока нагрузки для АКБ емкостью 15–100 А*ч равна 100 А, с емкостью 100–240 А*ч равна 200 А;
• сопротивление спирали 0,1Ом ± 5%;

Приборы ВН-1, НВ-01 и НВ-02 оснащены стрелочным вольтметром.

Вилка НВ-03. Этот прибор идентичен НВ-02, но имеет следующие отличия:

• более высокая точность измерений, составляющая 0,5 %;
• диапазон измерений вольтметра составляет 0–16 В;
• цифровой вольтметр, оснащенный жидкокристаллическим табло;
• кнопочное переключение режимов работы.

Универсальная НВ-04 и мощная НВ-Б

Нагрузочная вилка НВ-04 – для тестирования батарей с напряжением 12 В и 24 В емкостью до 15–240 А*ч, а также для индивидуальной проверки одного отдельного элемента АКБ напряжением 2 В. Характеристики:

• точность измерений 0,5 %;
• диапазон измерений вольтметра составляет 0–32 В;
• ток нагрузки при 12 В – 50 А, при 24 В и 2 В – 100 А;
• сопротивление спирали «2 В» – 0,02 Ом ± 5%, «24 В» – 0,2 Ом ± 5%;
• температуры использования от –20°С до +60°С.

Эта нагрузочная вилка позволяет проверить уровень зарядки и исправность не только всего аккумулятора, но и каждого его элемента в отдельности, что в некоторых случаях крайне необходимо. Кроме того, у этой вилки допустимое время нагрузочного измерения (когда спираль подключена) составляет 9 с, в отличии от 5 с для других приборов. НВ-04 имеет цифровой вольтметр, оснащенный жидкокристаллическим табло, и кнопочное переключение режимов работы. По своей функциональности является универсальным – позволяет выполнить все без исключения виды тестов .

Нагрузочная вилка НВ-Б – для тестирования только отдельных элементов на 1,2 В и 2 В аккумуляторов до 500 А*ч. То есть сама АКБ может быть на любое напряжение (12 В или 24 В).

Характеристики:

• оснащена магнитоэлектрическим вольтметром М1001М, у которого стрелка от центра отклоняется в обе стороны;
• диапазон измерений вольтметра составляет 3–0–3 В;
• цена деления приборной шкалы 0,2 В;
• сопротивление спирали 0,02 Ом ± 5%;
• ток нагрузки составляет 100 А.

Нагрузочная вилка НВ-Б – самая мощная из представленных. Ее недостаток – невозможность тестировать весь аккумулятор целиком.

Инструкция

Узнайте, каким должно быть напряжение на полностью заряженной одиночной банке аккумуляторной батареи, из ее руководства по . Также убедитесь, что имеет конструкцию, позволяющую осуществлять доступ к отдельным банкам.

Возьмите микроапмерметр. Последовательно с ним включите резистор такого сопротивления, чтобы при напряжении, слегка превышающем предельное для банки. Замените шкалу прибора на новую. Отградуируйте ее, подавая на получившийся вольтметр изменяющееся постоянное напряжение в правильной полярности. Контролируйте напряжение, подаваемое в ходе градуировки, по образцовому вольтметру.

Узнайте из инструкции к батарее значение номинального (не максимального!) тока нагрузки. Переведите все величины в систему СИ, и результат получится в ней же. Сопротивление нагрузочного резистора рассчитайте по формуле R=U/I, где R - сопротивление, Ом, U - напряжение, В, I - сила тока, А. Будьте внимательны: подставляйте в формулу напряжение одной банки, а не всей батареи.
Мощность, выделяемую на , вычислите по формуле: P=UI, где P - мощность, Вт, U - напряжение, В, I - сила тока, А. Номинальную мощность нагрузочного резистора выберите больше выделяемой из стандартного ряда. Он обязательно должен быть проволочным.

Возьмите щупы, способные выдержать ток, протекающий нагрузочный резистор. Подключите их к резистору проводами, также способными выдержать этот ток. Места соединений хорошо пропаяйте.

Вольтметр, состоящий из микроамперметра и включенного последовательно с ним маленького резистора, подключите параллельно нагрузке. На щупах укажите полярность, соответствующую полярности включения вольтметра. После этого изолируйте места соединений.

Закрепите все детали на жестком диэлектрическом и огнеупорном каркасе, снабженном ручкой. Щупы расположите таким образом, чтобы расстояние между ними было равно расстоянию между клеммами банки.

Обязательно убедитесь, что аккумулятор в данный момент не заряжается, а также что рядом с ним не заряжаются другие аккумуляторы. Если зарядка проверяемой или соседних батарей закончилась недавно, перед использованием нагрузочной вилки проветрите помещение, чтобы в воздухе не было водорода.

Подключайте нагрузочную вилку к банкам по очереди, соблюдая полярность. Продержите ее подключенной к банке в течение нескольких секунд, убедитесь, что показания в течение этого времени не меняются. Держать вилку подключенной дольше нельзя. Считывание показаний производите непосредственно перед отключением прибора от банки.