Конструктивные особенности, разновидности приборов
Электрические нагрузочные вилки предназначены для проверки состояния аккумуляторных батарей, а также выполняют тестирование электрогенератора и других компонентов бортовых электросетей.
Стандартный прибор представляет несложную конструкцию, в частности, нагрузочный резистор с высокой мощностью, в котором имеется вольтметр и два щупа. Один из щупов размещается в цельнометаллическом корпусе. Стальной штырь подключается к вольтметру в месте минусового выхода, который расположен на тыльной стороне. Толстый провод выходит от плюса устройства, а зажим находится также на тыльной поверхности. С его помощью подсоединяется нагрузочная вилка к клеммам и две гайки, к которым выполняется подсоединение нагрузочного сопротивления.
Это одни из простейших приборов, которые справляются с быстрой проверкой технического состояния аккумулятора автомобиля.
Нагрузочная вилка позволяет провести ряд измерений:
- напряжение на клеммах батареи под рабочими нагрузками и без них;
- выходное напряжение электрического генератора;
- способность удерживания заряда;
- техническое состояние батареи, наличие замыканий, сульфитация пластин;
- время рабочего ресурса.
Она считается эффективным прибором проверки, позволяющим провести быстрое оценивание состояния аккумулятора и принять решение о его ремонте, дальнейшей эксплуатации или полной замене. Она по праву занимает лидирующие позиции среди инструментов и автомобильных приборов-помощников владельцев автомобилей, систематически диагностирующих все системы и функции четырехколесного друга. Регулярная проверка придает уверенности в завтрашнем дне, благодаря тому, что аккумуляторная батарея не подведет в дороге.
В настоящее время существуют несколько разновидностей приспособлений для проверки АКБ, позволяющих выполнить самостоятельный анализ отдельных компонентов электроцепей транспортных средств. К распространенным моделям относятся ВН-1, НВ-01, разработанные для аккумуляторов емкостью 190 А/ч и напряжением 12 В. Вторая модель считается более совершенной, позволяет проводить измерения с точностью в 2,5%, обладает диапазоном измерения напряжений 0-15 В, широким диапазоном температур и другими характеристиками.
Это интересно: Как своими руками сделать нагрузочную вилку для аккумулятора?
Большой популярностью пользуются модели НВ-02, НВ-03. Существенным плюсом НВ-03 являются такие важные характеристики, как точные проведения измерений, достигающие 0,5%, диапазон работы измерений напряжений 0-16 В, оснащение цифровой жидкокристаллической панелью и наличие кнопочных переключателей рабочих режимов.
Виды нагрузочных вилок
К наиболее распространенным нагрузочным вилкам относят:
- ВН-1;
- НВ-01;
Особенности ВН-1
Нагрузочная вилка разработана для тестирования аккумуляторных батарей с выходной мощностью 12Вольт и максимальной емкостью до 190 Ампер*часов. Основные характеристики устройства:
- Рабочие температуры – от нуля до 35 градусов по Цельсию;
- Диапазон мощности – 0-15 Вольт;
- Уровень сопротивления спирали для присоединения к батарее – 0.1 Ом с погрешностью в 10%;
- Возможность кратковременной работы в режиме нагрузки с продолжительностью в 5 секунд и перерывом в четверть минуты.
Данная модель нагрузочной вилки считается устаревшей и не очень распространена. На замену данного устройства пришла НВ-01.
Инструмент ВН-1
Нагрузочная вилка НВ-01
Данный инструмент отличается большей точностью измерений и всеми характеристиками на более высоком уровне. Приобрести можно практически в любом магазине, специализирующемся на реализации товаров для автомобилистов. Рабочие характеристики данной вилки:
- Погрешность при измерении не превышает 2.5%;
- Работа измеряющего прибора осуществляется в диапазоне от нуля до 15 Вольт;
- Максимальный уровень нагрузки электрического тока для аккумуляторов с предельной емкостью от 15 до 100 Ампер*часов равняется 100А, для накопительных элементов емкостью от 100 до 190 А*ч – 200 Ампер;
- Рабочие температуры, при которых допустимо использовать, – от -30 до 60 градусов по Цельсию;
- Разлет в максимальном сопротивлении спирали 0.1 Ома + погрешность в 5%.
Нагрузочная вилка НВ-02
Прибор предназначен для работы и тестирования аккумуляторных батарей с повышенной емкостью. Применять можно с накопительными элементами емкостью от 15 до 240 Ампер*часов при выходной мощности в 12 Вольт. Параметры устройства во многом повторяют НВ-01. Различия составляют большая максимальная емкость и более узкий диапазон температур, от -20 до 60 градусов по Цельсию. Таким образом, устройство предназначено для диагностики на грузовом и строительном транспорте.
Особенности НВ-03
Данный прибор является дальнейшим усовершенствованием НВ-02. В отличие от своих аналогов, эта нагрузочная вилка оснащена цифровым дисплеем, отображающим напряжение на выходе. У более ранних моделей показатели вольтметра определялись при помощи стрелочки и шкалы измерений. Технические характеристики НВ-03 следующие:
- Максимальная погрешность достигает 0.5%;
- Устройство может работать с аккумуляторными батареями мощностью от 0 до 16 Вольт;
- Устройство имеет встроенное цифровое табло, с отображением значений напряжения на выходе;
- Присутствует несколько режимов работы с возможностью переключаться между ними при помощи кнопок.
НВ-04
Модель представляет собой универсальное устройство для тестирования АКБ с большей нагрузкой. Главным преимуществом данного инструмента является универсальность. Возможно провести тестирование практически всех аккумуляторов, представленных на рынке. Также при помощи НВ-04 тестируют отдельные части аккумуляторной батареи под напряжением в 2 Вольта.
Технические параметры устройства:
- Возможность проводить высокоточные измерения с погрешностью, не превышающей 0.5%;
- Максимальная мощность работы измерительного прибора – от 0 до 32 Вольт;
- Максимальные токи нагрузки при 12В – до 50 Ампер, при 24 В и 2В – до 100 Ампер;
- Уровень сопротивления спирали для присоединения к частям аккумулятора – 0.01-0.02 Ом, по 24 вольтовой линии – 0.2 Ом;
- Устройство можно применять в широком диапазоне температур – от -20 до 60 градусов по Цельсию.
Главное преимущество данного инструмента заключается в том, что возможно с повышенной точностью проверить емкость и работоспособность как целой батареи, так и отдельных элементов. При подключении спирали время замера составляет 10 секунд, что быстрее практически всех аналогов. К тому же оснащение цифровым дисплеем и наличие кнопок для управления делают данную батарею одной из лучших в эксплуатации.
НВ-04
Проверка плотности электролита в аккумуляторе
Плотность в аккумуляторной батарее зависит от концентрации серной кислоты в электролите. Измеряется в г/см3. Концентрация серной кислоты зависит от степени заряженности, температуры, наличия дефектов в банках. Когда АКБ разряжен, часть раствора проникает в пластины и плотность снижается.
Проверку можно проводить в домашних условиях при температуре 25 °С и полностью заряженном аккумуляторе. Плотность электролита должна быть 1.28±0.01 г/см3. Зависимость плотности от напряжения, заряженности и температуры представлена ниже в таблице.
Плотность электролита при разных температурах
Прежде чем проверять плотность, нужно посмотреть уровень электролита в АКБ. Он должен быть выше сепараторов на 15 мм.
Метод проверки уровня электролита
Для измерения плотности электролита в аккумуляторе применяют специальный прибор — ареометр. Процесс проверки состоит из нескольких этапов:
- Откручиваем все крышечки от банок.
- Сжимаем грушу ареометра.
- Опускаем в банку аккумулятора и набираем электролит.
- Поплавок по шкале покажет показания плотности электролита.
Значение плотности во всех банках аккумулятора должно быть одинаково. Если общее значение ниже, то это говорит о низкой заряженности. При разной плотности в банках ниже 0,10 г/см3 можно говорить о коротком замыкании в одной из пластин.
Показания ареометра
Нагрузочные вилки
Нагрузочная вилка – это прибор, предназначенный для проверки автомобильного аккумулятора. Самое простое исполнение включает в себя вольтметр и нагрузочное сопротивление, более сложное исполнение включает в себя еще амперметр и возможность реализации всевозможных измерений не только АКБ, но и всей электрической цепи автомобиля. Чаще всего встречается вот такой вариант нагрузочная вилка нв 01.
Металлический корпус на рукоятке со встроенным вольтметром и одной или несколькими нагрузочными спиралями. Толстый провод одной стороной подключен к «+» вольтметра, а на другой стороне закреплен зажим, обеспечивающий подключение нагрузочной вилки к клемме аккумулятора.
Минусовый электрод вольтметра соединен с металлическим штырем, расположенным на задней части корпуса.
Как же пользоваться нагрузочной вилкой и как проверить аккумулятор нагрузочной вилкой? Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой производиться в два этапа. Сначала, Вам необходимо произвести замер напряжения на клеммах батареи, не подключая нагрузочные сопротивления. Чтобы произвести данную операцию Вам необходимо подождать 6-7 часов после того, как Вы заглушили автомобиль или же после того как на батарею перестал подаваться ток зарядки от зарядного устройства. Возьмите прибор, не подключая спирали, и соедините плюсовой зажим с плюсовой клеммой АКБ. После чего прикоснитесь минусовым штырем, расположенным на металлическом корпусе прибора отрицательной клеммы аккумулятора и следите за показаниями вольтметра. Итак, первый этап закончен. Отсоедините прибор. Если Вы выяснили, что Ваш аккумулятор заряжен на 100% можно смело переходить ко второму этапу – измерениям под нагрузкой. Теперь Вы должны подключить необходимую нагрузку и произвести те же самые манипуляции, что и на первом этапе. С той лишь разницей, что держать устройство нужно всего пять секунд и на пятой секунде снять измерения. Предупреждаем, что в момент касания штырем минусовой клеммы АКБ, работоспособная батарея будет немного “искрить”, не пугайтесь, ведь все дело в том, что Вы подключили к ней нагрузку, сравнимую с пусковым током двигателя.
Внимание! В момент измерений не трогайте руками штырь нагрузочной вилки, т.к. он может сильно нагреваться. Выдержите паузу в 3-5 минут
Проверьте: во время всех действий пробки АКБ должны быть завернуты
Выдержите паузу в 3-5 минут. Проверьте: во время всех действий пробки АКБ должны быть завернуты.
Если на втором этапе измерений, значение вольтметра больше 9.0 Вольт, то значит Ваша батарея в отличном состоянии. Если ниже 9.0 Вольт, Вам необходимо провести обслуживание и заряд АКБ, и произведите контрольный замер. Если и это не поможет, то новость неутешительная – аккумулятор придется заменить.
Будьте бдительны: частая проверка нагрузочной вилкой аккумулятора навредит общему состоянию Вашего АКБ, потому как создает нагрузку на аккумулятор.
Сейчас представлены различные виды нагрузочных вилок, мы же советуем Вам приобретать нагрузочные вилки нв-01, нагрузочные вилки нв-02, нагрузочные вилки нв-03 и нагрузочные вилки-04.
С помощью нагрузочной вилки можно проверить степень зарядки и состояние аккумулятора. Проверять следует каждый элемент батареи подсоединением нагрузочной вилки к его выводам. Проверка д.б. кратковременной.
Аккумуляторная батарея нормальна, если в течение 5 секунд напряжение на каждом из элементов не изменяется и составляет 1,7-1,8 В.
Если напряжение не изменяется в течение 5 сек, одинаково для всех элементов, но величина его находится в пределах 1,4-1,7 В, то необходимо произвести зарядку.
Если напряжение ниже 1,4 В, батарея неисправна.
Величина напряжения при измерении нагрузочной вилкой характеризует степень разрядки аккумулятора. Напряжение в диапазоне 1,4-1,5 В свидетельствует о 75%-ной разрядке аккумулятора в диапазоне 1,5-1,6 В – о 50%-ной разрядке, в диапазоне 1,6-1,7 В – о 25%-ной разрядке, в диапазоне 1,3-1,4 В – о 100%-ной разрядке или о неисправности элемента.
При отличии напряжения на 0,2 В для одного из элементов по отношению к другим элементам требуется зарядка или ремонт батареи.
Как самому сделать нагрузочную вилку для аккумулятора
Принципиальная схема нагрузочной вилки предельно проста. Ниже на рисунке представлена схема приборов с одной и двумя спиралями соответственно:
Поэтому находится немало желающих собрать вилку самостоятельно в домашних условиях из старого вольтметра и куска ржавой проволоки в качестве нагрузки. Однако, прежде чем собирать похожее устройство, поразмышляйте над тем, что в момент подключения нагрузки по цепи протекают достаточно большие токи. Это может быть небезопасно, если цепь собрана «на коленках». Кроме того, для расчета номинала нагрузки и последующего ее изготовления из подручных материалов все-таки необходимо обладать определенными знаниями.
Между тем цены на нагрузочные вилки в магазинах начинаются от тысячи рублей и менее. Купить намного проще и безопаснее.
Схема нагрузочной вилки
Как проводится проверка
Теперь непосредственно о том, как проверить собственный аккумулятор с помощью нагрузочной вилки, считывая необходимые данные о состоянии батареи.
Не все знают о нюансах такой процедуры. Считается, что это очень сложно. Но если вы понимаете, как пользоваться нагрузочной вилкой, и следуете инструкциям, вы обнаружите, что для проверки батареи требуется не так уж много.
Его можно выполнять как с нагрузкой, так и без нее.
Тестирование без нагрузки
Во-первых, давайте поговорим о том, как правильно и самостоятельно проверить автомобильный аккумулятор с помощью вилочного погрузчика без нагрузки.
Поэтому лучшее время для этого — утро, когда машина простояла ночь. Не забудьте проверить уровень электролита и при необходимости долейте его водой.
Зарядные пробки являются подвижными, поэтому для их проверки нет необходимости снимать аккумулятор с автомобиля. В идеале температура батареи должна быть около 20 градусов или выше. Если на улице холодно, лучше извлечь аккумулятор, занести его в помещение, подождать, пока он согреется, и только потом приступать к проверке.
Сама диагностика холостого хода выглядит следующим образом:
- подключите плюсовой провод от клеммы штекера к плюсовой стороне аккумулятора;
- подключите металлический штырь или минусовой провод к минусовой стороне батареи (5-6 секунд);
- Посмотрите на показания вольтметра.
Если устройство показывает 12,6-12,9 В, это соответствует 100%-му заряду. Если диапазон составляет 12,1-12,3 В и 12,3-12,6 В, это означает 50% и 75% заряда соответственно. Когда показания составляют около 11,5-11,8 В, штекер полностью разряжен.
Тестирование под нагрузкой
После завершения первого этапа тестирования можно постепенно переходить к следующему этапу. Испытание на нагрузку.
Теперь подробнее о том, как правильно тестировать автомобильный аккумулятор с помощью вилки под нагрузкой. Нагрузка должна быть подключена в соответствии с рекомендациями в инструкции. Затем включается сама вилка.
Будьте осторожны, так как при подаче нагрузки через минусовую клемму будет протекать большой ток, что может вызвать искрение.
Что касается результатов, то они могут быть следующими:
- если напряжение выше 10,2 В, то батарея в порядке, заряд полный;
- если прибор показывает 9,6 В, заряд составляет около 75%, что тоже нормально;
- приемлемым показанием является около 9,0 В, или 50% заряда;
- 8,4 В составляет всего 25%;
- если оно меньше 7,8 В, наблюдается полная разрядка.
После завершения испытания под нагрузкой проводится еще одно испытание холостого хода. В норме прибор должен показывать 12,4-12,7 В. Если показания слишком низкие, возможно, проблема в одной или нескольких батареях. Проверьте уровень электролита, состояние батареи, герметичность корпуса батареи, наличие проблем с клеммами батареи и т.д. Другими словами, проводится полная диагностика. Если причина в самой батарее, то, скорее всего, вам придется купить новую батарею.
Разновидности нагрузочных вилок
Оборудование можно разделить по следующим показателям:
- Вид вольтметра:
- Стрелочные. Агрегаты, которые прекрасно зарекомендовали себя еще в 90х. Отличаются – надежностью.
- Электронные. Для визуального понимания более эффективны, но не такие надежные, как стрелочные. Современный дизайн.
- Также устройства можно разделить за принципом работы: для кислотных и щелочных батарей.
- Точность показателей.
- Измерение диапазона.
- Температурные показатели.
- Сопротивление спирали.
- Сила тока.
Самые популярные модели:
- ВН-1 (нагрузка – 100А). Применяется в умеренном климате (+1 до +35).
- НВ-01. Небольшой компактный аппарат, но дает погрешность в два с половиной процента. Температурный режим действительно широкий: -30ºС до +60ºС. Измеряет напряжение – (0-15 В), а нагрузка – 100/200 А (данное значение информирует, что устройство имеет 2 спирали).
- НВ-02. Улучшенный тип. Корпус – прочный, мощная клемма, толстый провод (нагрузка – 100/200 А).
- НВ-03 (100/200 А). Профессиональная модель, сохраняет в памяти данные. Напряжение – (0-16 В). Наиболее востребованный продукт.
- НВ-04. Очень мощный прибор, подходит для грузовых авто. Изготовлен для батарей на: двенадцать и двадцать четыре Вольт. Точность очень высокая (0,5%). Температура работы агрегата – -20ºС до +60ºС, а напряжение до 32 В.
Можно сделать вывод, что приборы могут быть универсальными, которые проверяют двенадцати и двадцати четырех вольтовые батареи, они же сверхмощные.
Проверка заряда аккумулятора мультиметром
Цифровой мультиметр — электроизмерительный прибор общего назначения. Он может работать в режиме вольтметра, амперметра, омметра и т. д. С его помощью можно проверить напряжение и на клеммах аккумулятора.
Мультиметры популярны по причине своей невысокой цены и широких возможностей. Поэтому проверка аккумулятора при помощи этого прибора является самым распространенным способом. Она состоит в измерении напряжения разомкнутой цепи. Другими словами, аккумулятор во время проверки необходимо отключить от электрической сети автомобиля.
Использовать этот способ при работающем двигателе, чтобы проверить износ аккумулятора, не рекомендуется. Такая проверка не будет иметь большого смысла, поскольку в цепи будет работать еще одно устройство — генератор. От других приборов энергопотребления также зависит, какое напряжение будет в бортовой сети. Из-за этого результаты измерений не будут иметь прямого отношения к собственно аккумулятору.
Для проверки к мультиметру подключаем идущие в комплекте с ним провода-щупы: черный к разъему COM, красный к разъему VΩmA. Затем устанавливаем переключатель в положение для измерения постоянного напряжения с пределом измерения 20 В.
Щупы мультиметра подключаем к клеммам АКБ параллельно: черный к минусовой, красный к плюсовой. Измерив напряжение, делаем следующие выводы:
- 12,7 V и более — АКБ заряжен на 100%;
- 12,2 V — степень заряда 50%, шансы завести мотор есть;
- 12,0 V и менее — разряженный АКБ, вероятно, вы не сможете завести автомобиль.
Недостаток этого способа в том, что он позволяет проверить текущий заряд аккумулятора, но не дает информации о способности последнего держать заряд длительное время или работать под нагрузкой.
Диагностику мультиметром не рекомендуется проводить сразу после поездки. Если вы заряжали АКБ дома, то лучше всего проверить напряжение сразу после зарядки и дополнительно проконтролировать его через несколько часов.
Что такое нагрузочная вилка для чего нужна
Проверка аккумуляторной батареи автомобиля на холостом ходу полного представления о состоянии АКБ не даст. аккумулятор должен выдавать достаточно большой ток, и при определенных типах неисправности проверка без нагрузки пройдет нормально. При подключении же потребителей напряжение такой АКБ просядет ниже допустимого.
Имитация нагрузки не так проста. Надо иметь достаточное количество резисторов нужного сопротивления или ламп накаливания.
Нагрузка АКБ с помощью автомобильной лампы накаливания.
Имитация «в боевых условиях» также бывает неудобной и малоэффективной. Например, чтобы покрутить стартер и при этом замерить ток, потребуется помощник, а кроме того, ток при этом может оказаться слишком велик. А если надо провести несколько замеров в таком режиме, есть риск разрядить батарею до минимума. К тому же есть проблема установки амперметра в разрыв силовой цепи, а измерительные клещи постоянного тока встречаются относительно редко и стоят они дороже обычных
Мультиметр с клещами постоянного тока.
Поэтому удобным прибором для более полной диагностики аккумуляторов является нагрузочная вилка. Это прибор представляет собой калиброванную нагрузку (или несколько), вольтметр и терминалы для подключения к клеммам батареи.
Инструкция по проверке
Наибольшую сложность у автовладельцев вызывает проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.
Но здесь нет ничего сложного — достаточно следовать приведенной ниже инструкции:
Проверка без нагрузки.
Перед проведением измерений отсоедините аккумулятор от зарядного устройства или снимите клеммы машины.
С момента последней поездки должно пройти не меньше семи часов. Проверку АКБ лучше всего производить утром, после ночного простоя машины.
Убедитесь, что уровень электролита в аккумуляторе на достаточном уровне. В обратном случае стоит долить дистиллированной воды.
Нагрузочная вилка является переносным устройством, поэтому ей можно пользоваться без демонтажа аккумулятора с автомобиля.
Главное, чтобы АКБ не была холодной — оптимальная температура устройства от 20 градусов и выше. Если же она меньше, необходимо демонтировать источник питания и занести в тепло.
В процессе проверки пробки на АКБ должны быть закручены (если изделие является обслуживаемым).
Далее действуйте так:
Подключите положительный провод (с клеммой нагрузочной вилки) к «плюсу» проверяемого источника питания. Подсоедините металлический штырь («минусовой» вывод) к отрицательному полюсу
Обратите внимание на показатели, которые отражаются на табло вольтметра
В процессе проверки стоит ориентироваться на следующие параметры прибора (измерения производятся на ХХ):
- При напряжении 12,6-12,9 Вольт уровень заряда АКБ равен 100% (полный заряд).
- 12,3-12,6 В — 75%.
- 12,1-12,3 В — 50%.
- 11,8-12,1 В — 25%.
- 11,5-11.8 В — полный разряд.
Если проверка показала заряженность аккумулятора на 100 процентов, можно переходить к следующему этапу — проведению измерений под нагрузкой.
Таблица.
Проверка под нагрузкой.
Как отмечалось выше, к этой работе можно прибегать, если уровень напряжения на вольтметре составляет 12,6-12,9 Вольт.
Для начала необходимо прочесть инструкцию, где указаны подробные рекомендации производителя.
Нагрузка подключается с учетом информации в мануале, после чего коммутируется нагрузочная вилка.
Здесь алгоритм действий тот же, что и в прошлом случае. Учтите, что в момент прикосновения штыря вилки к «минусовому» полюсу появляется искрение из-за протекания большого тока в месте контакта.
В рассмотренной выше проверке время подключения нагрузочной вилки к аккумулятору не имеет значения. Здесь же этот нюанс важен.
В случае измерения под нагрузкой параметры должны сниматься на 5-ой секунде проверки, после чего вилка сразу отключается.
Удерживание измерительного прибора в подключенном состоянии больше пяти секунд запрещено.
В процессе измерения на приборе нагрузочной вилки высвечивается напряжение, по которому можно делать вывод об исправности и уровне заряда источника питания.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Что делать если в аккумуляторе замерз электролит
В случае, когда напряжение больше 9 Вольт, можно говорить об исправности источника питания. Если этот параметр меньше, стоит еще раз выполнить проверку. При неудовлетворительных результатах можно делать вывод выходе АКБ из строя.
Если аккумулятор разряжен не полностью, с помощью нагрузочной вилки можно определить уровень заряда источника питания:
- Если напряжение выше 10,2 Вольт, это говорит о максимальном заряде батареи;
- При 9,6 Вольта АКБ заряжена на 75%;
- 9,0 В — 50%;
- 8,4 В — 25%;
- Если напряжение меньше 7,8 В, аккумулятор полностью разряжен.
После проверки под нагрузкой необходимо провести первое испытание. Если в этом случае напряжение не возвращается до уровня 12,4-12,7 Вольт, имеет место проблема с одной или несколькими банками аккумулятора.
Таблица.
Злоупотреблять проверкой АКБ под нагрузкой не стоит, ведь частый разряд под большим током приводит к снижению ресурса изделия.
В процессе измерения запрещено прикасаться к металлическому штырю, ведь под действием высоких токов он сильно нагревается.
После каждого последующего измерения стоит делать паузу 3-5 минут для остывания штыря.
Купить нагрузочную вилку можно в магазине или сделать своими руками. При этом каждый автовладелец должен иметь такое изделие у себя в гараже, ведь переоценить его возможности и пользу невозможно.