Нагрузочная вилка для акб своими руками

Многие автолюбители попадали в ситуацию, когда под рукой есть аккумуляторная батарея, а степень ее готовности к работе неизвестна. И хочется по-быстрому определить – можно ли ее ставить на автомобиль. Самый простой прибор для проверки аккумулятора – нагрузочная вилка. Имея ее под рукой и обладая небольшими знаниями по ее применению, можно почти мгновенно определить исправность аккумулятора, и одновременно оценить уровень его заряда.

Устройство нагрузочной вилки

В устройстве аккумуляторной вилки нет ничего сложного.

Современный вид аккумуляторной вилки

Независимо от типа и конструкции в ее состав входят следующие элементы:

• Вольтметр с диапазоном измерений, соответствующим напряжению тестируемого аккумулятора.
• Малоомный резистор, обеспечивающий при подключении рабочий ток для устройства, питаемого от тестируемой батареи. Это может быть и самодельный резистор из нихромовой проволоки.
• Провода и зажимы для подключения нагрузки к выводам АКБ.
• В большинстве современных устройств устанавливается выключатель или кнопка для подключения нагрузки в работу.

Не совсем понятно, почему этому измерительному прибору присвоено название вилки. Возможно, это название произошло от того, что первые модели вместо зажимов и проводов имели выступающие контакты в виде «рогов». А вся конструкция по внешнему виду действительно напоминала вилку, которую «втыкали» в тестируемую батарею.

Один из старых видов нагрузочной вилки

Принцип действия измерительного устройства

Поскольку в этом приборе обязательно устанавливается вольтметр, то аккумуляторная любая нагрузочная вилка может применяться и для проверки напряжения в любой точке бортовой сети автомобиля. Но основное ее назначение – тестирование аккумуляторной батареи, то есть проверка ее готовности к обеспечению рабочего значения тока.

Контактные зажимы вилки подсоединяются к клеммам аккумулятора, а затем производится «включение» нагрузки на короткое время. По уровню напряжения, которое выдает АКБ после подключения рабочего сопротивления, и по его изменению делается вывод о степени готовности аккумулятора и об его исправности.

В основном подобные устройства применяются для автомобильных аккумуляторов, рассчитанных на 12 В или 24 В. Поэтому шкала измерения вольтметра должна быть до 15 В, реже – до 30 В. Рабочий ток, обеспечивающий запуск автомобильного стартера, составляет 80 – 120 ампер. Подключаемое сопротивление прибора должно обеспечивать такой ток при соответствующем напряжении АКБ.

Перед включением нагрузки полезно проверить величину заряда аккумулятора. Для этого нужно измерить разность потенциалов на клеммах батареи в безнагрузочном режиме.

Для 12-вольтовых аккумуляторов их заряженность оценивается по следующим данным вольтметра:

Оценка заряда АКБ, проверяемая в режиме холостого хода

Напряжение на клеммах АКБ, В	12,7	12,5	12,2	12	Менее 12
Оценка	Отлично	Хорошо	Удовлетворительно	Плохо	Нет заряда
Степень заряженности, %	100	75	50	25

Понятно, что проверять работу слабо заряженной аккумуляторной батареи под нагрузкой не имеет смысла. Нагружая большим током такую АКБ, ее можно просто повредить. Сначала ее надо подзарядить, а уж затем устраивать проверку на готовность.

Полностью заряженный аккумулятор предстоит тестировать на готовность к работе. Для этого подключается рабочее сопротивление вилки на несколько секунд. По показаниям вольтметра определяется степень готовности АКБ.

Подключение аккумуляторной вилки с нагрузкой к АКБ

Оценка готовности аккумулятора к работе проводится в соответствии с данными, приведенными в таблице:

Оценка готовности АКБ, проверяемая при рабочей нагрузке

Напряжение на клеммах АКБ, В

>10,2

9,5

8,5

8

Разновидности нагрузочных аккумуляторных вилок

Даже такой несложный прибор выпускается в различных вариантах. И это относится не только к его внешнему виду.

Вилка со стрелочным индикатором и двумя проводами

Нагрузочные аккумуляторные вилки различаются по следующим характеристикам:

• Вид вольтметра. Сейчас чаще пользуются цифровыми табло вместо стрелочных. Они дают лучшее восприятия и позволяют более точно оценить изменение напряжения при тестировании под нагрузкой.
• Диапазон измеряемого напряжения и точность шкалы измерения.
• Величина сопротивления подключаемой нагрузки.
• Сменяемость нагрузочного сопротивления. У разных типов аккумуляторов величина рабочего тока может сильно отличаться. Если прибор содержит несколько сменных нагрузочных резисторов, то им можно тестировать АКБ при разных токах нагрузки. У современных нагрузочных вилок изменение нагрузочного сопротивления проводится не механической заменой, а изменением нагрузочного режима на электронном табло.
• Вариантом подключения прибора к клеммам аккумулятора. Различаются нагрузочные вилки с двумя проводами и с одним проводом. Во втором случае роль провода выполняет контактный штырь, расположенный на корпусе прибора.

Вилка с цифровым дисплеем и одним проводом

Как правильно пользоваться нагрузочной вилкой для аккумулятора

Простому прибору соответствуют несложные инструкции по применению. Но соблюдение нехитрых правил обеспечит достоверность данных о состоянии аккумулятора. А их нарушение может повредить как само проверочное устройство, так и тестируемую АКБ.

• Измерения при подключенной нагрузке проводить не более чем 10 сек. Этого времени вполне достаточно, чтобы получить все необходимые данные. А длительная работа под нагрузкой приведет к излишнему разряду АКБ и к перегреву собственного сопротивления прибора.
• Подходящая температура для тестирования – 15 – 20 °С. Стандартные калибровки проводятся при такой температуре. Да и лишний раз нагружать аккумулятор, заставляя его работать в минусовых условиях, не следует.
• Необходимо проверять надежность контактов при соединении проводов вилки с клеммами АКБ. Плохой контакт приведет к недостоверным показаниям при проверке.
• Не стоит применять нагрузки, обеспечивающие ток проверки более 120 ампер. Да, при запуске бывают токи до 200 А. Но батарея, способная надежно выдавать 120 А, при необходимости выдержит и 200 А. Лишний раз нежелательно проводить проверку при самых экстремальных условиях.

Как самому сделать нагрузочную вилку для аккумулятора

При желании можно изготовить самодельную нагрузочную вилку. Из готовых изделий понадобится только вольтметр. Все остальное можно соорудить из подручных материалов.

Наибольшую трудность представляет расчет и создание внутреннего сопротивления, рассчитанного на необходимый ток. Если делать его своими руками, то самым подходящим материалом будет нихромовая проволока от нагревательных спиралей электроплиток. Можно подобрать металлическую полосу из других нагревателей. Для того, чтобы при напряжении 12 В обеспечить ток 80 – 120 А, сопротивление нагрузки должно составлять 0,1 – 0,15 Ом. Найти мультиметр, способный точно измерять подобные сопротивления, сложно. Поэтому проще подобрать длину одного элемента, замеряя ток, пропускаемый им, а затем соединить параллельно несколько таких проволок или полос.

Расчет рабочего сопротивления вилки

• Используя мультиметр с диапазоном измеряемого тока до 15 А, подбирается длина одной нихромовой проволочины или нагревательной полосы, обеспечивающая пропускание тока в 10 – 12 А. Или точным мультиметром замерить сопротивление в 1 – 1,2 Ом.
• Параллельное соединение 10 таких элементов позволит получить нагрузку, пропускающую ток в 100 – 120 А.
• Все элементы соединяются параллельно. Проволоку лучше свивать в «косу». Для более надежной скрутки их можно зажать в патроне дрели или шуруповерта.
• Изготовленное сопротивление укладывается в подходящий корпус и закрепляется в нем. Если придется изгибать ее несколько раз, то надо следить за тем, чтобы витки не соприкасались друг с другом. Для надежности можно надеть на места изгиба изолирующие цилиндры.
• Концы сопротивления припаиваются к выводным контактам, а снаружи припаиваются соединительные провода.

Самодельное нагрузочное сопротивление для аккумуляторной вилки в корпусе

Для чего нужна вилка?

Данным прибором можно с легкостью измерить то, насколько заряжен сам аккумулятор. Она представляет собой своеобразный элемент, относящийся к цепи электрики немалой мощности. Самая простая вилка оборудована парой зажимов и специальным вольтметром. Что же касается моделей посложнее, то в число их элементов входит также амперметр и прочие приспособления для измерения самых разных параметров автомобиля.

Конечно же, нагрузочный тип вилок можно разыскать в любом специализированном магазине, но при наличии желания и смекалки в процессе ее создания можно ограничиться исключительно своими силами.

Как правильно использовать

Самодельная вилка отлично подходит для измерения количества энергии в 12-ватных аккумуляторах. Тем не менее, она подойдет и для батарей с большими емкостями. Разница только в том, что более мощный вариант требует пары нагрузочных пружин, а вариант менее емкий – только одной. Чтобы провести полноценную проверку при помощи данного прибора нужно:

• Замерить напряжение на самих клеммах, не прибегая к использованию сопротивлений нагрузки, но такое действие наиболее уместно совершать минимум после шести часов пребывания мотора в заглушенном состоянии;
• «Плюсовой» зажим подключается к соответственной клемме, но без пружинки;
• «Минусовой» зажим подключается к клемме и только после этого вольтметр должен показать напряжение аккумулятора с разомкнутой цепью;
• Полученную информацию необходимо сопоставить с описанной в руководстве по эксплуатации и только после этого можно сделать уверенный вывод о том, насколько разряжена батарея;
• В случая наличия полного заряда, аккумулятор проверяют уже под нагрузкой, точнее – с использованием нижней нагрузки. Такая проверка предусматривает также все вышеперечисленные повторные действия;
• После пяти секунд активной проверки можно снимать достоверные показания, которые отображает самодельный прибор.

Если во время подсоединения «минусового» зажима к соответственной клемме вдруг начали рождаться искры – ничего страшного, беды в этом нет и это нормально. Тем не менее, не следует забывать о том, что необходимо завернуть сами пробки батареи во время процесса проверки. Так как зажимам свойственно нагреваться, из-за проходящей через них энергии, лучше к ним не прикасаться после снятия всех нужных показателей.

Приемлемым показателем заряда считают девять Вт, так как иные значения буквально «кричат» о необходимо либо подзарядки, либо полной замены. Следует понимать и помнить о том, что такая проверка оказывает определенную нагрузку на аккумулятор автомобиля, поэтому такая слишком частая нагрузочная процедура оказывает крайне негативное влияние на процесс его эксплуатации.

Делаем своими руками

Перед непосредственным созданием нагрузочного прибора сперва замеряют значение напряжения одной под завязку заряженной баночки аккумулятора. Кроме этого, к каждой такой баночке должен быть свободный доступ по отдельности. Уже от полученных данных такого измерения и следует отталкиваться в составлении специальной шкалы, которая в будущем будет показывать заряд автомобильной батареи в необходимом диапазоне. Тем не менее, если к ней есть инструкция, то можно разузнать, таким образом, минимально допустимые и максимально допустимые значения заряда. Это также является важным.

Саму нагрузочную вилку нельзя присоединять к заряжаемому аккумулятору. Это так же недопустимо, как и ее хранение рядом с похожими приборами. Поэтому схема создания такого прибора предусматривает также наличие определенных знаний физики. В первую очередь, вычисляют сопротивление элемента нагрузки электрической цепи, что совершается при помощи следующей формулы:

Значение R является сопротивлением, измеряющееся в «Ом». Соответственно U – это само напряжение, которое измеряется в «В». Последнее значение, значение І, представляет собой непосредственную силу тока, которая измеряется в «А».

Что же касается мощности (P) такой цепи, то ее можно узнать при помощи умножения значения напряжения (U) на силу тока (I).

Понятное дело, что сами зажимы должны обладать огромной выдержкой, ведь через них будут струиться потоки высокого тока. Они присоединяются к элементу цепи вручную – при помощи качественных проводов, которые способны выдерживать большие нагрузки. Все детали в местах соединений между собой должны отлично спаиваться при помощи соответственного аппарата для пайки. К готовому устройству остается подключить вольтметр.

Для большего удобства при использовании желательно размещать все эти элементы на каркасе с ручкой, который не гнется. Кроме того, материалом такого каркаса не может служить дерево и любой иной материал, который обладает свойствами воспламенения. После процедуры проверки также полностью проветривается помещение, в которой она имела место.

Видео “Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой”

На записи показан один из методов проверки аккумулятора с помощью нагрузочной вилки.

Источник: automotogid.ru