Переделка нагрузочной вилки на 12 вольт. Вилка нагрузочная: простая и быстрая проверка аккумулятора. Вы можете узнать больше информации о подробностях расчета алиментной задолженности, прочитав

28.05.2021

Многие автолюбители попадали в ситуацию, когда под рукой есть , 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

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

Стоит заметить, что дополнительным показателем годности батареи является изменение напряжения на ее клеммах. У исправных аккумуляторов сразу после подключения нагрузки напряжение «проседает» до минимальных показаний, а затем за несколько секунд постепенно возрастает на 0,2 – 0, 5 В.

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

Порядок действий:

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

Параллельно к нагрузке подключается вольтметр.
На концах соединительных проводов крепятся зажимы для подсоединения к клеммам АКБ.

Прибор, необходимый для того, чтобы определять степень заряженности и исправности автомобильной аккумуляторной батареи. С ее помощью можно определять уровень напряжения АКБ на холостом ходу автомобиля и под нагрузкой. Нагрузочная вилка для аккумулятора своими руками также может быть изготовлена - при наличии определенных навыков и умения.

Что представляет из себя нагрузочная вилка

Стандартные нагрузочные вилки часто производятся в виде вольтметров с ручкой с возможностью подключения нагрузки параллельно самому вольтметру. Нагрузка выполняется в виде спирали, которая имеет функции подключения различными способами. Есть вилки, которые можно вывести на банки аккумулятора, есть приборы для тестирования 12-вольтовых аккумуляторов - когда нагрузка подсоединяется посредством гайки.

Современные вилки оснащены жидкокристаллическим дисплеем и, как правило, имеют несколько нагрузочных режимов. Для тестирования обычных аккумуляторов будет достаточно вилки, имеющей токовую нагрузку 100 А.

Любая нагрузочная вилка - это один из элементов замкнутой электрической цепи, который имеет довольно большой показатель мощности. Самый простой вариант такого прибора состоит из вольтметра, резистора из проволоки и двух зажимов.

Вариантов того, как сделать нагрузочную вилку самостоятельно, - много. Как говорится, «было бы достаточно хлама в гараже». Потому что часто ее мастерят именно из подручных средств, исходя из того, что используется она нечасто, и специально покупать ее вовсе не обязательно. Главное, чтобы электрическая схема была выстроена верно, в соответствии с простыми расчетами.

Самый простой способ изготовления нагрузочной вилки

Для того чтобы сделать самую простую вилку и тут же снять необходимые показания, вам понадобятся следующие подручные средства и действия:

Любая спираль. Можно взять добротную спираль от завалявшейся в гараже старой электрической плитки.
Спираль следует свернуть в несколько слоев (проволочных жил), добившись показателя сопротивления 0,1-0,15 Ом .
Нужно взять сам аккумулятор (с напряжением до 15 В), автомобильную лампочку (например, снять ее с поворотников, мощностью 21 Вт). Такое самодельное сопротивление можно либо припаять, либо закрепить винтом и гайкой. Также понадобится мультиметр с диапазоном тока 10 ампер.
Вся цепь собирается и подключается последовательно .
Затем зажимы выводятся на клеммы АКБ .
Мультиметр выдает показания тока, протекающего по цепи. Обычный показатель, в данном случае, равен ±1,78 А.
Теперь убираем мультиметр и снова включаем всю цепь .
Снимаем с его помощью показания напряжения на спирали , которая свита в несколько слоев. Здесь показатель будет уже в милливольтах, около 197 мВ.
Рассчитываем нужное сопротивление по закону Ома - 0,197: 1,78= 0,11 Ом.

Таким образом, сопротивление самодельного резистора у нас составляет 0,11 Ом. Теперь нужно подсоединить его к батарее на 5-10 секунд с подсоединенным к ней мультиметром, который будет измерять показатели напряжения в диапазоне постоянки на 20 вольт. Снимаем показания, фиксируем их. Нагрузочная вилка, сделанная своими руками, срабатывает хорошо в том случае, если сборка цепи была осуществлена правильно.

Второй способ настолько же прост

Для этого потребуются «запчасти» от старых автомобилей.

Если они имеются в гараже, то изготовить самодельную нагрузочную вилку можно так:

взять размыкатель массы от старого авто, например, от ГАЗЕЛи;
извлечь «на свет» из гаража два допрезистора для вентилятора;
добавить в схему зажимы и провода.

Общие технические характеристики такого устройства будут следующими: сопротивление резистора от 0,23 Ом (может быть чуть больше или меньше), показатель рабочей величины тока (учитывая охлаждение вентилятором) - 15 ампер , напряжение стандартное - 12 вольт . Что касается резисторов именно этого типа, их преимущество в том, что они имеют встроенные предохранители, срабатывающие в случае перегрева внутри цепи. Если используется один резистор, показатель нагрузки с ним будет 50 ампер, а если два идут в параллели, то, соответственно, 100 ампер.

Нестандартное решение вопроса

В данном случае нагрузочная вилка изготавливается еще более интересным способом, с помощью канализационной трубы, аккуратно разрезанной в продольном направлении.

Здесь приводится схема конструкции вилки, рассчитанная на проверку показателей сорпотивления аккумуляторов на 12 вольт с емкостью от нескольких десятков ампер-часов:

константовая проволока , 12 витков со внутренним диаметром намотки 38 мм;
к концам проволоки привариваются шпильки М8 ;
все это может прекрасно подойти к канализационной трубе , если ее диаметр составляет 50 мм ;
щель закрывается вторым куском такой же трубы;
по бокам устанавливаются заглушки, и конструкция готова.

Технические параметры: показатель сопротивления около 0,1 Ом , ток при напряжении 12 вольт составляет от 110 до 120 ампер . Длительность нагрузки в этом случае должна быть минимальной, не более 3-5 секунд (к сожалению, устройство очень быстро нагревается). Все показатели аккумулятора измеряются так же, вольтметром любого типа. При создании такой вилки рекомендуется воспользоваться таблицей расчета сопротивлений проводов различной длины.

Общие рекомендации по конструированию самодельных нагрузочных вилок

Перед тем как начать собирать вилку самостоятельно, не забудьте измерить показатели напряжения в каждой банке аккумуляторной батареи и проверьте возможность доступа к банкам. Также не помешает заново прочесть инструкцию, прилагаемую к вашей батарее: в ней содержатся минимальные и максимально возможные для нее показатели тока под нагрузкой, что очень важно.

Зажимы, употребляемые при замерах, должны быть прочными, чтобы они могли выдержать большой ток, когда на батарею пойдет нагрузка. Лучше присоединять «крокодилы» к аккумулятору с помощью крепких проводов.

Все соединительные части электрической цепи должны быть крепко спаяны. Для этого вам понадобится хороший сварочный аппарат.

И еще несколько важных советов:

правильно рассчитывайте мощность во избежание перегрева;
не присоединяйте самодельное устройство к АКБ во время ее зарядки;
не храните самодельную вилку вблизи от аккумуляторов;
проветривайте помещение до и после работы с вашим устройством;
не держите вилку дольше, чем 3-5 секунд, во избежание порчи аккумулятора.

Как видите, нагрузочная вилка для аккумулятора своими руками изготавливается несложно. Важно вспомнить из школьного курса физики о том, как правильно рассчитывать показатели сопротивления, и правильно собрать электрическую цепь из подходящих подручных средств. Также при использовании самодельной нагрузочной вилки не переборщите с током и внимательно следите за его показателями.

Диагностика состояния главного источника питания в автомобиле может проводиться разными способами. В ход идут как приобретенные заранее в автомагазинах приспособления, так и приборы, изготовленные собственноручно. Одним из таких аппаратов является нагрузочная вилка для аккумулятора своими руками собранная из подручных материалов.

В процессе сборки потребуются определенные навыки работы с электроприборами, а также небольшие, хотя бы школьные знания электротехники. Необходим будет набор инструментов и комплектующих. Полезное изобретение прослужит достаточно долго при правильном обращении и уходе.

Перед тем как сделать нагрузочную вилку для проверки аккумулятора своими руками, необходимо знать, что данным аппаратом автомобилисты пользуются для контроля двенадцативольтных АКБ. При правильной компоновке удастся также тестировать батареи иного, более высокого вольтажа. Однако для такого случая придется воспользоваться дополнительной нагрузочной пружиной.

Замеры в первую очередь проводят без накидывания нагрузочного сопротивления. Операция начинается спустя около 5–7 часов после полной остановки двигателя.
Захват прибора, которому соответствует «плюс», подключается к положительной клемме аккумулятора. Пружина в такой ситуации не используется.
Захватом с «минусом» на приборе касаемся отрицательной клеммы и следим одновременно за показаниями вольтметра. Таким образом ведется мониторинг разъединенной аккумуляторной цепи.
Замеры записываем и проводим сравнение с параметрами, указанными в инструкции к аккумулятору. На основании сходства либо различия делаем выводы о текущем состоянии батареи.
Для замеров под нагрузкой необходим полностью заряженный автономный источник электроэнергии, поэтому на некоторое время придется подключить АКБ к зарядному устройству.
После выключения зарядного аппарата проводим все те же мероприятия с вилкой, что осуществлялись на батарее без дополнительной нагрузки.

Важно знать, что с измерительного прибора показания необходимо снимать примерно после пятисекундного удержания.

Автомобилисты должны приготовиться, что во время соединения отрицательных контактов между собой от АКБ и вилки появляются искры. Также необходимо для обслуживаемых батарей держать пробки завинченными.

Брать голыми руками контакты после замеров сразу не рекомендуется, так как во время замеров они существенно нагреваются . Желательно подождать немного, чтобы они остыли.

Поэтапное самостоятельное проектирование

Перед началом работ опытные мастера замеряют напряжение в одной заряженной до отказа банке. При этом потребуется проконтролировать доступ к каждой из банок. В результате замеров формируется шкала, которая при последующих замерах станет демонстрировать значения для изготавливаемого прибора.

Простая самодельная нагрузочная вилка для проверки аккумуляторов нуждается в таких комплектующих:

Металлическая спираль. В качестве примера используется нихромовая спираль от старой электроплитки. Сворачиваем ее в несколько жил таким образом, чтобы в результате на концах изделие обеспечивало сопротивление из интервала 0,1-0,15 Ом.
Воспользуемся лампой с мощностью около 20 Вт, например, такая стоит в поворотниках. К ней необходимо будет сопротивление (резистор).
Понадобится амперметр, способный замерять до 10 А.

Цепь собирается последовательно, включая измеритель силы тока. На клеммы аккумуляторной батареи подсоединяются зажимы. На табло измерителя тока должно быть значение, близкое к 1,78 А.

Выводим мультиметр из цепи, а ее подключаем снова к АКБ. С помощью амперметра замеряем напряжение на спирали, сложенной из нескольких слоев.

Важно проводить замеры вольтажа мультиметром, переключенным в режим милливольт.

Показания должны быть на уровне 197 мВ. Исходя из расчетов, связывающих напряжение, сопротивление и силу тока, определяем номинал резистора: 0,197:1,78=0,11 Ом.

Соединяем прибор с батареей на 5–10 секунд, включав мультиметр в замеры. Прибор должен работать в режиме вольтметра до 20 В. Схема нагрузочной вилки для проверки аккумулятора своими руками в таком случае даст верные показания.

Альтернативный вариант компоновки

Разработка потребует некоторых деталей от старых автомобилей. Составные элементы можно поискать в собственном гараже или на авторазборках.

Для работы подойдут такие части:

размыкатель массы, который можно изъять из старой «ГАЗели»;
необходима будут пара резисторов для вентилятора;
потребуются также зажимы и соединительные одножильные кабели.

Важно, чтобы технические характеристики резисторов суммарно были близки к значению. 0,23 Ом. Так как предполагается охлаждение вентилятором, то необходимо рассчитывать на ток силой 15 А. Напряжение будет постоянным и составлять 12 В.

Преимуществом применения подобных резисторов является наличие встроенных предохранителей, которые защитят в случае проблем электроцепь. Стоит учитывать, что при использовании одного резистора, значение нагрузки станет доходить до 50 А. Запараллеленная пара даст 100 А.

Важно при любой компоновке иметь прочно спаянные контакты. Таким образом они сумеют выдержать высокие значения. Каркас желательно делать металлическим, чтобы он был защищен от возможного возгорания.

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.

Для быстрой проверки работоспособности аккумуляторной батареи используется специальный измерительный прибор — нагрузочная вилка. Все об этих приборах, их существующих типах, особенностях конструкции, предлагаемых функциях и функционировании, а также о правильном выборе этого прибора читайте в статье.

Что такое нагрузочная вилка

Нагрузочная вилка — электрический измерительный прибор, предназначенный для общей оценки состояния аккумуляторных батарей (АКБ), а также для тестирования электрического генератора и некоторых других элементов бортовой электросети.

Нагрузочная вилка относится к пробникам (тестерам) — простейшим приборам для выполнения быстрой проверки характеристик и технического состояния АКБ. С помощью прибора можно выполнить следующие измерения:

Напряжение на клеммах аккумуляторной батареи без нагрузки (ЭДС);
Напряжение на клеммах аккумулятора под рабочей нагрузкой;
В отдельных случаях — выходное напряжение электрогенератора под нагрузкой и без.

Эти измерения позволяют оценить основные характеристики, техническое состояние и ресурс аккумулятора:

Проверка степени заряда;
Оценка способности аккумулятора удерживать заряд;
Оценка технического состояния батареи — наличие замыкания между пластинами, сульфатация пластин и т.д.;
Оценка ресурса аккумулятора.

Нагрузочная вилка — эффективный пробник, который позволяет быстро и надежно оценить состояние аккумулятора и принять решение о его эксплуатации, ремонте или замене. Вилка может использоваться как профессионалами, так и любителями, она доступна по цене и проста в эксплуатации.

Типы и функционал нагрузочных вилок

Нагрузочные вилки можно разделить на группы по назначению, типу индикации результатов измерения, функционалу и техническим характеристикам.

В первую очередь, все нагрузочные вилки делятся на два типа по назначению:

Для проверки аккумуляторных батарей с наружным соединением элементов (банок) — такие приборы имеют форму вилки с двумя плоскими или стержневыми контактами большого сечения;
Для проверки АКБ с внутренним соединением элементов (банок) — такие приборы имеют один стержневой контакт на корпусе и один выносной контакт в виде штыря или зажима на конце гибкого провода.

Для индикации результатов измерения используются приборы двух типов:

Стрелочные вольтметры с обычной или двухсторонней шкалой;
Цифровые вольтметры с ЖК или светодиодными семисегментными индикаторами.

Стрелочный вольтметр

Цифровой вольтметр

Основные характеристики нагрузочных вилок — измеряемое напряжение и токовая нагрузка.

По измеряемому напряжению вилки делятся на несколько групп:

Для проверки щелочных аккумуляторов с напряжением 1,2 В (рабочий диапазон вольтметра до 2 В);
Для щелочных аккумуляторов напряжением 1,2 В и кислотных АКБ напряжением 2 В (рабочий диапазон вольтметра до 3 В);
Для всех АКБ напряжением 12 В (рабочий диапазон вольтметра может составлять 15 или 20 В);
Для всех АКБ напряжением 24 В (рабочий диапазон вольтметра до 30 В).

Токовая нагрузка вилок зависит от их назначения и лежит в следующих пределах:

От 1 до 12 ампер — вилки для проверки щелочных аккумуляторов небольшой емкости;
100 А — наиболее распространенные нагрузочные вилки для проверки мотоциклетных и автомобильных АКБ напряжением 12 В и емкостью до 105 А·ч;
200 А — вилки для проверки аккумуляторов емкостью до 240 А·ч.

Обычно нагрузочные вилки с токовой нагрузкой 200 А выполняются универсальными — они имеют два нагрузочных сопротивления на ток 100 А, и при параллельном соединении позволяют повышать токовую нагрузку до 200 А. Поэтому такие приборы обозначают в виде 100+100 А или 100/200 А. Также существуют приборы с тремя сопротивлениями, которые расширяют пределы измерений и повышают их точность для различных по емкости аккумуляторных батарей.

Конструкция нагрузочных вилок

В общем случае нагрузочная вилка состоит из четырех основных деталей: вольтметра, соединенного с ним параллельно мощного резистора, контактов и корпуса с рукояткой.

Вольтметр. Прибор, как было сказано выше, может быть стрелочным или электронным. Стрелочные вольтметры бывают двух типов:

С односторонней шкалой — «0» шкалы расположен слева, прибор может быть откалиброван до 15 или 20 вольт в вилках для 12-вольтовых АКБ, и до 30 вольт в вилках для 24-вольтовых АКБ;
С двухсторонней шкалой — «0» шкалы расположен в центре, стрелка может отклоняться вправо и влево, калибровка шкалы до 2 или 3 В.

Вилки с вольтметрами первого типа требуют соблюдения полярности подключения к аккумуляторной батарее. Приборы, оборудованные вольтметром с двухсторонней шкалой, могут подключаться к АКБ в любой полярности.

Нагрузочный резистор (сопротивление). Данная деталь изготавливается в виде спирали или сложенной ленты из нихромовой проволоки или ленты большого сечения. Сопротивление резистора, рассчитанного на ток 100 А для батарей емкостью до 105 А·ч, составляет 0,1 Ом. Сопротивление резисторов для проверки аккумуляторов малой емкости (до 65-70 А·ч) может применяться резистор сопротивлением около 0,2 Ом. В вилке может использоваться один, два или три резистора, которые подключаются к АКБ в различных сочетаниях.

Контакты. Для подключения к клеммам аккумулятора на вилке используются заостренные контакты большого сечения. Заостренные контакты обеспечивают надежное соединение с клеммами АКБ, всегда покрытыми тонкой оксидной пленкой. А большое сечение контактов снижает их электрическое сопротивление, препятствуя чрезмерному нагреву во время выполнения измерений.

Контакты бывают трех типов:

Заостренные штыри круглого сечения;
Заостренные плоские контакты;
Выносные контакты-зажимы.

Нагрузочные вилки могут комплектоваться двумя заостренными контактами, одним заостренными контактом и одним зажимом, либо двумя зажимами.

Корпус с рукояткой. Корпус является несущей и защитной конструкцией, в которой установлены все остальные детали нагрузочной вилки. На задней стороне корпуса располагаются два или один заостренный контакт, на передней стенке — вольтметр, а внизу — круглая или пистолетная рукоятка для удерживания прибора рукой.

Заметим, что существуют приборы с отличиями в конструкции, например — с переключателями или винтами для подключения к АКБ различных сопротивлений, с регулировками положения контактов, и т.д.

Как выбрать и использовать нагрузочную вилку

Главное, что нужно учитывать при подборе нагрузочной вилки — тип, конструкция и характеристики АКБ, для проверки которых будет использоваться прибор. Для оценки состояния 6-вольтовых АКБ и 12-вольтовых батарей с внешним соединением банок необходим прибор с двумя заостренными контактами на корпусе. Для работы с современными АКБ с внутренним соединением банок необходим прибор с одним или двумя выносными контактами в виде штырей или зажимов.

При покупке вилки необходимо опираться на две характеристики — напряжение и токовая нагрузка. Наиболее универсальны приборы с токовой нагрузкой 100 А и на напряжение 12 В — с их помощью можно проверять АКБ емкостью до 105 А. Если есть потребность работать с более емкими аккумуляторами, то необходимо выбирать устройства с токовой нагрузкой 100/200 А. А для работы в условиях автомастерских лучше подойдут универсальные нагрузочные вилки с тремя нагрузочными резисторами, обеспечивающими возможность проверять АКБ емкостью от десятков до 240 и более А·ч.

Теперь можно выбирать прибор по второстепенным характеристикам — типу используемого прибора (стрелочный или цифровой), форме ручки и т.д. Обычно цифровые приборы более точные и удобные в работе, однако они имеют и более высокую цену, а в любительских условиях они не имеют преимуществ перед более доступными стрелочными приборами.

Работа с нагрузочной вилкой проста, она строится в два этапа: сначала измеряется ЭДС АКБ с выключенным нагрузочным сопротивлением, затем измеряется напряжение на клеммах АКБ с подключенным сопротивлением. Во втором случае считывание показаний нужно производить на пятой секунде и сравнивать полученный результат с первым измерением — это позволяет делать выводы о состоянии АКБ. Подключать вилку к аккумулятору больше, чем на 6-10 секунд нельзя, так как это может привести к поломке прибора.

Для 12-вольтовых батарей с внутренним соединением банок:

Если напряжение с нагрузкой выше 8,9 В — аккумулятор исправен;
Если напряжение с нагрузкой быстро падает — аккумулятор не держит заряд, он требует ремонта или замены.

Для любых АКБ с внешним соединением банок:

Напряжение в банке выше 1,4 В — она исправна;
Быстрое падение напряжения в банке — она неисправна;
Напряжение в одной банке более чем на 0,1 В ниже, чем в остальных банках — в ней возникла неисправность.

Также по напряжению без нагрузки и с нагрузкой можно судить о степени заряда аккумулятора:

При правильном выборе и применении нагрузочной вилки вы всегда будете знать о техническом состоянии аккумуляторных батарей без сложных измерений и затрат времени.