Принцип работы датчика заряда аккумулятора

Глазок на аккумуляторе

Калькулятор расчета тока утечки в автомобиле

Расчет допустимой утечки тока в автомобиле | Онлайн калькулятор

Некоторые автомобильные АКБ оснащены индикатором заряда, который часто называют глазком. Обычно зеленый цвет его говорит о том, что батарея в порядке, красный указывает на необходимость зарядки, а белый или черный — на необходимость доливки воды. Многие водители принимают решение об обслуживании аккумулятора, ориентируясь на встроенный индикатор. Однако его показания не всегда соответствуют реальному состоянию батареи. О том, что находится внутри глазка АКБ, как он работает и почему ему нельзя безоговорочно доверять, вы можете узнать из этой статьи.

Где находится и как работает глазок аккумулятора?

Глазок индикатора АКБ снаружи выглядит как прозрачное круглое окошко, которое находится на верхней крышке батареи, чаще всего возле центральных банок. Сам индикатор аккумулятора представляет собой жидкостный ареометр поплавкового типа. О работе и использовании этого прибора подробно написано здесь.

Зачем нужен глазок в аккумуляторе и как он работает: видео

Принцип действия индикатора заряда аккумулятора основан на измерении плотности электролита. Под глазком на крышке находится световодная трубка, наконечник которой погружен в кислоту. В наконечник помещены разноцветные шарики из разных материалов, всплывающие при определенном значении плотности заполняющей батарею кислоты. Благодаря световоду цвет шарика отчётливо виден через окошко. Если глазок остаётся черным или белым, это указывает на недостаток электролита и необходимость доливки дистиллированной воды либо на неисправность батареи или индикатора.

Что означает цвет индикатора заряда АКБ

Цвет индикатора заряда АКБ при определенном его состоянии зависит от производителя. И хотя единого стандарта не существует, чаще всего в глазке можно увидеть следующие цвета:

Цвета индикаторов заряженности аккумулятора

• Зеленый — АКБ заряжен на 80—100%, уровень электролита в норме, плотность электролита выше 1,25 г/см3 (∓0,01 г/см3).
• Красный — уровень заряда ниже 60—80%, плотность электролита упала ниже 1,23 г/см3 (∓0,01 г/см3), но его уровень в норме.
• Белый или чёрный — уровень электролита упал, нужно долить воду и зарядить АКБ. Такой цвет также может указывать на низкий уровень заряда.

Точная информация о цвете индикатора и его значении содержится в паспорте батареи либо сверху на его этикетке.

Что означает черный глазок на аккумуляторе?

Черный глазок индикатора зарядки

Черный глазок на аккумуляторе может появиться по двум причинам:

1. Упала емкость АКБ. Этот вариант подходит для аккумуляторов, в индикаторе которых нет красного шарика. Из-за низкой плотности электролита зеленый шарик не всплывает, поэтому вы видите черный цвет нижней части трубки световода.
2. Снизился уровень электролита — из-за низкого уровня кислоты ни один из шариков не может всплыть на поверхность. Если по инструкции в такой ситуации индикатор должен быть белым, значит он загрязнился продуктами распада пластин АКБ.

Почему глазок АКБ показывает неправильно?

Даже среди обычных ареометров приборы поплавкового типа считаются наименее точными. Это касается и встроенных индикаторов АКБ. Ниже перечислены варианты и причины, по которым цвет глазка батареи не отображает ее реальное состояние.

Принцип работы индикаторов аккумулятора

1. Глазок на разряженном АКБ в мороз может остаться зеленым. Плотность электролита АКБ растет с понижением температуры. При +25°С и плотности 1,21 г/см3, соответствующей заряду 60%, глазок индикатора был бы красным. Но при -20°С плотность электролита повышается на 0,04 г/см³, поэтому индикатор остается зеленым, даже если батарея наполовину разряжена.
2. Индикатор отражает состояние электролита только в той банке, в которой он установлен. Уровень и плотность жидкости в остальных могут быть иными.
3. После доливки электролита до нужного уровня показания индикатора могут быть неверны. Вода смешается с кислотой естественным образом через 6—8 часов.
4. Индикатор может помутнеть, а шарики в нем деформироваться или застрять в одном положении.
5. Глазок не позволит узнать состояние пластин. Даже если они осыпались, замкнули либо покрылись сульфатом, плотность будет в норме, но аккумулятор по факту не будет держать заряд.

По вышеописанным причинам полагаться исключительно на встроенную индикацию не следует. Для достоверной оценки состояния обслуживаемого аккумулятора необходимо измерить уровень и плотность электролита во всех банках. Заряд и износ необслуживаемой АКБ можно проверить при помощи мультиметра, нагрузочной вилки или диагностического прибора.

Почему после зарядки глазок на аккумуляторе не показывает зеленым

Конструкция индикатора заряда аккумулятора

Часто возникает ситуация, когда после зарядки АКБ глазок не зеленеет. Это происходит по следующим причинам:

1. Застряли шарики. Чтобы высвободить, нужно постучать по окошку или по возможности выкрутить ареометр и встряхнуть его.
2. Разрушение пластин привело к загрязнению индикатора и электролита, поэтому шарик не виден.
3. При зарядке выкипел электролит и его уровень опустился ниже нормы.

Частые вопросы

Что показывает глазок на аккумуляторе?

Цвет глазка на аккумуляторе указывает на текущее состояние батареи в зависимости от уровня электролита и его плотности.

Каким цветом должен гореть индикатор на аккумуляторе?

При нормальном уровне и плотности электролита индикатор АКБ должен гореть зеленым цветом. Следует учитывать, что иногда, например, на морозе, это может не отражать реальное состояние аккумулятора.

Как работает индикатор зарядки в аккумуляторе?

Индикатор зарядки работает по принципу поплавкового ареометра. В зависимости от показателей плотности электролита на поверхность всплывают разноцветные шарики, цвет которых виден через окошко благодаря световодной трубке.

Как узнать, что аккумулятор полностью заряжен?

Это можно сделать с помощью вольтметра или нагрузочной вилки. Встроенный индикатор аккумулятора определяет плотность электролита с невысокой точностью, зависящей от внешних условий, и лишь в той банке, где он установлен.

Источник

Индикатор аккумулятора: принцип работы, схема подключения, устройство

Постоянно заряженная аккумуляторная батарея (АКБ) не только обеспечит надежный запуск двигателя автомобиля, но и сохранит время своей безотказной работы в течение длительного времени. Отсюда возникает необходимость постоянно контролировать уровень заряда аккумулятора. Существуют разные методы — оперативные, не требующие снятия АКБ с борта автомобиля, и проверочные работы с применением дополнительных устройств контроля. В статье описаны оперативные методы контроля, которыми надо периодически пользоваться.

Виды индикаторов заряда автомобильного аккумулятора

Не многие автолюбители знают цифровые значения напряжения аккумуляторной батареи, достаточные для уверенного запуска двигателя автомобиля. Особенно эта проблема актуальна для новичков. Бортовые компьютеры современных автомобилей выдают потребителю большой объем необходимой информации, среди которой присутствует и напряжение холостого хода АКБ. Аналоговые вольтметры старых автомобилей имеют шкалу, дающую информацию о напряжении аккумулятора.

Поэтому возникает необходимость в наличии индикаторов, способных оценить готовность аккумуляторной батареи к запуску двигателя и сообщить о результатах водителю в виде визуального сообщения. Можно выделить следующие разновидности таких индикаторов:

• встроенный, показывающий состояние аккумуляторной батареи, расположенный непосредственно на корпусе АКБ;
• индикаторы зарядки аккумулятора, выпускаемые сторонними производителями, имеющие шкалу допустимых и запрещенных для начала запуска значений напряжения АКБ, уровень заряда, выраженный в процентах от полного его значения.

Встроенные имеют аккумуляторы средней и высокой ценовой шкалы преимущественно необслуживаемого типа. Для использования индикаторов сторонних производителей необходимо провести дополнительные работы по их установке в салоне автомобиля (на видном месте) и подключению к аккумуляторной шине автомобильной электрической проводки.

Встроенный индикатор заряда

Этот индикатор аккумулятора, называемый многими автолюбителями «сигнальной лампочкой», представляет собой гидрометр. Его круглое сигнальное окошко находится на верхней крышке корпуса АКБ. Основным чувствительным элементом поплавкового прибора является шарик зеленого цвета, перемещающийся по профилю-трубке, встроенной в арматуру, и имеющей форму треугольника. Его угол направлен вертикально вверх по оси корпуса аккумулятора. Шарик перемещается в среде электролита, заполняющего внутренние полости отсеков аккумуляторной батареи.

От глазка (окошка) индикатора аккумулятора проложена трубка световода. Ее нижняя часть заканчивается конической призмой напротив верхнего угла трубки-профиля, по которой перемещается сигнальный шарик. Световод предназначен для визуального контроля его положения.

Трубка-профиль, встроенная в арматуру, световод, линза глазка индикатора составляют единую конструкцию, имеющую крепление на корпусе АКБ посредством винтового соединения в районе глазка. В случае крайней необходимости она может быть извлечена наружу (что весьма нежелательно).

Принцип действия встроенного индикатора

Шарик зеленого цвета выполнен из материала плотностью (1,26-1.27) г/см 3 . Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора при нормальных условиях составляет 1,27 г/см 3 . На сенсор действует выталкивающая сила, пропорциональная плотности жидкости, в которой он находится.

Плотность электролита в аккумуляторе зависит от степени его заряженности. При разряженной батарее не создается достаточной выталкивающей силы, и шарик под действием силы тяжести «скатывается» в нижнюю точку профиля, по которому он перемещается. Глазок окрашен черным цветом — цвет материала, из которого изготовлен профиль.

По мере зарядки АКБ плотность электролита увеличивается. Начиная с уровня заряда 65 процентов от максимального значения, выталкивающая сила электролита преодолевает составляющую силы тяжести, действующую на шарик, и он начинает перемещаться по профилю к его высшей точке. В ней, при достаточном освещении, можно видеть зеленый цвет глазка. «Горит индикатор аккумулятора» — такое выражение можно иногда услышать из уст горе-знатоков аккумуляторов автомобилей.

Возможна ситуация, при которой индикатор аккумулятора имеет белый цвет. При этом в глазок можно наблюдать поверхность электролита. В этом случае эксплуатация АКБ должна быть прекращена — требуется доливка дистиллированной воды.

Некоторые производители аккумуляторных батарей в трубку-профиль помещают второй индикаторный шарик красного цвета. Плотность материала, из которого он изготовлен, позволяет ему занимать верхнее положение в трубке-профиле при пониженной плотности электролита (1,23-1,25) г/см 3 . В случае недостаточного заряда АКБ при такой технологии глазок индикатора аккумулятора будет окрашен красным цветом.

Промышленные индикаторы зарядки

Изделия сторонних производителей представляют собой электронные устройства, оценивающие готовность АКБ к запуску двигателя по результатам измерения напряжения холостого хода на аккумуляторных шинах. Аналоговые или цифровые вольтметры отображают результаты измерения на графических индикаторах в виде секторов разных цветов — зеленый/красный.

Они не измеряют, как ареометры, уровень плотности электролита. Его проблематично измерить в герметичных отсеках аккумулятора автомобиля, готовящегося к поездке.

Индикаторы аккумулятора своими руками

Необоснованно завышенная цена промышленных приборов уровня напряжения АКБ заставляет автомобилистов, знакомых с основами радиотехники и обладающих навыками пайки, изготавливать эти устройства самостоятельно. Специально для них выпускается популярный конструктор (DC-12 В) с набором радиодеталей, на основе которого можно самостоятельно собрать индикатор разряда аккумулятора.

Устройство информирует пользователя о достижении измеряемого напряжения одного из трех уровней, определяемых номиналами элементов схемы. Если загорелся индикатор аккумулятора — соответствующий уровень напряжения достигнут.

Заключение

Индикатор аккумулятора лишь сигнализирует пользователю о состоянии критических значений его показателей. Для встроенного в АКБ элементы таким показателем является плотность электролита и его уровень в том аккумуляторном элементе (банке), в котором он установлен.

При этом не учитывается температура окружающей среды. Электронные индикаторы дают оценку пороговых значений напряжения на аккумуляторной шине автомобиля, что дает очень приблизительное представление о степени заряженности аккумулятора. Только полная диагностика специальными приборами даст полную картину состояния АКБ.

Источник

Индикатор аккумулятора на автомобиле и принцип работы АКБ датчика

Во всех автомобилях от современных производителей в качестве комплектующей детали идёт батарея с жидким электролитом в составе. Такие батареи включают в себя специальный индикатор, по расцветке которого можно узнать показатель зарядки батареи и общий уровень электролита внутри. Для установки состояния батареи можно рассмотреть индикатор в одной ячейке. Различают все индикаторы на аккумуляторе по цветам.

Описание устройства

Перед применением индикатора важно аккуратно постучать по нему любым твердым предметом. После такого воздействия пузырьки воздуха, которые могут помешать осмотру устройства, поднимаются к поверхности. В результате оттенок датчика можно будет рассмотреть более подробно.

Во время зарядки устройства показатель плотности электролита начинает возрастать возле самих электродов. Выше расположения электродов плотность начинает значительно увеличиваться из-за начала диффузии. Индикатор АКБ на такой процесс даёт реакцию, что в некоторых случаях может привести к неправильному результату. Несмотря на стопроцентный заряд батареи индикатор может сохраняться чёрного цвета.

Такой процесс можно объяснить тем, что электролит с большой плотностью не успевает полностью перемешаться с электролитом меньшей плотности.

Процесс смешивания электролитов посредством диффузии может продолжаться на протяжении нескольких дней. Окончательно оценить состояние батареи можно с помощью показателя измерения, сделанного специальным тестером.

Основные разновидности заряда

Аккумулятор играет главную роль во время пуска работы двигателя машины. Насколько этот пуск произойдёт успешно, во многом зависит от подзарядки аккумуляторной батареи. Но далеко не каждый водитель следит за уровнем зарядки АКБ. В этом случае в несколько раз возрастает шанс, что в один день машина просто не сможет завестись по причине выхода из строя аккумулятора. Сама проверка зарядки устройства считается довольно простой.

В этом случае нужно просто время от времени проверять показатель напряжения в аккумуляторе машины специальным диагностическим прибором — вольтметром либо мультиметром. Но намного проще и легче, если у пользователя будет в запасе специальный индикатор, который будет показывать общее состояние заряда устройства. Именно такие индикаторы на автомобильный аккумулятор пользуются широким спросом в настоящее время.

Современные технологии продолжают активно развиваться, в производственной сфере автомобилей пытаются всеми возможными способами сделать поездки на транспорте и его обслуживание более удобным. На современных машинах в бортовой компьютер, помимо различных функциональностей, включены показатели напряжения аккумуляторной батареи.

Но такие расширения представлены далеко не в каждой машине. На более старых моделях может находиться аналоговый вольтметр, по которому будет довольно не просто определить, в каком состоянии находится система. Для новичков в автомобильной сфере лучше всего предварительно будет изучить норму зарядки аккумулятора транспорта и лишь потом приступать к определению индикатора.

В последнее время на рынок стало поступать всё большее количество индикаторов для определения заряда батареи. Их стали производить для аккумуляторов, представляющих собой гидрометр, а также для дополнительных дисплеев в салоне машины.

Такие типы индикаторов производят многие страны. Их довольно просто разместить внутри салона транспорта и подключить к бортовому экрану. Помимо этого, в интернете представлено большое количество простых схем создания индикаторов заряда своими руками. Сложностей в этом процессе особо не возникает.

Встроенный индикатор

Встроенные модели индикаторов заряда устанавливаются преимущественно на необслуживаемые автомобильные аккумуляторы. Такой индикатор включает в себя специальный поплавок, который также называется гидрометром. Нужно более подробно рассмотреть его строение и принцип функционирования. В состав такого устройства входят следующие детали: глазок индикатора, световод, поплавок, ножка индикатора.

Принцип работы у многих моделей гидрометров схож между собой. Индикатор может принимать три разных значения в следующих случаях:

1. В процессе зарядки аккумуляторной батареи увеличивается показатель плотности электролита. В этом случае поплавок шарообразной формы окрашивается в зелёный оттенок, поднимается по отведённой трубе вверх, и его можно легко различить в глазок индикатора. Чаще всего шарик, окрашенный в зелёный цвет, всплывает на поверхность при заряженности устройства на 65 процентов и больше.
2. В том случае, если шарик тонет в электролите, то это указывает на низкую по норме плотность. Заряд в батарее в этом случае не достигает нужного параметра. В это время в глазок индикатора пользователь сможет увидеть трубку, окрашенную в чёрный цвет. Это указывает на недостаток зарядки устройства. В некоторых типах индикаторов специально устанавливается шарик красного цвета, который поднимается по трубе при сниженной плотности. В этом случае при просмотре цвет датчика будет красным.
3. Существует ещё один возможный случай снижения уровня электролита. Тут через глазок индикатора будет просматриваться поверхность электролита. Для улучшения ситуации нужно прибавить в устройство дистиллированной воды либо специального электролита. В случае необслуживаемого аккумулятора провести такую процедуру будет крайне сложно.

Факторы неточности

Такая встроенная система индикации на аккумуляторе автомобиля помогает заранее полноценно оценить разряженность автомобильной батареи. Но полностью рассчитывать на показания, которые предоставляет владельцу гидрометр не стоит. Если изучить большое количество отзывов клиентов о функционировании такого прибора, то можно выявить, что они довольно часто показывают неточные значения и быстро ломаются. К этому приводит несколько факторов:

1. Индикатор встроен лишь в одну из шести батарей аккумулятора автомобиля. Это означает, что показатели плотности и общей заряженности устройства будут считываться лишь по единственной банке. Так как сообщения между ними никакого не установлено, то о положении остальных банок можно будет лишь делать догадки. Например, в этом устройстве уровень электролита может быть нормальным, в остальных же он будет на недостаточном уровне. Процесс испарения воды из электролита по банкам довольно разный (в крайних такая процедура проводится в более ускоренных темпах).
2. Датчик создан из пластика либо стекла. Пластиковые части устройства могут потрескаться либо повредиться при воздействии высоких температур и резкого охлаждения. В результате этого владелец будет получать неточные данные.
3. Показатель плотности электролита напрямую зависит от температуры вокруг. Гидрометр никак не рассматривает этот факт при выведении результата. К примеру, на охлаждённом электролите он может указывать нормальную плотность, хотя на самом деле она будет значительно снижена.

Важно помнить, что для проведения проверки зарядки батареи по встроенному в автомобиль индикатору дня начала нужно открыть капот, потереть глазок и заглянуть в него. Многие владельцы автомобиля смотрят под капот крайне редко. Очень важно иметь специальное устройство прямо в салоне автомобиля, которое будет показывать показатель зарядки батареи. Такие устройства создаются самими производителями автомобилей и другими отличительными компаниями.

Сегодня в продажу поступают довольно интересные приборы для слежки за количеством зарядки аккумулятора по показателю напряжения в нём.

Индикатор DC-12 B

Такой прибор можно найти в магазине в виде конструктора. Именно его можно свободно использовать тем, кто хорошо разбирается в паянии и устройстве электротехники.

Индикатор DC-12 В даёт владельцу возможность регулярно сверять показатели заряда батареи аккумулятора и принцип функционирования самого реле. Индикатор можно приобрести в виде специальной детали для автомобиля, его сборка производится самостоятельно. Цена за такой индикатор уровня зарядки аккумуляторной батареи будет колебаться от 300 до 400 рублей. К главным отличительным чертам такого устройства можно отнести следующие:

• показатель напряжения, который колеблется от 2,5 до 18 вольт;
• максимальный показатель потребляемого тока до 20 мА;
• общий размер печатной платы 43*20 миллиметров.

ТМС панель устройства

Такой прибор лучше всего подойдёт тем владельцам, у которых в автомобиль встроен второй аккумулятор. Прибор выглядит как алюминиевая панель со специальным вольтметром и тумблером для переключения между АКБ. Местом производства считается Китай, стоимость доходит до 1500 рублей.

В магазинах можно найти автомобильные индикаторы батареи с уровнем зарядки 12 вольт от производителя Faria, расположенного в США. Но стоимость за такие устройства очень завышена и составляет от четырёх до пяти тысяч рублей. За такие деньги намного легче будет приобрести новый аккумулятор.

Создание своими руками

Также можно рассмотреть создание индикатора заряда батареи в домашних условиях своими руками. Такой прибор сможет контролировать работу автомобильной аккумуляторной батареи с показателем напряжения в сети от 6 до 14 вольт. Работа устройства схожа с индикатором DC-12 B, и это нормально, так как принцип функционирования таких устройств заложен одинаково.

Для конструирования индикаторной системы владельцу потребуется:

• печатная плата;
• специальные транзисторы BC 547 и DC 557;
• стабилитроны: один 9,1 воль и один 10 вольт;
• резисторы два 1 кОм, три по 220 Ом и один 2,2 кОм;
• специальные светодиоды разных расцветок (зелёный, синий и красный).

Все подготовленные комплектующие детали собираются по специально составленной схеме. Важно попробовать разместить все подготовленные детали на печатном плате так, чтобы они занимали как можно меньше свободного пространства. Перед пайкой светодиодов важно провести проверку их соответствия расцветки и контакта специальным тестером. Паять светодиоды важно не напрямую к плате, а выносить их на специальные провода, чтобы после было намного комфортнее помещать индикатор внутрь машинной панели приборов.

Такой индикатор батареи автомобиля, созданный своими руками, показывает количество зарядки главной батареи, не выводя при этом определённого показателя напряжения. Принцип работы устройства заключается в следующем:

• красный индикатор на аккумуляторе автомобиля начинает гореть при наличии напряжения от 6 до 11 вольт (это относят к критическому заряду);
• синий начинает загораться при следующих значения: 11−13 воль (в правильном режиме работы);
• зелёный начинает загораться при наличии напряжения выше отметки 13 вольт (аккумулятор батареи полностью заряжен).

Сконструированную своими усилиями плату крепят на внутренней стороне приборной панели, подключают к бортовой системе устройства, а светодиоды на проводах выводят на главную внешнюю сторону.

Если провести всю процедуру осторожно и правильно, то внешний вид салона автомобиля не станет хуже, но при этом у владельца будет шанс полностью контролировать показатель заряда аккумулятора машины.

Источник