Verständnisproblem bei mA-Messung an Akkus/Batterien

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Verständnisproblem bei mA-Messung an Akkus/Batterien
Suche nach: messung (5328) akkus (7632) batterien (3861)

    







BID = 149662

Skybird

Gerade angekommen


Beiträge: 3
 

  


Hi,

meine Frage ist auf Amateur-Level, und irgendwann habe ich die Grundlagen für die Antwort auch mal in der Schulphysik gelernt – nur das ist eben inzwischen zwanzig Jahre her.

Über die Suche nach zuverlässigem Saft für meine Digitalkameras bin ich schließlich bei 2500 mAh-Mignon-Akkus (NiMH) von Sanyo und dem Energy-8 Schnellader von Ansmann gelandet. Akku und Lader stehen außerhalb aller Zweifel. Aber ich frage mich: wie kann man eigentlich >>genau<< (schwarze Zahl auf weißem Grund) messen, wieviel Kapazität ein Akku gerade hat?

Nach meiner Kenntnis entladen Batterien linear; eine Mignonzelle also fängt bei etwa 1.5 V an und sinkt dann auf irgendwo um 1 V oder weniger, bis das betriebene Gerät eben den Geist aufgibt, während ein guter Akku zwar bei nur 1.2-1.35 V anfängt, dann schnell auf etwa 1.2 fällt und diese Spannung dann bis nahe seiner Erschöpfung hält, d.h. ein Akku dieser Art ist insbesondere in der zweiten Hälfte seiner Energieabgabe einer Batterie spannungstechnisch deutlich überlegen.

Ein handelsübliches Batterietestgerät mit einfacher Rot-Grün-Skala und einer Nadel zeigt mir sehr unzuverlässige Werte an. Da kann es passieren, daß ein vollgeladener 2500 Akku genauso hoch angezeigt wird wie eine ausgelaugte Billigbatterie, was absurd ist.

Habe mir also kostengünstig ein einfaches Multifunktionsmeßgerät gekauft. Da ist ein Wählschalter für Gleich- und Wechselstrom-Spannung bis 600 V, Widerstand, und Stromstärke bis 10A dran, Anzeige ist digital.

Soweit ich es verstehe, sagt der mAh-Wert etwas über die maximale Ladekapazität, bzw darüber, wie stark der akku noch (oder wieder) geladen ist, wobei nur gute Akkus tatsächlich bei Volladung nahe ihrer Nennkapazität liegen. Dieser Wert sinkt also, wenn Saft abgezogen wird. Die volt-werte sinken ebenfalls, nur daß man die Differenzen bei Batterien sehr viel genauer diskriminieren kann als bei Akkus (die die Spannung lange auf niedrigerem, aber konstantem Niveau halten).

Die Spannung messe ich einfach per Schalterstellung 20V. Ich bekomme Werte zwischen 1.5 und 1.1 für Batterien und Akkus, je nach Art und Ladezustand. Alles klar, keine Frage. Meine alten Billigakkus von GP ( 1300 mAh, 6 Monate alt) zeigen übrigens ständige Spannungsschwankungen im Bereich von etwa 0.05-0.15 V auf, während die Sanyo-Akkus absolut konstante Werte anzeigen).

Aber was ist mit der mA-Skala für die Stromstärke? Da blicke ich nicht durch. Ich wähle Schalterstellung 10A und stöpsele das Pluskabel um (die nächstkleinere Skalierung ist 200 mA, bei der meine 2500 mAh-Akkus dann keine Anzeige verursachen). Die Werte fallen noch während der Anzeige langsam. Eine ausgelaugte Billigbatterie zeigt einen Wert zwischen 1.0 und 3.5 an(das sind dann wohl bei dieser Skalierung A, nicht mA, ja?). Voll geladene Sanyo 2500-Akkus zeigen Werte knapp überhalb der 10.0 an, nach zwei Tagen immernoch etwa 9.5 – 9.9, eine benutze GP 1300-Zelle liegt irgendwo im Bereich zwischen 5 und 7 – aber wenn ich diesen 1300-Akku voll lade, zeigt er ebenfalls um die 10.0 – 10.3. Man sollte doch erwarten, daß die 2500-Zelle etwa doppelt soviel anzeigen wie ein 1300-Akku, oder? Ist die Anzeige vielleicht nicht ein absoluter Werte, sondern relativ, etwa so wie eine Prozentskala? Warum haben dann frische Batterien (mignon) einen ausgangswert von nur rund 7-7.5?

Ich habe große Mühe, aus diesen Werten etwas Sinnvolles herauszulesen. Ich weiß nur daß ein 4er-Satz Mignonzellen meine Digitalkamera nicht mehr betreiben kann, wenn ihre Stärke unter etwa 3.7 fällt.

Die 2500er-Akkus haben übrigens mehrere Lade-Entlade-Zyklen bereits hinter sich, der bekannte Hinweis, daß sie also vielleicht noch nicht ihre Betriebskapazität erreicht haben, ist also nicht nötig. Sie halten auch deutlich länger als die 1300er-Akkus (per Augenmaß tatsächlich auf etwa doppelt solang geschätzt).

Jede erhellende Antwort ist willkommen!

Danke,

Marcel




[ Diese Nachricht wurde geändert von: Skybird am 13 Jan 2005 18:19 ]

BID = 149670

sepp@kaernten

Schriftsteller



Beiträge: 709
Wohnort: Austria

 

  

www.basytec.de/literatur.htm ....

BID = 149695

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5446

In Kürze:
Eine Spannung misst man parallel zu dem Verbraucher,
um den Strom zu messen, muss man das Amperemeter in Reihe (mit z.B. Verbraucher + Batterie) schalten.

Das Multimeter in der 10A-Stellung misst nicht wirklich was sinvolles, nur den Kurzschlussstrom, der hängt hauptsächlich nur von dem Innenwiderstand des Akku/Spannungsquelle/... ab.
(Normalerweise sinkt der Innenwiderstand bei Akkus mit größeren Kapazitäten, muss aber nicht sein)

Zitat :
die nächstkleinere Skalierung ist 200 mA, bei der meine 2500 mAh-Akkus dann keine Anzeige verursachen

Müsste eher heißen:
Zitat :
die nächstkleinere Skalierung ist 200 mA, bei der meine 2500 mAh-Akkus dann keine Anzeige mehr verursachen
Die 200mA Sicherung im Gerät ist zu 99,99999999% durchgebrannt.

Die Angabe 1Ah = 1 Amperestunde bedeutet, daß man eine Stunde lang 1 Ampere entmehmen kann und der Akku dann leer ist(wenn man in tiefentläd gehen die auch kaputt).
Oder 2h lang 0,5A, 30 min 2A, 2h*0,5A = 0,5h * 2A = 1Ah

mAh bedeutet nur Milli Ah, also 1 mAh = eine tausenstel Ah
(analog zu Meter(m) und Millimeter(mm) 1mm = 0,001m)

Um 2500mAh Akkus zu testen, müsste man einen Widerstand auswählen, der 2,5A fließen lässt(
R = U/I bei einem 1,2V Akku müsste R = 0,48 Ohm sein der mind. 3 Watt aushält 1,2V*2,5A=3W) und ihn eine Stunde lang dranhängen.
(Den Innenwiderstand und die Änderung der Spannung mal vernachlässigt)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: BlackLight am 13 Jan 2005 19:24 ]

BID = 149823

Skybird

Gerade angekommen


Beiträge: 3

Habe es gechecked, und ja, der lütte Draht in dem Glasröhrechen sah nicht mehr ganz intakt aus (wie schön, das es nur ein lütter Draht in einem Glasröhrchen war, und nicht der Warpkern eines Warpantriebs ) Habe die Sicherung ersetzt, hilft mir aber wohl auch nix.

Gehe ich also recht in der Annahme, daß die Volladung eines Akkus (oder der Ladezustand generell) immer eine Angelegenheit auf Treu und Glauben bleibt, bzw. der Anzeige des Ladegeräts geglaubt werden muß? Und verstehe ich es dann richtig, daß handelsübliche Batterietester immer nur die Volt-Spannung messen, und daher den Zustand einer Batterie besser diskriminieren als den eines Akkus?

Und ist die Schlußfolgerung richtig, daß die moderne Wissenschaft zu diesem Problem nix weiter zu sagen hat (außer ein Amperemeter vielleicht direkt und unmittelbar in eine Batterie/einen Akku einzubauen...?

Einfache Frage - und schon am Limit der modernen Wissenbasis angekommen - life can be so easy at times! :D:D:D

BID = 149840

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Gehe ich also recht in der Annahme, daß die Volladung eines Akkus (oder der Ladezustand generell) immer eine Angelegenheit auf Treu und Glauben bleibt, bzw. der Anzeige des Ladegeräts geglaubt werden muß

Für NiCd und NiMH Akkus ist da viel Wahres dran.
Das gilt auch für die Entladung, bei der man nicht sagen kann, wieviel Prozent noch verfügbar sind.

Viel besser ist das bei Bleiakkus. Bei 2,2V sind sie voll und gehen dann schön linear auf 1,8V runter.
Eine Zelle die 2,3V hat, wurde vor kurzem voll aufgeladen.

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BID = 149865

Bernddi

Schriftsteller



Beiträge: 530
Wohnort: Waldheim

Hallo zuerstmal
Stell dir nen 10 liter eimer wasser vor der rundum verschlossen ist . und nun hast du unten ein loch wie stellst du nun anhand des ausfliesenden wassers fest wie voll der eimer ist ????
Das selbe prob haste bei nem Accu..
Um zu testen wie voll ein accu tatsächlich war gibts nur eine möglichkeit entladung mit konstantstrom bis zur endladeschlussspannung und messen wie lange das dauert !
spannungsmessungen an accus geben auf grund der nichtlinearen lade und endladekurfe nur anäherungswerte !
greuß bernddi

BID = 149880

Ltof

Inventar



Beiträge: 9386
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Moin,

die Akku-Kapazität ist eine Funktion Strom mal Zeit bis zum Entladeschluß. Der Entladeschluß definiert sich mit dem Erreichen der Entladeschlußspannung.

Das Multimeter misst immer nur einen momentanen Wert - über die Kapazität sagt dieser nichts aus, da die Zeit nicht in diese Messung eingeht. Lediglich bei einem bekannten Akku mit bekannter Entladekurve lässt die Spannung (bei bekannter Last) indirekt auf den Ladezustand schließen.

Den Strom mit einem Amperemeter direkt am Akku zu messen ist Verboten!!!!!!! Nicht, weil es im Gesetz steht, sondern wegen:

Man misst damit den Strom, der sich aus der Akkuspannung und dem Innenwiderstand des Messgerätes ergibt.

Gruß,
Ltof

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

BID = 149941

Skybird

Gerade angekommen


Beiträge: 3

Okayokay, hab's kapiert, keine Strommessung von außerhalb am Akku, so irgendetwas Dumpfes dämmert mir da auch der Schulphysik, von wegen Parrallel- und Reihenschaltung... Also nur Annäherungswerte über Volteinstellungen, und das auch nur grob.

Wir fliegen zwar bis zum Mond, aber ist es nicht köstlich, wie schnell man auch schon wieder ans Limit der Meßtechnik ankommt, wenn man auch nur einen einfachen Akku messen will...?

Danke an alle.

BID = 150032

gretel

Schreibmaschine



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ich denke nicht dass irgendwer schon auf dem Mond war !

Gruss
Gretel

BID = 150053

perl

Ehrenmitglied



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Oha.
Hast du die Mondlandungen etwa verschlafen, oder warst du da noch nicht geboren ?


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BID = 150057

gretel

Schreibmaschine



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Hollywood ist auch ganz schön !
Bj. 1964

Gruss
...ist doch egal...glaubt was ihr wollt !

BID = 150232

sepp@kaernten

Schriftsteller



Beiträge: 709
Wohnort: Austria

heeee!

hätte da noch ein !!ORIGINAL!! LIFE heft von august 18,1969

Thema: LIFE on the moon......

[ Diese Nachricht wurde geändert von: sepp@kaernten am 15 Jan 2005  0:29 ]

BID = 150239

sepp@kaernten

Schriftsteller



Beiträge: 709
Wohnort: Austria

@ltof:

Zitat :


Man misst damit den Strom, der sich aus der Akkuspannung und dem Innenwiderstand des Messgerätes ergibt.


nun, das ist jetzt aber die halbe wahrheit....

faktum ist: es spielt auch der Ri = innenwiderstand der zelle eine rolle.....

d.h. beim entladevorgang vermindert sich dabei die leerlaufspannung um diesen spannungsabfall an Ri

= Uentl = Uout - Ri * I

...greetz...

BID = 150270

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
gretel hat am 14 Jan 2005 17:05 geschrieben :

Hollywood ist auch ganz schön !

Dann hat Hollywood sicher auch den Tripelspiegel dort hingestellt, den man von hier aus anmessen kann.
Na wenn schon, dann waren eben die dort.

Hier kannst du etwas darüber lesen, wenn du magst:
http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/SEhelp/ApolloLaser.html


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 15 Jan 2005  2:57 ]

BID = 150279

Ltof

Inventar



Beiträge: 9386
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
    sepp äht kaernten (automatisch editiert wegen spamgefahr)    hat am 15 Jan 2005 00:28 geschrieben :

@ltof:
nun, das ist jetzt aber die halbe wahrheit....

faktum ist: es spielt auch der Ri = innenwiderstand der zelle eine rolle.....


Stimmt!

Danke!

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