Akumulator jest niezbędnym elementem wielu współczesnych urządzeń. Wielokrotnie powtarzane cykle ładowania i rozładowania akumulatora doprowadzają do pogorszenia się jego zdolności do gromadzenia i oddawania energii elektrycznej. Objawia się to wzrostem rezystancji wewnętrznej i zmniejszeniem pojemności.

Tester BT3554, produkowany przez japońską firmę HIOKI, sprawdza bieżący stan akumulatorów kwasowo-zasadowych, niklowo-kadmowych, niklowo-wodorkowych i innych w krótkim czasie, ok. 2 s.
BT3554 (fot. 1) należy do przyrządów, które sprawdzają stan akumulatora, mierząc rezystancję wewnętrzną, napięcie oraz temperaturę na jego zaciskach. Przyrząd ten zastępuje produkowany wcześniej tester 3554. W porównaniu ze swoim poprzednikiem jest szybszy (o ok. 60%). Jest też bardziej odporny na sygnały zakłócające pomiar.
Nowy tester zaprojektowano do sprawdzania akumulatorów o średnich i dużych pojemnościach znamionowych, od części do setek amperogodzin. Ważną zaletą urządzenia jest to, że do wykonania sprawdzenia nie wymaga odłączenia badanego akumulatora od reszty układu, w którym pracuje, zatem przyrządem tym można testować nawet złożone zestawy akumulatorów.
Tester BT3554 wyposażono w szereg funkcji ułatwiających prowadzenie pomiaru i wykorzystywanie otrzymywanych danych. Na uwagę zasługuje szeroki zakres mierzonych napięć stałych (do 60 V), dzięki czemu testerem tym można sprawdzać akumulatory o napięciu znamionowym 48 V. Przyrząd jest wyposażony w podświetlany, wielofunkcyjny wyświetlacz i interfejs USB, a w wersji BT3554-01 ponadto w radiowy interfejs Bluetooth, korzystając z którego można łatwo tworzyć raporty pomiarowe na tablecie lub smartfonie. Zastosowana w testerze nowa technika redukcji zakłóceń, opracowana przez HIOKI, zapewnia uzyskiwanie rzetelnych wyników testu akumulatorów, pracujących na przykład w układach zasilania bezprzerwowego. Nowo opracowane przez HIOKI opcjonalne przewody pomiarowe L2020 (fot. 2) z sondami w kształcie litery L ułatwiają dotarcie do trudno dostępnych miejsc.

Metoda pomiaru
Tester BT3554 ocenia stan akumulatora na podstawie jednoczesnego pomiaru trzech parametrów: rezystancji wewnętrznej, napięcia stałego i temperatury. Do pomiaru rezystancji wewnętrznej i napięcia wykorzystuje metodę czteroprzewodową, która pozwala wyeliminować negatywny wpływ na wynik pomiaru rezystancji przewodów pomiarowych łączących przyrząd z badanym akumulatorem, a także rezystancji styków zakończeń tych przewodów z zaciskami akumulatora i gniazdami pomiarowymi w przyrządzie.
Układ pomiarowy rezystancji wewnętrznej w testerze BT3554 jest układem miliomomierza. Wewnętrzny generator zasila badany akumulator prądem przemiennym o częstotliwości równej w przybliżeniu 1 kHz. Wartość tego prądu jest stała, choć różna, zależnie od włączonego podzakresu pomiarowego. Wewnętrzny woltomierz mierzy jednocześnie napięcie bezpośrednio na zaciskach tego akumulatora. Wynik pomiaru rezystancji wewnętrznej przelicza układ pomiarowy testera z prawa Ohma na podstawie znanej wartości prądu i zmierzonej wartości napięcia. Dzięki zastosowaniu wymienionych rozwiązań technicznych uzyskano podstawową dokładność pomiaru rezystancji wewnętrznej równą ±0,8%, a napięcia stałego – ±0,08%.

Oprzyrządowanie pomiarowe
Wszystkie przewody pomiarowe oferowane przez HIOKI do współpracy z testerem BT3554 są przystosowane do pomiaru czteroprzewodowego. Firma ta dostarcza wraz z testerem jako wyposażenie standardowe przewody pomiarowe 9465-10 zakończone szpilkowymi sondami pomiarowymi. W razie zużycia się końcówek szpilkowych można je wymienić. Końcówki te mają oznaczenie 9456-90 i można je zamówić jako opcję.
Pomiar temperatury (wraz z rezystancją wewnętrzną i napięciem) jest możliwy wyłącznie przy zastosowaniu opcjonalnych przewodów 9460 zakończonych chwytakami krokodylowymi. W jednym z tych chwytaków jest umieszczony platynowy czujnik temperatury.
Jako wyposażenie opcjonalne są oferowane innowacyjne przewody pomiarowe L2020. Sondy tych przewodów mają zakończenie w kształcie litery L i zawierają wymienne końcówki szpilkowe 9465-90.
W ofercie wyposażenia opcjonalnego testera BT3554 znajdują się ponadto przewody pomiarowe 9772 z sondami o podwójnych, wymiennych końcówkach szpilkowych 9772-90 (mającymi sześciokrotnie dłuższą trwałość niż końcówki przewodów 9465-10), przewody pomiarowe 9467 zakończone dużymi chwytakami krokodylowymi (mogącymi objąć zacisk akumulatora o średnicy do 29 mm) i przewód 9466 o długości 2 m, z przyciskiem zdalnego sterowania. Po jego naciśnięciu pomiar zostaje wyzwolony zdalnie, po czym wynik zostaje automatycznie zapisany w pamięci testera.

Podzakresy pomiarowe
Operator testera BT3554 ma do dyspozycji cztery podzakresy pomiarowe rezystancji wewnętrznej (3m, 30m, 300m, 3 mΩ), dwa podzakresy pomiarowe napięcia stałego (6 V, 60 V) i jeden zakres pomiarowy temperatury (od -10 do 60°C). Rozdzielczość wskazania rezystancji wynosi odpowiednio, zależnie od podzakresu: 1 µΩ, 10 µΩ, 100 µΩ i 1 mΩ, napięcia: 1 i 10 mV oraz temperatury 0,1°C. Potrzebny podzakres wybiera się wyłącznie ręcznie.

Komparator
Przy sprawdzaniu jednego lub kilku akumulatorów testerem BT3554 można ocenić ich bieżący stan samodzielnie na podstawie zebranych danych pomiarowych (rezystancji wewnętrznej, napięcia i ew. temperatury). Przy sprawdzaniu jednocześnie dużej liczby akumulatorów tego samego typu i o tej samej pojemności znamionowej warto jednak korzystać z pomiaru komparatorowego. Po włączeniu tej funkcji ocenianie akumulatora przejmuje wewnętrzny komparator testera. Trzeba go tylko zaprogramować. Komparator po porównaniu zebranych danych pomiarowych (rezystancji wewnętrznej i napięcia) sygnalizuje wynik oceny, wyświetlając na ekranie testera komunikat PASS (gdy akumulator według komparatora jest dobry), FAIL (gdy jest zły) lub WARNING (gdy prawdopodobnie jego stan wkrótce ulegnie pogorszeniu).
Programowanie komparatora polega na wprowadzeniu do jego pamięci progów pomiarowych, tj. wartości granicznych górnych i dolnych rezystancji wewnętrznej i napięcia stałego. Pamięć komparatorowa testera może pomieścić 200 tablic, czyli zestawów takich nastaw. Można je później przywoływać w razie potrzeby.

Pamięć danych pomiarowych
Oprócz pamięci komparatorowej tester BT3554 wyposażono w wewnętrzną pamięć danych pomiarowych. Pamięć tę podzielono na 12 bloków po 500 zestawów danych każdy, stąd pamięć może pomieścić 6000 zestawów. Na zestaw danych pomiarowych składają się: data i czas wykonania testu, wyniki pomiaru rezystancji wewnętrznej, napięcia i temperatury, wartości graniczne i wynik oceny komparatora.
Zapisanie danych pomiarowych w pamięci następuje po naciśnięciu odpowiedniego przycisku na przedniej płycie testera, automatycznie – po ustabilizowaniu się wyniku pomiaru, gdy jest włączony tryb „AUTO MEMORY” – lub po naciśnięciu przycisku zdalnego sterowania na przewodzie 9466.

Wyświetlacz
Tester BT3554 ma duży, podświetlany ekran ciekłokrystaliczny zawierający cztery pola cyfrowe. Wskazuje na nich jednocześnie wyniki pomiaru: rezystancji wewnętrznej, napięcia i temperatury oraz zajętość pamięci. Sygnalizuje wynik sprawdzenia komparatora, fakt włączenia różnorodnych funkcji testera (tłumienia zakłóceń, zerowania, zapamiętywania, w tym zapamiętywania automatycznego, „zamrażania” bieżącego wskazania itd.). Wyświetla też bieżącą datę, czas i wskaźnik stanu baterii zasilających tester.
Wskazanie cyfrowe wyświetlacza, tj. wyników pomiaru rezystancji wewnętrznej, napięcia i temperatury traktowanych jako zestaw, jest odświeżane 3 razy na sekundę. Czas pomiaru wynosi 100 ms, a czas odpowiedzi – 1,6 s.
Użytkownik testera może korzystać z kilku trybów „zamrażania wskazania”. W trybie podstawowym (HOLD) zmrożenie bieżącego wskazania następuje po naciśnięciu przycisku HOLD lub zwarciu ze sobą wyprowadzeń w gnieździe „zamrażania” zewnętrznego EXT. HOLD. W drugim trybie (AUTO HOLD) wskazanie zostaje „zamrożone”, gdy się ustabilizuje. Tryb ten można połączyć z funkcją automatycznego zapisywania w pamięci – AUTO MEMORY. Wynik pomiaru zostaje automatycznie zapisany w pamięci, gdy się ustabilizuje i zostanie „zamrożony” na wyświetlaczu (AUTO HOLD + AUTO MEMORY).

Przesyłanie danych pomiarowych do komputera
Tester BT3554 wyposażono w interfejs USB 2.0 umożliwiający dwustronną wymianę danych z komputerem. Po zainstalowaniu oprogramowania GENNECT Cross, dostarczonego wraz testerem (można je też pobrać bez opłat ze strony internetowej firmy HIOKI), można przesyłać do komputera zestawy danych pomiarowych zapisanych w pamięci wewnętrznej testera, wyświetlać je w formie tablicy, przesyłać jako dane tekstowe w formacie CSV do arkusza kalkulacyjnego MS Excel, zapamiętywać i drukować. Drugą własnością oprogramowania GENNECT Cross jest przesyłanie z komputera do testera tablic z ustawieniami komparatora edytowanego w MS Excel, kasowanie zawartości pamięci wewnętrznej testera, inicjalizowanie pracy testera i ustawianie jego zegara.
Program GENNECT Cross obsługuje wyłącznie wersje 32- oraz 64-bitowe systemów operacyjnych. Może pracować na komputerach z zainstalowanym systemem operacyjnym MS Windows Vista, 7, 8, 8.1 i 10.

Funkcja Bluetooth
Interfejs Bluetooth jest dostępny wyłącznie w wersji BT3554-01 testera. Umożliwia on transmisję danych zapisanych w pamięci wewnętrznej testera do tabletu lub smartfonu, przy czym zasięg takiej transmisji nie przekracza 10 m. Dysponując wersją BT3554-01, użytkownik może na podstawie danych przesłanych do tabletu lub smarfonu nie tylko przeglądać je na ekranie takiego urządzenia, ale też wyświetlać w formie graficznej (maksymalnie 500 zestawów danych) i natychmiast tworzyć raporty pomiarowe w miejscu pomiaru.
Funkcja interfejsu Bluetooth w testerze BT3554-01 obsługuje systemy operacyjne Android, poczynając od wersji 4,3, i iOS, poczynając od wersji 8.

Zasilanie
Tester BT3554 jest zasilany przez 8 baterii alkalicznych LR6 wystarczających na 8,5 h nieprzerwanej pracy. Po 10 minutach braku aktywności operatora tester automatycznie wyłącza się (o ile nie jest włączona transmisja danych pomiarowych), aby zaoszczędzić baterie.

Wyposażenie standardowe
Wraz z testerem (w obu wersjach) producent dostarcza przewody pomiarowe zakończone sondami szpilkowymi 9465-10, płytkę do zerowania, CD z oprogramowaniem użytkowym na komputer, kabel USB, 8 szt. baterii LR6, bezpiecznik, pasek do zawieszenia testera na szyi, sztywny neseser oraz instrukcję obsługi.

Wymiary i masa
Obudowa testera ma wymiary 192 x 121 x 55 mm. Masa włącznie z bateriami wynosi 790 g (w wersji BT3554) lub 800 g (w wersji BT3554-01).

mgr inż. Leszek Halicki
Labimed Electronics