Как работает индикатор заряда Duracell Powercheck. Потребляемый ток.

1,7K прочитали

Сегодня подробно расскажу о том, как работают индикаторы заряда, встроенные в батарейки. В 90-х годах прошлого века в продаже появились щелочные элементы питания Duracell и Energizer с индикатором оставшегося заряда. Нажав 2-е кнопки, можно было примерно определить насколько "села" батарейка. Duracell до сих пор выпускает такие батарейки, сменив несколько вариантов дизайна индикатора. Energizer ограничился только одним дизайном со словом "GOOD", и уже давно их не производит.

Если сделать эти же две фотографии, но на инфракрасный фотоаппарат, то увидим, что все индикаторы заряда выглядят, как во время проверки при 100% заряде. Фото делал под лампой накаливания, а большую часть видимого света отсекал двумя поляризационными фильтрами.

Очевидно, что цветные полосы и надпись GOOD, проявляющиеся при тестировании, присутствуют там всегда, но скрыты чёрной краской, прозрачной для ИК лучей. При нажатии двух кнопок, эта краска становится прозрачной для света, и мы видим уровень заряда.

Во время теста можно прикоснуться губой к индикатору и почувствовать тепло. Это указывает на то, что краска (плёнка термохромных чернил) термочувствительная, и становится прозрачной от нагрева.

Соответственно, как все уже догадались, там присутствует нагревательный элемент - плёночный резистор.

Сопротивление резистора 2,8-2,9 Ом
Сопротивление резистора 2,8-2,9 Ом

Резистор имеет различную ширину. Самая узкая часть в районе красного сектора, где отображается минимальный заряд. Наиболее широкая часть с противоположной стороны. При пониженном напряжении способна нагреться только узкая часть резистора, при максимальном - прогревается весь резистор. На этом эффекте основано отображение разного уровня заряда.

Нагрев индикаторных плёнок от внешнего источника, а также остывание с замером температуры на видео.

Температура для полного срабатывания любого индикатора около 47°C. Самый низкотемпературный индикатор начинает проявляться примерно от 30°C. На видео можно заметить, что даже индикаторы одного вида могут срабатывать от слегка различных температур.

С помощью бумаги создаётся зазор, предотвращающий самопроизвольное замыкание кнопки; и искажение показаний (не позволяет теплу от резистора нагревать элемент питания).

Так можно запустить индикатор от внешнего блока питания, не снимая обёртку
Так можно запустить индикатор от внешнего блока питания, не снимая обёртку

Если под кнопку вставить пластину, изолированную с внутренней стороны, то можно замерить ток, потребляемый индикатором, или запустить его от внешнего источника питания. У одной из батареек измеренный ток оказался 0,47 А при напряжении 1,23 В. Подав напряжение от внешнего источника, получил ток 0,6 А и почти полное "свечение" 4-х секторов. Значения тока хорошо согласуются с измеренным ранее сопротивлением.

Оторванные тестовые плёнки могут применяться в качестве индикаторов определённой температуры, или как электрические индикаторы.

Обновляемая тематическая подборка статей моего канала здесь.