Sluipverbruik batterij, testmethode testen (Techniek Radio/TV)

door gerard , Zeist, 10.08.2022, 12:32 (836 dagen geleden) @ Anton van den Oever

Het is 10 nanoAmpere, 10nA, dus een honderdste microAmp.

Nou maak je me wel nieuwsgierig hoe je dat hebt gemeten en met welke meter?

Gisteren werd ik 60, leuke dag gehad met familie. Allemaal heel gezellig, wel ongelofelijk alleen hoe zoiets je afleidt van het doen van serieus technisch wetenschappelijk onderzoek en meetwerk.

Hoe ik het gemeten heb voor mijn posting waarin ik 10nA meldde:
Ik heb een Holdpeak 770D multimeter met microampere-stand waarbij er twee cijfers achter de komma zitten.
Die stroommeter heb ik gewoon als stroommeter aangesloten. Op de batterij zit een P-connector, zo'n dingetje van een 9V batterij (het zou me niet helemaal verbazen als de volgende zijweg in deze thread over de veiligheid van deze aansluiting zou gaan...) Van die connector kun je makkelijk 1 aansluiting vast maken en dan met krokodillenklemmen de stroommeter in de kring opnemen. Die geeft dan bij gebruik het stroomverbruik aan en dat kwam vrij perfect overeen met de waarden in de servicedoc. Bij het uitschakelen bleef de meter vorige week nog hangen rond de 60uA maar na het loshalen van R2 ging hij bij deze proef op 000.01 staan. En dan is 000.01uA natuurlijk 10nA.

Ik begrijp wel dat deze meetmethode in het recordboek van onnauwkeurige metingen mag. Ik had dus beter het woord "ongeveer" kunnen gebruiken in de posting. Maar zoals al opgemerkt, voor het leeglopen van de batterij maakt dat nauwelijk uit. Zelfs als je batterijen niet gebruikt, putten ze uit door veroudering en dat eentje na bv 20 jaar (170 kilo-uur) nog bruikbaar is, is een uitzondering.

Nou is de kern van deze thread, of ik een plaatbatterij kan maken van tien P-blokjes en daarmee de radio de komende jaren incidenteel kan gebruiken of demonstreren. Met een sluipstroom van 60uA kan dat in ieder geval NIET! Want na 3 maanden, ofwel 2200 uur, heb je dan al 132mAh verbruikt en die blokjes zijn dan vrijwel leeg. (Het is een beetje een ergernis van mij dat er op bv een pak hagelslag wel staat hoeveel er in zit, maar dat op een batterij vrijwel nooit staat vermeld hoeveel lading, in mAh, je eigenlijk krijgt voor je geld.)
Is de lekstroom 60nA of nog minder, dan is het duizend keer zo weinig en een heel ander verhaal. De gelekte lading is na 20 jaar, 170kh, nog maar 10mAh dus zelfs na 20 jaar, als de batterij waarschijnlijk door veroudering niet veel meer doet, is nog maar 10mAh door sluipverbruik verdwenen.
Vandaar mijn tevredenheid met het verkregen resultaat, dankzij de zeer nuttige info aangedragen door Remko en Ouwe Schipper.

De vraag van Anton pikkelt natuurlijk wel om de meetmethode even te testen. Die 10nA, in principe de waarde van de laatste digit van mijn meter, is precies 1V gedeeld door 100 MegaOhm. Ik heb nog een weerstandje van 100M gevonden en deze in serie met de stroommeter aangesloten op voeding (regelbaar vanaf 5V). Volgens de theorie van perfect kloppende getallen en meters, is dan elke Volt op mijn voeding gelijk aan een eenheid twee plaatsen achter de komma van de uA-meter.
Maar dat klopt niet. Bij 10V geeft de meter 000.08uA aan, dus iets te weinig. Bij 8V leest de meter 000.06uA en bij 5V zegt hij 000.02uA. Bij deze piepkleine stroompjes is dus de werkelijke waarde twee tot drie keer zo hoog als aangegeven. De lekstroom uit de batterij zal dus in werkelijkheid 20 tot 30 nanoAmpere zijn. Zoals boven berekend, is dat nog steeds minder dan 5% van de batterij-inhoud die lekt in 20 jaar. (Hoeveel lading bevat nou zo'n P-blokje echt?)