Předměty:
- Měření napětí
- Měřící proud
- Měření odporu
- Měření V4
Měřící napětí:
Pomocí multimetru můžeme měřit napětí (volty) na elektrických součástech, jako je baterie, kabeláž, spínač a lampa. Pak tomu říkáme „voltmetr“. Umístíme multimetr paralelně přes obvod a nastavíme jej následovně:
- Nastavíme číselník na V pro volty (napětí);
- V tomto případě volíme stejnosměrné napětí (DC);
- Červený měřicí vodič ve V přípojce;
- Černý měřicí vodič v COM spojení.
Červený měřicí vodič je kladný vodič a černý je záporný vodič. Na konci měřicích drátů jsou měřicí kolíky. Červenou měřicí sondu přiložíme ke kladnému pólu baterie a černou k zápornému pólu, změříme tak rozdíl napětí v baterii. Toto napětí odečteme z displeje a je to 1,5 voltu.
Napětí baterie 1,5 V je při sepnutém spínači vedeno kladným vodičem na kladný pól svítilny. K měření rozdílu napětí na lampě používáme multimetr: spodní bod je plus a pouzdro je zem. Přidržíme měřící kolíky proti plusu a zemi, abychom změřili rozdíl napětí na lampě.
V okamžiku otevření spínače se obvod přeruší. Obvodem již neprotéká žádný proud, což způsobuje zhasnutí lampy. Multimetr ukazuje při tomto měření rozdílu 0 voltů. Vypínač je na kladné straně svítilny, svítilna je tedy bez napětí. V části později se budeme podrobněji zabývat kladnými a zemně spínanými žárovkami a souvisejícími rozdílovými měřeními.
Měřící proud:
Pomocí multimetru můžeme určit, kolik proudu protéká obvodem. Je důležité, aby byl multimetr zapojen do série. Proud pak protéká multimetrem. Pak tomu říkáme „ampérmetr“. Nastavili jsme to následovně:
- Nastavíme volič do polohy Ampér;
- U tohoto typu multimetru je nutné pokaždé, když je zvolena pozice A, stisknout žluté tlačítko pro přepnutí z AC na DC;
- Červený měřicí vodič v zapojení 10A;
- Černý měřící vodič ve spojení COM.
Pro zapojení multimetru do série musí být obvod někde přerušen. Můžeme to udělat demontáží pojistky nebo otevřením vypínače. Připojte měřicí kolíky tam, kde je obvod přerušen. Dva obrázky níže ukazují aktuální měření s otevřeným spínačem. Měření se provádějí v ampérech a miliampérech. Další vysvětlení následuje pod obrázky.
Jak můžeme vidět na obrázcích, proud lze měřit ve dvou režimech.
- První měření je v nastavení Ampere. V tomto režimu lze měřit proudy až 10 ampér;
- Druhé měření je v miliampérovém režimu. V tomto režimu lze měřit proudy až do maximálně 400 miliAmpérů. To se rovná 0,4 A.
Pokud ještě nemůžete správně odhadnout, kolik proudu protéká obvodem, je rozumné nejprve měřit v nastavení 10A. Pokud je proud menší než 0,4 A, můžete se rozhodnout zasunout měřicí sondu do mA přípojky a nastavit volič na mA. Pak nezapomeňte stisknout žluté tlačítko pro přepnutí z AC na DC. Naměřená hodnota je stejná, ale je přesnější v nastavení mA
- 0,15 A se rovná 150 mA;
- 147 mA je tedy 0,147 A (tato poloha je tedy přesnější).
Při měření proudu se občas dělají chyby. Nejčastější chyby jsou uvedeny na následujících dvou obrázcích.
Když provádíme měření, kdy spotřebič funguje správně, v tomto případě rozsvícená kontrolka, ale multimetr ukazuje 0 A, je elektroměr stále ve střídavém proudu nebo obvod není přerušený. Proud jde cestou nejmenšího odporu, a to přes sepnutý spínač. Ve skutečnosti je nyní multimetr paralelně přes obvod. Tím se nic nepokazí. Jakmile se spínač otevře, na displeji se objeví správná hodnota.
Pokud proud překročí hodnotu pojistky, pojistka se přepálí, aby byla chráněna elektronika v multimetru. V režimu mA je to 400 mA. To se zjistí, když je měřič správně připojen, ale spotřebič zůstane vypnutý a měřič ukazuje 0 mA nebo 0 A. V tomto případě můžeme zvolit provedení měření v A, protože tento režim je chráněn až do 10 A a je menší pravděpodobnost prasknutí nebo přepálení pojistky.
Měření odporu:
Třetím měřením, které multimetrem provádíme, je měření odporu. Dokážeme měřit elektrické součástky na vnitřní zkraty nebo přerušení. Níže uvedené obrázky ukazují dvě měření pro určení odporu lampy. Multimetr nyní funguje jako „ohmmetr“ a je nastaven následovně:
- Otočný knoflík je nastaven do polohy Ω (ohm) pro měření odporu;
- Červený měřicí vodič se zapojuje do Ω přípojky, což je také stejné připojení, které používáme pro měření napětí;
- Černý měřicí vodič se zasune zpět do konektoru COM.
Odpor žárovky je 1,85 ohmů. To znamená, že lampa je v pořádku. Vezměte prosím na vědomí: když lampa svítí, odpor se mění s teplotou. Odpor při hoření změřit nemůžeme, ale ihned po vypnutí bude naměřená hodnota o dost nižší.
Lampa stárne, protože hořela mnoho hodin. Wolframový drát se stává tenčím a vypařuje se proti vnitřku skla. Můžeme to vidět, protože lampa ztmavne. Tmavě zbarvená lampa během krátké doby selže. Toto se stalo při druhém měření: wolframový drát je přerušený a lampa již nefunguje. Okruh je totiž přerušen. Protože spojení bylo přerušeno, odpor se stal „nekonečně“ vysokým. V takovém případě multimetr ukazuje OL. Některé multimetry pak ukazují „1“.
Ohmmetrem můžeme provádět následující měření:
- vnitřní odpor elektrických a neelektrických součástí;
- hledání přerušení v elektrickém obvodu, například na deskách s plošnými spoji nebo v kabeláži;
- vyhledání elektrických spojení pomocí režimu pípnutí;
- hledá spojení se zemí;
- zkontrolujte, zda jsou měřicí vodiče v pořádku.
Poslední měření je rozhodující pro stanovení diagnózy. Pokud je měřicí vodič ve špatném stavu, ovlivní to jakékoli měření napětí nebo proudu pomocí multimetru nebo osciloskopu (ten může měřit pouze napětí).
Pokud se měřicí kabel v důsledku intenzivního používání zasekl nebo se silně zalomil a byl tažen, může připojení selhat, pokud jej držíte pod určitým úhlem. To lze snadno zkontrolovat přidržením konců měřicích sond k sobě: odpor je pak přibližně 0,1 ohmu. Je odpor mnohonásobně vyšší, nebo OL? Pak už jsou měřicí dráty nepoužitelné.
Dalším příkladem měření odporu je měření žhavicí svíčky, kterou najdeme u vznětového motoru.
- Dobrá žhavicí svíčka má odpor přibližně 6 ohmů.
- Pokud je žhavicí svíčka rozbitá, odpor je nekonečně vysoký.
- V případě vnitřního uzavření (cívka a pouzdro jsou ve vnitřním kontaktu) naměříme (teoreticky) odpor 0 Ω a ve skutečnosti odpor 0,1 Ω kvůli „vždy přítomnému“ odporu v měřicích kabelech, jako v předchozím odstavci je popsána při kontrole měřicích kabelů.
Podívejte se na stránku o žhavící svíčka pro více informací o provozu a měřicí technice.
Měření V4:
Tato webová stránka popisuje napěťové úrovně, přenos signálu a metody měření mnoha typů senzorů, akčních členů, ECU a sítí. Ty lze nalézt na samotných stránkách, např senzor teploty, pasivní, aktivní a inteligentní senzory, relé en sběrnice CAN. Na těchto stránkách je měření konkrétně o tomto tématu.
Při zjišťování závad používáme ve většině případů voltmetr a někdy proudovou klešť. Zřídka nebo vůbec neprovádíme měření ampér a odporu během diagnózy:
- Pro měření proudu musí být obvod přerušen (nežádoucí) a velikost proudu neposkytuje dostatečnou informaci o možných ztrátách. Intenzita proudu je totiž v celém okruhu stejná. Ampérmetr je také omezen na 10A. Někdy může být žádoucí použít proudovou svorku, která není omezena na určitou proudovou sílu.
- Měření odporu je vhodné pouze v případě zjištění spojení nebo přerušení. Ve všech ostatních případech měříme „nezatížený“ odpor a hodnota odporu je nespolehlivá.
Výše uvedené znamená, že při diagnostice téměř vždy používáme voltmetr. Pro složité diagnózy používáme osciloskop, který je zároveň (grafickým) voltmetrem. Voltmetrem měříme rozdíly napětí a ztráty v zatížené situaci, tedy když spotřebič pracuje. Díky tomu je měření nejužitečnější.
Pro orientaci při měření pomocí voltmetru je užitečné ovládat měření V4. Pomocí čtyřvoltových měření lze „přibližně“ najít příčinu špatného nebo nefunkčního spotřebiče. Tato část vysvětluje, jak provést měření V4, jaké hodnoty měření můžete očekávat a jak poznat, že dojde k poruše.
Při měření V4 používáme jeden voltmetr a provádíme diferenční měření ve čtyřech specifických bodech. Tato čtyři měření nazýváme V1, V2, V3 a V4.
Poznámka: v jedné PWM / pracovní cyklus řízený spotřebič není možné toto měření V4 provést, je nutné použít osciloskop!
V1:
Měření V1 je první měření, které provádíme. Zde měříme napětí baterie. S touto naměřenou hodnotou porovnáváme všechna napětí, která níže naměříme. Před měřením musí být spotřebič zapnutý. U velkých spotřebičů může napětí baterie klesnout o několik desetin voltu, aniž by došlo k poruše. Multimetr správně nastavíme (viz část o měření napětí) a přidržíme měřicí sondy na kladném a zemním pólu baterie.
Je nutné během měření V4 nastartovat motor? Pak bude měření V1 vyšší kvůli nabíjecímu napětí alternátoru. Poté proveďte měření znovu.
V2:
Poté změříme rozdíl napětí na spotřebiči. Přirozeně musí být spotřebitel zapnutý. U lampy to není tak složité: lampu zapneme vypínačem. Někdy může být zapnutí spotřebiče trochu obtížnější, například elektrické palivové čerpadlo v nádrži. V takovém případě spusťte test akčního členu pomocí diagnostického zařízení nebo nechte motor běžet na volnoběh.
- Napětí na spotřebiči musí být přibližně stejně vysoké jako napětí baterie, s maximálním rozdílem půl voltu. Pokud tomu tak je, nedochází k žádné ztrátě napětí v plusu nebo zemi a měření V4 je dokončeno;
- Pokud je napětí při měření V2 o více než půl voltu nižší než hodnota V1, dochází k poklesu napětí. V tom případě měříme napětí na V3 a V4.
V3:
Tímto měřením určíme úbytek napětí na plusové straně, mezi plusem baterie a plusovým připojením lampy.
- Ztráta nesmí překročit 0,4 voltu;
- Nižší než 0,4 voltu je v pořádku;
- Pokud je ztráta větší než 0,4 voltu, je na straně plus přechodový odpor.
V4:
Nakonec provedeme měření ztrát mezi hmotností žárovky a hmotností baterie. Platí pro to totéž co pro měření V3: ztráta maximálně 0,4 voltu, jinak je přechodový odpor.
Šek:
Napětí baterie je distribuováno přes napěťový obvod. Všechna dílčí napětí (V2, V3 a V4) se rovnají napětí baterie (V1). Ve výše uvedeném příkladu je to vidět na naměřených hodnotách:
- V1 = 12,0 V
- V2 = 11,7 V
- V3 = 0,2 V
- V4 = 0,1 V
Pomocí toho můžeme vyplnit následující vzorec:
Pokud se výpočet výrazně liší, došlo k chybě měření. Je třeba určit, která hodnota není logická. Například je nemožné, aby lampa hořela při 12 voltech, když je napětí baterie 13 voltů a dochází k poklesu napětí o 12 voltů.
Níže je pět možných poruch, které lze detekovat měřením V4. Aby se ušetřilo místo a bylo to co nejpřehlednější, byly obrázky „skutečných“ voltmetrů nahrazeny kroužkem s číslem.
Porucha 1 – kontrolka svítí slabě:
Žárovka svítí slaběji než ostatní žárovky ve vozidle. Logické, protože běží pouze na 7 voltů místo 13 voltů. Výsledek V3 ukazuje, že v plusu je ztráta 6 voltů. V části mezi kladem baterie a kladem svítilny je přechodový odpor, kde je spotřebováno 6 voltů. Tato ztráta napětí je na úkor napětí, při kterém spotřebič pracuje.
Možné příčiny:
- poškozený vodič pojistky, mezi pojistkou a ECU nebo mezi ECU a svítilnou;
- špatné připojení pojistky v držáku pojistky;
- špatné připojení vodičů nebo zapojte jeden z černých bodů ve schématu;
- závada v ECU.
Abychom určili, kde se nachází přechodový odpor, posuneme záporný vodič měřiče V3 na spodní část ECU. Pokud zde ještě naměříme 6 voltů, napětí se v tomto vodiči neztratilo a příčina je vyšší. Pokud však naměříme 0 voltů nad vodičem, pak je tento vodič poškozen a musí být vyměněn.
Porucha 2 – kontrolka svítí slabě:
Opět máme co do činění s lampou, která hoří slabší než ostatní. Na naměřených hodnotách vidíme, že při měření V4 je úbytek napětí 6 voltů. I v tomto případě je k překonání přechodového odporu v zemi potřeba 6 voltů.
Možné příčiny:
- poškozený vodič mezi lampou a uzemňovacím bodem;
- koroze mezi kontaktními body kabelového oka a uzemňovacím bodem.
V případě, že je přechodový odpor ve vodiči, stačí namontovat nový vodič mezi lampu a zemnící bod. Pokud je vodič v pořádku, může pomoci odšroubovat zemnící spojení a dobře jej obrousit a vyčistit, poté vodič znovu sestavit a znovu změřit.
Porucha 3 – kontrolka svítí slabě:
Všechny lampy slabě hoří. Při provádění měření vidíme, že napětí baterie je příliš nízké (V1). Měření ztrát (V3 a V4) jsou v pořádku. K vyřešení problému postačí nabití (a možná i testování) baterie.
Porucha 4 – kontrolka nesvítí:
Lampa nesvítí. Napětí na lampě je však 13 voltů a nedochází k žádné ztrátě.
Možné příčiny:
- žárovka je vadná: elektrický obvod je přerušen kvůli přerušenému vláknu. Napětí 13 voltů a země stále dosahují lampy, takže naměříme "dobrý" rozdíl napětí na V2;
- špatné připojení zástrčky, protože kovové konektory ztratily svou upínací sílu. Častým vytahováním a mačkáním zástrčky na lampě může dojít ke vzniku mezery mezi kovovou zástrčkou a připojením lampy.
Vadnou lampu lze často jasně opticky posoudit. Vlákno je viditelně přerušené. V případě potřeby změříme odpor svítilny ohmmetrem. Nekonečně vysoký odpor signalizuje přerušení.
Porucha 5 – kontrolka nesvítí:
Opět máme co do činění s lampou, která nesvítí. Rozdíl napětí, který očekáváme naměření na V2, nyní měříme na V3. To znamená, že v horní části pojistky je dobré plus a ve spodní části dobré uzemnění. Na základě naměřené hodnoty nyní pojistka vypadá jako spotřebič, který používá 13 voltů, ale to je nesprávné.
Příčinou této poruchy je vadná pojistka. Stejně jako u předchozí poruchy, kde prasklé vlákno způsobilo přerušení obvodu, i zde pojistka přeruší obvod.
