Soggetti:
- Misurazione della tensione
- Misurazione della corrente
- Misurazione della resistenza
- Misurazione V4
Tensione di misura:
Con un multimetro possiamo misurare la tensione (volt) sui componenti elettrici come la batteria, il cablaggio, l'interruttore e la lampada. Lo chiameremo quindi “voltmetro”. Posizioniamo il multimetro in parallelo sul circuito e lo impostiamo come segue:
- Impostiamo il quadrante su V per volt (tensione);
- In questo caso scegliamo la tensione continua (DC);
- Filo di misura rosso nel collegamento V;
- Cavo di misurazione nero nella connessione COM.
Il filo di misurazione rosso è il filo positivo e quello nero è il filo negativo. All'estremità dei fili di misurazione sono presenti degli spilli di misurazione. Teniamo la sonda di misurazione rossa sul terminale positivo della batteria e quella nera sul terminale negativo, in questo modo misuriamo la differenza di tensione nella batteria. Leggiamo questa tensione dal display ed è 1,5 volt.
La tensione della batteria di 1,5 volt viene condotta attraverso il filo positivo al terminale positivo della lampada quando l'interruttore è chiuso. Usiamo il multimetro per misurare la differenza di tensione ai capi della lampada: il punto inferiore è il positivo e l'alloggiamento è la terra. Manteniamo i puntali di misurazione contro il positivo e la terra per misurare la differenza di tensione ai capi della lampada.
Nel momento in cui si apre l'interruttore il circuito viene interrotto. Non c'è più corrente nel circuito, causando lo spegnimento della lampada. Il multimetro indica 0 volt con questa misurazione della differenza. L'interruttore si trova sul lato positivo della lampada, quindi la lampada è priva di tensione. In una sezione successiva discuteremo più dettagliatamente delle lampade positive e con commutazione a terra e delle misurazioni della differenza associate.
Corrente di misura:
Con il multimetro possiamo determinare quanta corrente scorre attraverso un circuito. È importante che il multimetro sia collegato in serie. La corrente scorre quindi attraverso il multimetro. Lo chiameremo quindi “Amperometro”. Lo impostiamo come segue:
- Impostiamo il quadrante sulla posizione Ampère;
- Con questo tipo di multimetro, ogni volta che si seleziona la posizione A, è necessario premere il pulsante giallo per passare da AC a DC;
- Il filo di misurazione rosso nella connessione 10A;
- Il filo di misurazione nero nella connessione COM.
Per collegare il multimetro in serie, il circuito deve essere interrotto da qualche parte. Possiamo farlo smontando il fusibile o aprendo l'interruttore. Collegare i perni di misurazione nel punto in cui il circuito è interrotto. Le due immagini sottostanti mostrano la misurazione corrente con l'interruttore aperto. Le misurazioni vengono effettuate in ampere e milliampere. Ulteriori spiegazioni seguono sotto le immagini.
Come possiamo vedere nelle immagini, la corrente può essere misurata in due modalità.
- La prima misurazione è nell'impostazione Ampere. In questa modalità si possono misurare correnti fino a 10 ampere;
- La seconda misurazione è in modalità milliAmpere. In questa modalità si possono misurare correnti fino ad un massimo di 400 milliAmpere. Ciò equivale a 0,4 A.
Se non è ancora possibile stimare correttamente la quantità di corrente che scorre attraverso un circuito, è consigliabile misurare prima con l'impostazione 10 A. Se la corrente è inferiore a 0,4 A, puoi decidere di inserire la sonda di misurazione nella connessione mA e impostare il quadrante su mA. Quindi non dimenticare di premere il pulsante giallo per passare da AC a DC. Il valore misurato è lo stesso, ma è più preciso nell'impostazione mA
- 0,15 A equivalgono a 150 mA;
- 147 mA corrispondono quindi a 0,147 A (questa posizione è quindi più precisa).
A volte si commettono errori quando si misura la corrente. Gli errori più comuni sono mostrati nelle due immagini successive.
Quando effettuiamo una misurazione in cui l'utenza funziona correttamente, in questo caso la lampada accesa, ma il multimetro indica 0 A, il contatore è ancora in corrente alternata o il circuito non è interrotto. La corrente segue il percorso di minor resistenza, ovvero attraverso l'interruttore chiuso. In effetti, il multimetro è ora parallelo al circuito. Ciò non causerà alcun problema. Non appena si apre l'interruttore, sul display viene visualizzato il valore corretto.
Se la corrente supera il valore del fusibile, il fusibile si brucerà per proteggere l'elettronica del multimetro. In modalità mA questo è 400 mA. Questo viene scoperto quando il contatore è collegato correttamente, ma l'utenza rimane spenta e il contatore indica 0 mA o 0 A. In questo caso possiamo scegliere di effettuare la misura in A, poiché questa modalità è protetta fino a 10 A e ci sono meno possibilità che il fusibile si rompa o bruci.
Misurazione della resistenza:
La terza misurazione che eseguiamo con il multimetro è la misurazione della resistenza. Possiamo misurare componenti elettrici per cortocircuiti interni o interruzioni. Le immagini sottostanti mostrano due misurazioni per determinare la resistenza della lampada. Il multimetro ora funziona come un “ohmmetro” ed è impostato come segue:
- La manopola rotante è impostata sulla posizione Ω (ohm) per la misurazione della resistenza;
- Il filo di misura rosso viene inserito nella connessione Ω, che è anche la stessa connessione che utilizziamo per la misurazione del volt;
- Il filo di misurazione nero viene ricollegato alla connessione COM.
La resistenza della lampada è di 1,85 ohm. Ciò indica che la lampada è OK. Nota: quando la lampada è accesa, la resistenza cambia con la temperatura. Non possiamo misurare la resistenza durante la combustione, ma subito dopo lo spegnimento il valore misurato sarà molto più basso.
Una lampada invecchia perché è rimasta accesa per molte ore. Il filo di tungsteno diventa più sottile ed evapora contro l'interno del vetro. Possiamo vederlo perché la lampada si oscura. Una lampada di colore scuro si guasta in breve tempo. Questo è quello che è successo nella seconda misurazione: il filo di tungsteno si è rotto e la lampada non funziona più. Dopotutto il circuito è quindi interrotto. Poiché la connessione è stata interrotta, la resistenza è diventata “infinitamente” alta. In tal caso il multimetro indica OL. Alcuni multimetri mostrano quindi "1".
Con l'ohmmetro possiamo effettuare le seguenti misure:
- la resistenza interna dei componenti elettrici e non elettrici;
- cercare interruzioni in un circuito elettrico, come nei circuiti stampati o nel cablaggio;
- ricerca dei collegamenti elettrici utilizzando la modalità segnale acustico;
- cercare una connessione a terra;
- controllare se i fili di misurazione sono OK.
L'ultima misurazione è fondamentale per fare una diagnosi. Se un filo di misura è in cattive condizioni, ciò influenzerà qualsiasi misurazione di tensione o corrente con il multimetro o l'oscilloscopio (quest'ultimo può solo misurare la tensione).
Se un cavo di misurazione si è bloccato o si è piegato molto a causa dell'uso intensivo ed è stato tirato, la connessione potrebbe non riuscire se viene tenuto ad una certa angolazione. Questo può essere facilmente verificato tenendo insieme le estremità delle sonde di misurazione: la resistenza è quindi di circa 0,1 ohm. La resistenza è molte volte superiore o OL? Allora i fili di misura non sono più utilizzabili.
Un altro esempio di misura di resistenza è la misura della candeletta che troviamo in un motore diesel.
- Una buona candeletta ha una resistenza di circa 6 ohm.
- Se la candeletta è rotta, la resistenza è infinitamente alta.
- In caso di cortocircuito interno (la bobina e l'alloggiamento fanno contatto interno), misuriamo (teoricamente) una resistenza di 0 Ω e in realtà una resistenza di 0,1 Ω a causa della resistenza “sempre presente” nei cavi di misura, come nel paragrafo precedente viene descritto durante il controllo dei cavi di misurazione.
Consulta la pagina relativa al candeletta per ulteriori informazioni sul funzionamento e sulle tecniche di misurazione.
Misurazione V4:
Questo sito Web descrive i livelli di tensione, la trasmissione del segnale e i metodi di misurazione di molti tipi di sensori, attuatori, ECU e reti. Questi possono essere trovati sulle pagine stesse, come ad esempio termometro, sensori passivi, attivi e intelligenti, staffetta en Autobus CAN. In queste pagine la misurazione riguarda specificamente quell'argomento.
Per rilevare i guasti, nella maggior parte dei casi utilizziamo il voltmetro e talvolta la pinza amperometrica. Raramente o mai eseguiamo misurazioni di ampere e resistenza durante una diagnosi:
- Per misurare la corrente, il circuito deve essere interrotto (indesiderato) e la quantità di corrente non fornisce informazioni sufficienti sulle possibili perdite. Dopotutto, l'intensità della corrente è la stessa in tutto il circuito. Anche l'amperometro è limitato a 10A. A volte può essere desiderabile utilizzare una pinza amperometrica che non sia limitata a una certa intensità di corrente.
- La misurazione della resistenza è consigliabile solo nel caso in cui si rilevi una connessione o un'interruzione. In tutti gli altri casi misuriamo una resistenza “scarica” e il valore della resistenza non è attendibile.
Ciò significa che utilizziamo quasi sempre il voltmetro nella nostra diagnosi. Per le diagnosi complesse utilizziamo un oscilloscopio, che è anche un voltmetro (grafico). Con il voltmetro misuriamo le differenze e le perdite di tensione in una situazione di carico, cioè quando l'utente sta lavorando. Ciò rende la misurazione più utile.
Per orientarsi nelle misure con il voltmetro, è utile padroneggiare la misura V4. Mediante misurazioni a quattro volt si può trovare “approssimativamente” la causa di un'utenza difettosa o non funzionante. Questa sezione spiega come eseguire la misurazione V4, quali valori di misurazione puoi aspettarti e come sapere quando si verifica un malfunzionamento.
Con la misurazione V4 utilizziamo un voltmetro ed eseguiamo una misurazione della differenza in quattro punti specifici. Chiamiamo queste quattro misurazioni V1, V2, V3 e V4.
Nota: a PWM/ciclo di lavoro utenza controllata non è possibile eseguire questa misura V4, è necessario utilizzare l'oscilloscopio!
V1:
La misurazione V1 è la prima misurazione che eseguiamo. Misuriamo qui la tensione della batteria. Confrontiamo tutte le tensioni che misuriamo di seguito con questo valore misurato. Prima di poter effettuare le misurazioni, l'utenza deve essere accesa. In caso di utenze pesanti la tensione della batteria può scendere di alcuni decimi di volt senza causare malfunzionamenti. Impostiamo correttamente il multimetro (vedere la sezione sulla misurazione della tensione) e teniamo le sonde di misurazione sui terminali positivo e di terra della batteria.
È necessario avviare il motore durante la misurazione V4? Quindi la misura V1 sarà più alta a causa della tensione di carica dell'alternatore. Quindi eseguire nuovamente la misurazione.
V2:
Quindi misuriamo la differenza di tensione attraverso il consumatore. Naturalmente il consumatore deve essere acceso. Con una lampada questo non è così complicato: accendiamo la lampada con un interruttore. A volte l'accensione delle utenze può essere un po' più difficile, ad esempio la pompa elettrica del carburante nel serbatoio. In tal caso, avviare un test dell'attuatore tramite un dispositivo diagnostico o lasciare il motore al minimo.
- La tensione ai capi dell'utenza deve essere all'incirca pari a quella della batteria, con una differenza massima di mezzo volt. In tal caso non si verifica alcuna perdita di tensione nel positivo o nella massa e la misura V4 è completata;
- Se la tensione durante la misurazione V2 è inferiore di oltre mezzo volt rispetto al valore V1, si verifica una caduta di tensione. In tal caso misuriamo le tensioni su V3 e V4.
V3:
Con questa misurazione determiniamo la perdita di tensione sul lato positivo, tra il polo positivo della batteria e il collegamento positivo della lampada.
- La perdita non può superare 0,4 volt;
- Un valore inferiore a 0,4 volt va bene;
- Se si verifica una perdita superiore a 0,4 volt, sul lato positivo è presente una resistenza di transizione.
V4:
Infine, eseguiamo la misurazione della perdita tra la massa della lampada e la massa della batteria. In questo caso vale la stessa cosa che per la misura V3: una perdita massima di 0,4 volt, altrimenti si verifica una resistenza di transizione.
Controllo:
La tensione della batteria è distribuita sul circuito di tensione. Tutte le tensioni parziali (V2, V3 e V4) sono uguali alla tensione della batteria (V1). Nell'esempio sopra questo può essere visto nei valori misurati:
- V1 = 12,0 V
- V2 = 11,7 V
- V3 = 0,2 V
- V4 = 0,1 V
Con questo possiamo compilare la seguente formula:
Se il calcolo devia in modo significativo, è stato commesso un errore di misurazione. È necessario determinare quale valore non è logico. Ad esempio, è impossibile che la lampada bruci a 12 volt mentre la tensione della batteria è di 13 volt e si verifica una caduta di tensione di 12 volt.
Di seguito sono riportati cinque possibili guasti che possono essere rilevati con una misurazione V4. Per risparmiare spazio e renderlo il più chiaro possibile, le immagini dei voltmetri “veri” sono state sostituite da un cerchio con al suo interno il numero.
Guasto 1 – la lampada si accende debolmente:
La lampada brucia più debole delle altre luci del veicolo. Logico, perché funziona solo con 7 volt invece di 13 volt. Il risultato di V3 mostra che c'è una perdita di 6 volt nel positivo. Nella parte tra il positivo della batteria ed il positivo della lampada è presente una resistenza di transizione dove vengono consumati 6 volt. Questa perdita di tensione va a scapito della tensione a cui lavora il consumatore.
Mogelijke orzaken:
- un filo danneggiato per il fusibile, tra il fusibile e la ECU o tra la ECU e la lampada;
- un cattivo collegamento del fusibile nel portafusibile;
- una cattiva connessione del cavo o collega uno dei punti neri nel diagramma;
- un difetto nella ECU.
Per determinare dove si trova la resistenza di transizione, spostiamo il filo negativo del misuratore V3 nella parte inferiore della ECU. Se qui misuriamo ancora 6 volt, la tensione non è andata perduta in questo filo e la causa è più alta. Tuttavia, se misuriamo 0 volt sopra il filo, questo filo è danneggiato e deve essere sostituito.
Guasto 2 – la lampada si accende debolmente:
Ancora una volta abbiamo a che fare con una lampada che brucia più debole delle altre. Nei valori misurati vediamo che alla misurazione V4 si verifica una perdita di tensione di 6 volt. Anche in questo caso sono necessari 6 Volt per vincere la resistenza di transizione nel terreno.
Mogelijke orzaken:
- un filo danneggiato tra la lampada e un punto di terra;
- corrosione tra i punti di contatto dell'occhiello del cavo e il punto di terra.
Nel caso in cui la resistenza di transizione sia nel filo, è sufficiente montare un nuovo filo tra la lampada e un punto di terra. Se il cavo è a posto, potrebbe essere utile svitare la connessione di terra e levigarla e pulirla bene, quindi reinstallare il cavo e misurarlo di nuovo.
Guasto 3 – la lampada si accende debolmente:
Tutte le lampade bruciano debolmente. Durante la misurazione notiamo che la tensione della batteria è troppo bassa (V1). Le misurazioni delle perdite (V3 e V4) sono OK. Caricare (ed eventualmente testare) la batteria è sufficiente per risolvere il problema.
Guasto 4 – la lampada non si accende:
La lampada non si accende. Tuttavia, la tensione ai capi della lampada è di 13 volt e non vi sono perdite.
Mogelijke orzaken:
- lampada difettosa: il circuito elettrico è interrotto a causa di un filamento interrotto. Alla lampada arriva ancora la tensione di 13 volt e la massa, quindi misuriamo una "buona" differenza di tensione alla V2;
- collegamento inadeguato perché i connettori metallici hanno perso la loro forza di serraggio. Tirare e premere frequentemente la spina della lampada può creare spazio tra la spina metallica e il collegamento della lampada.
Una lampada difettosa può spesso essere valutata chiaramente otticamente. Il filamento è visibilmente rotto. Se necessario, misuriamo la resistenza della lampada con un ohmmetro. Una resistenza infinitamente alta indica un'interruzione.
Guasto 5 – la lampada non si accende:
Ancora una volta si tratta di una lampada spenta. La differenza di tensione che prevediamo di misurare su V2, ora la misuriamo su V3. Ciò significa che c'è un buon vantaggio nella parte superiore del fusibile e una buona massa nella parte inferiore. In base al valore misurato il fusibile ora appare come un consumatore che utilizza 13 volt, ma questo non è corretto.
La causa di questo malfunzionamento è un fusibile difettoso. Come nel guasto precedente, dove il filamento rotto provocava un circuito interrotto, anche qui il fusibile interrompe il circuito.
