Przedmioty:
- Pomiar napięcia
- Pomiar prądu
- Pomiar rezystancji
- Pomiar V4
Pomiar napięcia:
Za pomocą multimetru możemy zmierzyć napięcie (wolty) na elementach elektrycznych, takich jak akumulator, okablowanie, przełącznik i lampa. Nazywamy go wówczas „woltomierzem”. Umieszczamy multimetr równolegle w obwodzie i ustawiamy go w następujący sposób:
- Ustawiamy pokrętło na V dla woltów (napięcie);
- W tym przypadku wybieramy napięcie stałe (DC);
- Czerwony przewód pomiarowy w złączu V;
- Czarny przewód pomiarowy w złączu COM.
Czerwony przewód pomiarowy to przewód dodatni, a czarny to przewód ujemny. Na końcach przewodów pomiarowych znajdują się kołki pomiarowe. Przykładamy czerwoną sondę pomiarową do dodatniego bieguna akumulatora, a czarną do ujemnego bieguna, w ten sposób mierzymy różnicę napięć w akumulatorze. Odczytujemy to napięcie z wyświetlacza i wynosi ono 1,5 wolta.
Napięcie akumulatora 1,5 V jest doprowadzane przez przewód dodatni do dodatniego bieguna lampy, gdy wyłącznik jest zamknięty. Do pomiaru różnicy napięcia na lampie używamy multimetru: dolny punkt to plus, a obudowa to masa. Przykładamy kołki pomiarowe do plusa i masy, aby zmierzyć różnicę napięcia na lampie.
W momencie otwarcia wyłącznika obwód zostaje przerwany. Przez obwód nie przepływa już prąd, co powoduje zgaśnięcie lampy. Przy tym pomiarze różnicy multimetr wskazuje 0 woltów. Włącznik znajduje się po stronie dodatniej lampy, dzięki czemu lampa jest pozbawiona napięcia. W dalszej części omówimy bardziej szczegółowo lampy dodatnie i z przełączaniem masy oraz powiązane pomiary różnic.
Prąd pomiarowy:
Za pomocą multimetru możemy określić, ile prądu przepływa przez obwód. Ważne jest, aby multimetr był podłączony szeregowo. Następnie prąd przepływa przez multimetr. Nazywamy go wówczas „amperomierzem”. Ustawiamy to w następujący sposób:
- Ustawiamy pokrętło w pozycji Ampère;
- W przypadku multimetru tego typu za każdym razem, gdy zostanie wybrana pozycja A, należy nacisnąć żółty przycisk, aby przełączyć z prądu przemiennego na prąd stały;
- Czerwony przewód pomiarowy w złączu 10A;
- Czarny przewód pomiarowy w złączu COM.
Aby podłączyć multimetr szeregowo, obwód musi zostać gdzieś przerwany. Możemy to zrobić demontując bezpiecznik lub otwierając wyłącznik. Podłącz kołki pomiarowe w miejscu przerwania obwodu. Dwa poniższe obrazy przedstawiają bieżący pomiar przy otwartym przełączniku. Pomiarów dokonuje się w amperach i miliamperach. Więcej wyjaśnień znajduje się poniżej obrazów.
Jak widać na zdjęciach, prąd można mierzyć w dwóch trybach.
- Pierwszy pomiar odbywa się w ustawieniu Ampere. W tym trybie można mierzyć prądy do 10 amperów;
- Drugi pomiar odbywa się w trybie miliAmperów. W tym trybie można mierzyć prądy do maksymalnie 400 miliAmperów. Jest to równe 0,4 A.
Jeśli nie możesz jeszcze prawidłowo oszacować, ile prądu przepływa przez obwód, mądrze jest najpierw zmierzyć przy ustawieniu 10 A. Jeśli prąd jest mniejszy niż 0,4 A, możesz zdecydować się na włożenie sondy pomiarowej do przyłącza mA i ustawić pokrętło na mA. Następnie nie zapomnij nacisnąć żółtego przycisku, aby przełączyć z prądu przemiennego na prąd stały. Zmierzona wartość jest taka sama, ale jest dokładniejsza przy ustawieniu mA
- 0,15 A równa się 150 mA;
- 147 mA wynosi zatem 0,147 A (zatem ta pozycja jest dokładniejsza).
Czasami popełniane są błędy przy pomiarze prądu. Najczęstsze błędy pokazano na dwóch kolejnych obrazach.
Kiedy wykonujemy pomiar, gdzie odbiornik działa prawidłowo, w tym przypadku świeci się lampka, ale multimetr wskazuje 0 A, miernik jest nadal w trybie AC lub obwód nie jest przerwany. Prąd płynie ścieżką najmniejszego oporu, czyli przez zamknięty przełącznik. W rzeczywistości multimetr jest teraz równoległy w całym obwodzie. Nie spowoduje to, że coś pójdzie nie tak. Po otwarciu wyłącznika na wyświetlaczu pojawia się prawidłowa wartość.
Jeśli prąd przekroczy wartość bezpiecznika, bezpiecznik przepali się, aby chronić elektronikę multimetru. W trybie mA jest to 400 mA. Można to wykryć, gdy miernik jest podłączony prawidłowo, ale odbiornik pozostaje wyłączony, a miernik wskazuje 0 mA lub 0 A. W tym przypadku możemy zdecydować się na pomiar w A, ponieważ ten tryb jest chroniony do 10 A i ryzyko przepalenia lub przepalenia bezpiecznika jest mniejsze.
Pomiar rezystancji:
Trzeci pomiar, który wykonujemy za pomocą multimetru, to pomiar rezystancji. Możemy zmierzyć elementy elektryczne pod kątem wewnętrznych zwarć lub przerw. Poniższe zdjęcia przedstawiają dwa pomiary mające na celu określenie rezystancji lampy. Multimetr działa teraz jako „omomierz” i jest ustawiony w następujący sposób:
- Pokrętło jest ustawione w pozycji Ω (ohm) do pomiaru rezystancji;
- Czerwony przewód pomiarowy podłącza się do złącza Ω, które jest również tym samym złączem, którego używamy do pomiaru napięcia;
- Czarny przewód pomiarowy jest ponownie podłączony do złącza COM.
Rezystancja lampy wynosi 1,85 oma. Oznacza to, że lampa jest w porządku. Uwaga: gdy lampa jest włączona, rezystancja zmienia się wraz z temperaturą. Podczas spalania nie jesteśmy w stanie zmierzyć rezystancji, ale zaraz po wyłączeniu zmierzona wartość będzie dużo niższa.
Lampa starzeje się, gdy pali się przez wiele godzin. Drut wolframowy staje się cieńszy i odparowuje na wewnętrznej stronie szkła. Widzimy to, ponieważ lampa staje się ciemna. Ciemna lampa przestanie działać w krótkim czasie. Tak też się stało przy drugim pomiarze: drut wolframowy pękł i lampa przestała działać. W końcu obwód jest zatem przerwany. Ponieważ połączenie zostało zerwane, opór stał się „nieskończenie” wysoki. W takim przypadku multimetr wskazuje OL. Niektóre multimetry pokazują wtedy „1”.
Za pomocą omomierza możemy wykonać następujące pomiary:
- rezystancja wewnętrzna elementów elektrycznych i nieelektrycznych;
- szukanie przerw w obwodzie elektrycznym, np. na płytkach drukowanych lub w okablowaniu;
- wyszukiwanie połączeń elektrycznych przy użyciu trybu dźwiękowego;
- szukasz połączenia z masą;
- sprawdź, czy przewody pomiarowe są w porządku.
Ostatni pomiar jest kluczowy dla postawienia diagnozy. Jeżeli przewód pomiarowy jest w złym stanie, będzie to miało wpływ na pomiar napięcia lub prądu za pomocą multimetru lub oscyloskopu (ten ostatni może mierzyć jedynie napięcie).
Jeśli kabel pomiarowy utknie lub mocno się załamie na skutek intensywnego użytkowania i zostanie pociągnięty, połączenie może nie zostać wykonane, jeśli będzie trzymane pod pewnym kątem. Można to łatwo sprawdzić, trzymając razem końce sond pomiarowych: rezystancja wynosi wówczas około 0,1 oma. Czy opór jest wielokrotnie wyższy, czy OL? Wtedy przewody pomiarowe nie nadają się już do użytku.
Innym przykładem pomiaru rezystancji jest pomiar świecy żarowej, który spotykamy w silniku Diesla.
- Dobra świeca żarowa ma rezystancję około 6 omów.
- Jeśli świeca żarowa jest uszkodzona, rezystancja jest nieskończenie wysoka.
- W przypadku zwarcia wewnętrznego (cewka i obudowa stykają się wewnętrznie) mierzymy (teoretycznie) rezystancję 0 Ω, a faktycznie rezystancję 0,1 Ω ze względu na „zawsze obecną” rezystancję w przewodach pomiarowych, jak w poprzednim akapicie opisano przy sprawdzaniu przewodów pomiarowych.
Zobacz stronę o świeca żarowa aby uzyskać więcej informacji na temat obsługi i technik pomiarowych.
Pomiar V4:
Na tej stronie opisano poziomy napięcia, transmisję sygnału i metody pomiaru wielu typów czujników, elementów wykonawczych, ECU i sieci. Można je znaleźć na samych stronach, np czujnik temperatury, czujniki pasywne, aktywne i inteligentne, przekaźnik en Autobus CAN. Na tych stronach pomiary dotyczą konkretnie tego tematu.
Do wykrywania usterek w większości przypadków używamy woltomierza, a czasami cęgów prądowych. Podczas diagnozy rzadko lub nigdy nie wykonujemy pomiarów amperażu i rezystancji:
- Aby zmierzyć prąd, obwód musi zostać przerwany (niepożądane), a wielkość prądu nie dostarcza wystarczającej informacji o ewentualnych stratach. W końcu natężenie prądu jest takie samo w całym obwodzie. Amperomierz jest również ograniczony do 10A. Czasami pożądane może być użycie cęgów prądowych, które nie są ograniczone do określonej siły prądu.
- Pomiar rezystancji jest wskazany jedynie w przypadku ustalenia połączenia lub przerwy. We wszystkich pozostałych przypadkach mierzymy rezystancję „nieobciążoną” i wartość rezystancji jest niewiarygodna.
Powyższe oznacza, że w naszej diagnostyce prawie zawsze korzystamy z woltomierza. Do skomplikowanych diagnoz używamy oscyloskopu, który jest jednocześnie woltomierzem (graficznym). Za pomocą woltomierza mierzymy różnice i straty napięcia w stanie obciążonym, tj. gdy odbiornik pracuje. Dzięki temu pomiar jest najbardziej użyteczny.
Aby uzyskać wskazówki dotyczące pomiarów za pomocą woltomierza, przydatne jest opanowanie pomiaru V4. Za pomocą pomiarów czterech woltów można „w przybliżeniu” znaleźć przyczynę wadliwego lub niedziałającego odbiornika. W tej sekcji wyjaśniono, jak przeprowadzić pomiar V4, jakich wartości pomiarowych można się spodziewać i jak rozpoznać, kiedy wystąpiła awaria.
Przy pomiarze V4 używamy jednego woltomierza i wykonujemy pomiar różnicy w czterech określonych punktach. Nazywamy te cztery pomiary V1, V2, V3 i V4.
Uwaga: w a PWM / cykl pracy kontrolowanego odbiorcy nie jest możliwe wykonanie tego pomiaru V4, należy użyć oscyloskopu!
V1:
Pomiar V1 jest pierwszym pomiarem, który wykonujemy. Mierzymy tutaj napięcie akumulatora. Porównujemy wszystkie napięcia, które zmierzymy poniżej, z tą zmierzoną wartością. Przed wykonaniem pomiarów należy włączyć odbiornik. W przypadku dużych odbiorników napięcie akumulatora może spaść o kilka dziesiątych wolta, nie powodując nieprawidłowego działania. Ustawiamy multimetr prawidłowo (patrz rozdział dotyczący pomiaru napięcia) i przytrzymujemy sondy pomiarowe na zaciskach dodatnim i masowym akumulatora.
Czy w trakcie pomiaru V4 konieczne jest uruchomienie silnika? Wtedy pomiar V1 będzie wyższy ze względu na napięcie ładowania alternatora. Następnie wykonaj pomiar ponownie.
V2:
Następnie mierzymy różnicę napięcia na odbiorniku. Oczywiście odbiornik musi być włączony. W przypadku lampy nie jest to aż tak skomplikowane: lampę włączamy włącznikiem. Czasami włączenie odbiornika może być nieco trudniejsze, na przykład elektryczna pompa paliwa w zbiorniku. W takim przypadku rozpocznij test siłownika za pomocą urządzenia diagnostycznego lub pozostaw silnik na biegu jałowym.
- Napięcie na odbiorniku musi być w przybliżeniu równe napięciu akumulatora, z maksymalną różnicą pół wolta. W takim przypadku nie ma utraty napięcia na plusie lub masie i pomiar V4 jest zakończony;
- Jeżeli napięcie podczas pomiaru V2 jest o ponad pół wolta niższe od wartości V1, następuje spadek napięcia. W takim przypadku mierzymy napięcia na V3 i V4.
V3:
Za pomocą tego pomiaru określamy stratę napięcia po stronie dodatniej, pomiędzy plusem akumulatora a dodatnim złączem lampy.
- Strata nie może przekraczać 0,4 wolta;
- Poniżej 0,4 V jest OK;
- Jeżeli strata jest większa niż 0,4 V, po stronie dodatniej występuje rezystancja przejściowa.
V4:
Na koniec wykonujemy pomiar strat pomiędzy masą lampy a masą akumulatora. Dotyczy to tego samego, co przy pomiarze V3: maksymalnie 0,4 V straty, w przeciwnym razie występuje rezystancja przejściowa.
Sprawdzać:
Napięcie akumulatora jest rozprowadzane w obwodzie napięciowym. Wszystkie napięcia cząstkowe (V2, V3 i V4) są równe napięciu akumulatora (V1). W powyższym przykładzie można to zobaczyć w zmierzonych wartościach:
- V1 = 12,0 w
- V2 = 11,7 w
- V3 = 0,2 w
- V4 = 0,1 V
Dzięki temu możemy wypełnić następujący wzór:
Jeśli obliczenia odbiegają znacząco, popełniono błąd pomiaru. Należy określić, która wartość nie jest logiczna. Na przykład nie jest możliwe, aby lampa paliła się przy napięciu 12 woltów, gdy napięcie akumulatora wynosi 13 woltów, a napięcie spadło o 12 woltów.
Poniżej przedstawiono pięć możliwych usterek, które można wykryć za pomocą pomiaru V4. Aby zaoszczędzić miejsce i uczynić go jak najbardziej przejrzystym, obrazy „prawdziwych” woltomierzy zostały zastąpione kółkiem z liczbą.
Błąd 1 – lampka świeci słabo:
Lampa pali się słabiej niż inne lampy w pojeździe. Logiczne, ponieważ działa tylko na 7 woltach zamiast 13 woltów. Wynik V3 pokazuje, że na plusie występuje strata 6 woltów. W części pomiędzy plusem akumulatora a plusem lampy znajduje się rezystor przejściowy, który zużywa 6 woltów. Ta utrata napięcia odbywa się kosztem napięcia, przy którym pracuje odbiornik.
Możliwe przyczyny:
- uszkodzony przewód bezpiecznika, pomiędzy bezpiecznikiem a ECU lub pomiędzy ECU a lampą;
- złe podłączenie bezpiecznika w uchwycie bezpiecznika;
- złe połączenie przewodowe lub podpinamy jedną z czarnych kropek na schemacie;
- usterka w ECU.
Aby określić, gdzie znajduje się rezystancja przejściowa, przesuwamy przewód ujemny miernika V3 na dół ECU. Jeśli nadal mierzymy tutaj 6 woltów, napięcie nie zostało utracone w tym przewodzie, a przyczyna jest wyższa. Jeśli jednak zmierzymy 0 woltów nad przewodem, wówczas przewód ten jest uszkodzony i należy go wymienić.
Błąd 2 – lampka świeci słabo:
Po raz kolejny mamy do czynienia z lampą, która pali się słabiej od pozostałych. W zmierzonych wartościach widzimy, że przy pomiarze V4 następuje utrata napięcia o 6 woltów. Również w tym przypadku potrzeba 6 woltów, aby pokonać rezystancję przejścia w ziemi.
Możliwe przyczyny:
- uszkodzony przewód między lampą a punktem uziemiającym;
- korozja pomiędzy punktami styku ucha kabla i punktem uziemienia.
W przypadku, gdy rezystancja przejściowa znajduje się w przewodzie, wystarczy zamontować nowy przewód pomiędzy lampą a punktem uziemienia. Jeśli przewód jest w porządku, pomocne może być odkręcenie połączenia uziemiającego, dokładne przeszlifowanie i wyczyszczenie, a następnie ponowne zamontowanie przewodu i zmierzenie go ponownie.
Błąd 3 – lampka świeci słabo:
Wszystkie lampy słabo się świecą. Dokonując pomiaru widzimy, że napięcie akumulatora jest za niskie (V1). Pomiary strat (V3 i V4) są prawidłowe. Aby rozwiązać problem, wystarczy naładowanie (i być może przetestowanie) akumulatora.
Błąd 4 – lampka nie świeci:
Lampa nie świeci. Jednakże napięcie na lampie wynosi 13 woltów i nie ma strat.
Możliwe przyczyny:
- lampa jest uszkodzona: obwód elektryczny został przerwany z powodu przerwanego żarnika. Napięcie 13 woltów i masa nadal docierają do lampy, więc mierzymy „dobrą” różnicę napięcia na V2;
- słabe połączenie wtykowe, ponieważ metalowe złącza utraciły swoją siłę zacisku. Częste ciągnięcie i dociskanie wtyczki do lampy może spowodować powstanie przestrzeni pomiędzy metalową wtyczką a przyłączem lampy.
Wadliwą lampę można często łatwo ocenić optycznie. Filament jest wyraźnie uszkodzony. W razie potrzeby mierzymy rezystancję lampy za pomocą omomierza. Nieskończenie wysoki opór oznacza przerwanie.
Błąd 5 – lampka nie świeci:
Po raz kolejny mamy do czynienia z nieświecącą lampą. Różnica napięcia, którą spodziewamy się zmierzyć przy V2, mierzymy teraz przy V3. Oznacza to, że na górze bezpiecznika jest dobry plus, a na dole dobre uziemienie. Na podstawie zmierzonej wartości bezpiecznik wygląda teraz jak odbiornik zasilany napięciem 13 woltów, ale jest to nieprawidłowe.
Przyczyną tej awarii jest uszkodzony bezpiecznik. Podobnie jak w przypadku poprzedniej usterki, gdzie przerwany żarnik spowodował przerwanie obwodu, tak i tutaj bezpiecznik przerywa obwód.
