Как замерить силу тока и напряжение
Для начала небольшой ликбез по использованию наиболее популярного и недорогого цифрового мультиметра (само собой, от дядюшки Ляо). С его помощью можно измерить величину постоянного и переменного напряжения, силу тока и сопротивление цепи. Некоторые приборы дополнительно позволяют проверить исправность радиоэлементов — диодов, транзисторов, конденсаторов. Сегодня мы его будем использовать для измерения постоянных напряжения и тока.
Цифровой мультиметр (тестер)
На фото цифрами обозначены:
- цифровой дисплей;
- секция измерения постоянного напряжения (DCV);
- секция измерения сопротивления;
- секция измерения переменного напряжения (ACV);
- секция измерения постоянного тока (DCA);
- переключатель режимов;
- гнездо для измерения постоянного тока на пределе 10 А;
- гнездо для работы во всех остальных режимах;
- общее гнездо.
Для того чтобы провести измерения, подключаем к соответствующим гнёздам щупы, переключателем-крутилкой устанавливаем необходимый режим и предел измерений. Всё просто.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросВажно! Всё очень просто, но требует внимательности при выборе режима и предела измерения. Стоит ошибиться, выставив, к примеру, режим измерения тока или сопротивления, и замерить напряжение, как прибор будет безвозвратно испорчен
Вроде очевидно, но практически каждый хоть раз, но ошибался.
Попробуем при помощи этого прибора проверить напряжение аккумулятора автомобиля. Вставляем провода со щупами в гнёзда 9 и 8. При этом щуп, установленный в гнездо 9, будет минусовым. Устанавливаем переключатель режимов в секцию 2. Автоматически загорается дисплей. Теперь нужно выбрать диапазон измерений. Точнее, верхний предел измерения. Он должен быть не ниже измеряемого напряжения. АКБ автомобиля выдаёт примерно 12 В, поэтому нас вполне устроит предел 20. На нём мы прибор точно не перегрузим. Устанавливаем крутилку на 20 DCV.
Касаемся щупами клемм батареи и считываем показания с дисплея. При этом полярность подключения щупов можно не соблюдать. Если мы перепутали полярность подключения, перед показаниями на дисплее высветится «-». Это нормальный режим работы мультиметра.
Напряжение на клеммах этой АКБ составляет 12,44 В, щупы подключены в правильной полярности
Для проверки работы генератора был выбран предел 200 В
Как измерить силу тока мультиметром? В качестве примера произведём замер утечки тока во время стоянки автомобиля при выключенном зажигании. Поскольку мы не знаем, насколько велик будет ампераж, устанавливаем прибор в режим измерения максимального тока — 10 А. Секция, естественно, DCA (поз. 5 на первом фото). Измерительный щуп переставляем из гнезда 8 в гнездо 7. Щуп в гнезде 9 оставляем.
Выключаем зажигание, обесточиваем дополнительное нештатное электрооборудование, если оно есть (навигатор, видеорегистратор и т. п.). Сбрасываем с одной из клемм аккумулятора наконечник и в разрыв включаем мультиметр. Закрываем двери, ставим автомобиль на охрану. То есть паркуем его для длительной стоянки. Через некоторое время машина «уснёт», и можно считать показания тока утечки с дисплея тестера. На фото ниже ток составляет 330 мА. Это очень много. Либо мы забыли что-то отключить, либо бортовая сеть автомобиля неисправна.
Ток утечки составляет 330 мА, полярность подключения щупов обратная
Саморазряд АКБ
Протечка, это и причина и следствие саморазряда АКБ — процесс может быть как:
- Спровоцированный саморазряд. Вызывается токопотерей вследствие короткого замыкания, неправильного подключения оборудования или его неисправностей.
- Эксплуатационный. Вызывается внешним замыканием клемм АКБ через слои загрязнений на корпусе (пыль, грязь, технические жидкости).
- Электролитный. Вызывается внутренним замыканием клемм АКБ через осевшие на дно продукты химических реакций («шлам» – частицы окисленного свинца).
- Естественный. Деградация пластин и электролита АКБ при длительном простое или в процессе эксплуатации.
Критичным значением саморазряда называется потеря более 2,5% емкости за сутки простоя. В норме аккумулятор за этот период должен терять не больше 0,5-1%.
Как производится проверка утечки тока в автомобиле мультиметром
При появлении первых признаков такой неисправности, необходимо произвести проверку утечки тока в автомобиле с помощью прибора.
Последовательность проверки:
1. Перед выполнением работ необходимо найти схему расположения предохранителей автомобиля. Это можно сделать, скачав руководство по эксплуатации авто, задав соответствующий запрос в поисковике. В некоторых автомобилях расшифровка предохранителей имеется на крышке блока предохранителей. Необходимо найти все места, где имеются предохранители в автомобиле.
2. Снимается положительная клемма аккумуляторной батареи. Зажигание и все электрооборудование авто должны быть выключены. Некоторые специалисты рекомендуют вести контроль по отрицательно клемме. Принципиальных отличий нет, цепь все равно одна. При контроле по положительной клемме проще производить поиск конкретного места утечки.
3. Мультиметр переключается в режим измерения постоянного тока 10 Ампер, щупы устанавливаются в соответствующие разъемы. На щупы лучше надеть наконечники-крокодилы.
4. Далее положительный (красный) щуп тщательно закрепляют на плюсовой клемме АКБ, минусовой – на снятой клемме, идущей к оборудованию автомобиля. Место этого соединения необходимо защитить от случайного контакта с кузовом авто (можно просто временно заизолировать ветошью), чтобы не было короткого замыкания.
5. На цифровом дисплее мультиметра будет индицироваться ток утечки. Если его величина меньше, чем 0,2 Ампера, можно дальнейший контроль не производить. Если ток больше 0,5 Ампер, то есть критического значения, необходимо перейти к дальнейшим операциям.
В случае, когда его величина находится в пределах от 0,2 до 0,5 Ампера, решение о целесообразности дальнейших действий принимается самостоятельно. Если ток превышает верхний предел измерений (как это показано на следующем фото), следует немедленно прекратить измерения и пригласить специалиста.
6. Если ток утечки в автомобиле больше критического значения, приступают к поиску конкретной причины и ее источника.
Для этого необходим помощник. Он будет последовательно доставать и вставлять на прежние места предохранители. В это время «оператор» мультиметра должен контролировать изменение показаний прибора.
Если при демонтированном предохранителе, показания значительно не изменятся (более, чем на 5%), значит, через этот предохранитель ток утечки практически не идет.
Правильнее начинать отключение — включение с мощных предохранителей, рассчитанных на большие токи. Это может ускорить процесс поиска. Обычно по цепи предохранителей большого номинала стоит еще несколько меньших предохранителей.
Если, например, при демонтаже предохранителя, отвечающего за блок управления кузовом, ток утечки значительно уменьшился, необходимо перейти к контролю малых предохранителей отвечающих за световое оборудование, дворники, омыватель и другие элементы оборудования кузова.
Видео — поиск утечки тока в автомобиле:
Лучше всего таким методом перебрать все предохранители. Предохранители автосигнализации обычно устанавливаются не на штатные места, они могут «висеть» рядом с основным блоком сигнализации.
Некоторые автоэлектрики используют усложненный метод контроля. Для него помощник не требуется.
7. Усложненный метод. В этом случае обратно накидывается положительная клемма АКБ. Последовательно достаются предохранители. Щупы мультиметра устанавливаются в разъемы вынутого предохранителя, контролируя ток по конкретной цепи. Данный метод более трудоемок, но точен.
8. Расшифровав по схеме расположения предохранителей все цепи, по которым утекает ток, приступают к установке конкретной причины утечки в этих цепях. Для этого нужен опыт работы со схемами электрооборудования автомобиля. Наиболее распространенные причины:
- замыкание проводки;
- залипание реле;
- выход из строя электронных блоков.
9. Для временного устранения проблемы утечки тока, можно не вставлять на место предохранитель, через который идет утечка. Например, если причина утечки находится в неисправности автомагнитолы, на время стоянки можно выключать соответствующий предохранитель.
Диагностика и устранение причин утечки тока
Для того чтобы провести измерение утечки тока аккумулятора необходимо подготовить:
- Мультиметр.
- Ключ рожковый на 10.
- Перчатки.
Как проверить утечку тока на автомобиле мультиметром
Перед началом работ по измерению необходимо выключить зажигание, достать ключ из замка. Стекла в машине нужно открыть, двери закрыть. При измерении силы тока будет включаться и отключаться АКБ, поэтому центральный замок может сработать и открытые стекла послужат доступом в салон.
- Внимательно проверить, чтобы все потребители тока были отключены (лампочки под капотом, в бардачке, багажнике т. п.).
- Откройте капот и отключите минусовую клемму от АКБ.
- Мультиметр следует перевести в режим измерения тока, подключив его в разрыв между отрицательным выводом аккумулятора и минусовой клеммой.
- Включить прибор, снять результаты утечки тока.
Важно! Все описанные работы следует проводить при заглушенном двигателе
Устранение утечки тока
Вопрос, как найти утечку тока в автомобиле, понятен и доступен многим автовладельцам, но устранение утечки, как правило, доверяют только специалистам. Хотя, если знать некоторые особенности этого процесса причину утечки тока можно устранить самостоятельно.
Для начала следует осуществить поиск цепи, по которой вероятнее всего, происходит утечка тока. Для этого нужно из монтажного блока последовательно вынимать предохранители, наблюдая за показателями прибора. Если вы найдёте место утечки тока — показатель величины существенно снизится. В инструкции по обслуживанию вашего автомобиля указана электрическая схема, по которой нужно определить, какое именно оборудование подключено к данному предохранителю и проверить его. Если вдруг оборудование окажется неисправным, его нужно просто отнести в ремонт либо купить новое.
Монтажный блок
Если все предохранители проверены, но тестер всё также определяет утечку тока, причина находится в области, незащищённой предохранителями: генераторе, стартере либо системе зажигания. Для этого необходимо отключить провода от этих систем и провести тщательную проверку. Также не стоит забывать, что автомобиль может быть оснащен самостоятельно установленными устройствами, которые без использования предохранителей подключены к цепи замка зажигания.
Далее нужно проверить всю проводку: если обнаружится подозрительная ее часть, необходимо «прозванивать» провода на предмет целостности состояния и искать замыкание. Эти действия нужно выполнять с помощью того же мультиметра, только установленного в иной режим – омметра. Данный режим позволит наблюдать сопротивление провода.
Проверить генератор. Чтобы это сделать, необходимо мультиметр установить в режим вольтметра, подсоединив параллельно приборам. Производить замер напряжения следует только при работе двигателя, включённых габаритах и подфарниках. В норме показатель напряжение равен 13,5–14 В.
Проверка генератора
Еще одной из причин утечки тока может послужить сигнализация. Для ее диагностики рекомендуется установить режим охраны и произвести проверку примерно через пять минут. Этого времени вполне достаточно для того чтобы сигнализация перешла в режим ожидания, а утечка прекратилась. Если произойдёт именно так, значит, сигнализация исправна, если нет – причина в ее неисправности. В таком случае стоит обратиться к специалистам, самому разобраться в системе сигнализации будет очень сложно.
Алгоритм поиска утечки
Чтобы найти утечку, в первую очередь надо снять аккумулятор и зарядить его от стороннего ЗУ до номинального напряжения. После установки на место, надо, не включая зажигания, измерить ток, потребляемый бортовой сетью авто. Если он превышает допустимое значение, надо искать нештатного потребителя. Для этого можно замерять ток на плюсовом проводе к каждой нагрузке или просто поочередно отключать устройства, контролируя общий ток и определяя вклад в него от каждого устройства. Так можно обнаружить нагрузку, которая потребляет излишнюю энергию.
Положение мультиметра и разъема для красного щупа — 10А
Если такой потребитель не найден, надо завести двигатель и измерить напряжение на генераторе. Оно должно быть в указанных выше пределах (и однозначно выше напряжения аккумулятора). Также полезно проверить направление тока – он должен вытекать из генератора и втекать в АКБ. Если нет – надо искать причину. В первую очередь надо визуально осмотреть контакты силовой цепи (это можно сделать с самого начала, при первом осмотре подкапотного пространства).
Окисленные клеммы аккумулятора.
Если обнаружено окисление или ржавчина на контактирующей поверхности, надо снять клеммы, счистить рыхлый слой загрязнения. Плотный слой удаляется напильником или наждачной шкуркой соответствующей степени зернистости.
Если окисления нет или его удаление не помогло, есть повод подозревать неисправность генератора. Заедание подшипников можно проверить самостоятельно, откинув ремень генератора и прокрутив ротор рукой. Он должен вращаться легко и плавно, без заеданий и посторонних шумов. Выгорание диодного моста иногда можно обнаружить визуально. Также его можно проверить мультиметром – каждый диод отдельно.
Проверка диодного моста.
Снимать или отключать аккумулятор при работающем двигателе, чтобы проверить работу генератора, крайне не рекомендуется. Он служит своеобразным буферным элементом, защищающим оборудование автомобиля (в первую очередь, электронное) путем сглаживания выбросов напряжения, неизбежно возникающих при работе генератора. Для проверки устройства на стенде надо обратиться в сервисный центр.
Проверка генератора на стенде.
Если все в порядке, надо попросить кого-нибудь нажать педаль газа (а в автомобилях с тросовой проводкой педали топливной заслонки можно увеличить обороты самостоятельно) и определить уровень напряжения на аккумуляторе. Он должен повыситься, но оставаться в пределах нормы. Если нет – повод для диагностики генератора.
Далее надо включить всех потребителей, которые обычно включены при езде (музыка, освещение и т.п.), и проверить общее потребление. Если оно выше нормы – надо принимать решение об отключении части из них или замене генератора на более мощный.
Рекомендуем: Как из блока питания компьютера сделать зарядное устройство
Определение утечки своими руками
Скажу так ребята, если пару раз ваш новый аккумулятор разрядился на столько — что даже двери не открываются, то это однозначно идет утечка тока. Срочно проверяем, причем можно сделать своими руками, однако для этого нам потребуется «мультиметр», многие его называют «тестером», хотя кому как нравится – это не суть.
Если у вас нет, то его банально можно купить, нужная в хозяйстве вещь, да и стоит он всего рублей 200 – 300 за самую простую модель. Если жаба душит, тогда едем либо к другу, либо на СТО, правда там с вас возьму деньги – примерно 500 рублей, так что купить все же выгоднее.
Ну что проверка утечки проста и банальна, нам понадобиться.
- Ключ на 8 – 10 чтобы открутить клемму
- Мультиметр
Можно приступать к проверке.
Что делаем:
Открываем капот, откручиваем минусовую клемму с аккумулятора.
Снимаем ее, ставим мультиметр в режим измерения тока, то есть ампераж
Теперь «щупы» мультиметра, ставим в разрыв между клеммой и контактом АКБ.
У вас появятся цифры утечки, если они в норме и измеряются в миллиамперах, то это хорошо! Если они в амперах, то срочно нужно принимать меры!
Как видите все достаточно просто сделать самому, никаких супер умений знать не нужно.
Причины и последствия
Для начала необходимо разобраться, что такое автомобильный АКБ. Как и любой другой аккумулятор – это химический источник тока, имеющий электрическую ёмкость, значение которой обычно наносится на этикетке батареи. Измеряется она в ампер-часах (А·ч).
Ёмкость АКБ измеряется в ампер-часах и показывает каким током будет происходить разряд автомобильного аккумулятора
Фактически ёмкость определяет количество электрической энергии, которую может отдать полностью заряженный аккумулятор. Утечка тока представляет собой ток, потребляемый от батареи. Допустим, у нас серьёзное короткое замыкание в автопроводке, и ток утечки составляет 1 А. Тогда приведённый в качестве примера аккумулятор на 77 А·ч разрядится за 77 часов. В ходе использования ресурс батареи и её эффективная ёмкость уменьшаются, поэтому стартеру может не хватать пускового тока уже при разряде АКБ наполовину (в холодное время до 75 %). С такой утечкой можно считать, что через сутки завести авто с ключа станет практически невозможно.
Главная неприятность заключается в глубоком разряде аккумулятора. При получении энергии с АКБ, серная кислота, входящая в состав электролита, постепенно преобразуется в соли свинца. До некоторого момента этот процесс является обратимым, так как подобное происходит при заряде аккумулятора. Но если напряжение в ячейках опускается ниже определённого уровня, электролит образует нерастворимые соединения, оседающие на пластинах в виде кристаллов. Эти кристаллы никогда не восстановятся, но будут уменьшать рабочую поверхность пластин, приводя к увеличению внутреннего сопротивления батареи, а, значит, к уменьшению её ёмкости. В конце концов, придётся покупать новый аккумулятор. Опасным разрядом считается напряжение ниже 10,5 В на клеммах АКБ. Если вы принесли домой на зарядку автомобильный аккумулятор и увидели более низкое напряжение, настало время бить тревогу и срочно разбираться с утечкой!
Кроме того, утечки, вызванные короткими замыканиями или расплавленной изоляцией проводки при достаточно больших токах могут привести не просто к порче АКБ, но и к возгоранию. Действительно, новый автомобильный аккумулятор способен отдавать в течение небольшого периода времени сотни ампер, которые по законам физики могут привести к плавлению и воспламенению за несколько минут. Старые батареи могут вскипеть или взорваться при постоянной повышенной нагрузке. Хуже того – всё это может произойти совершенно случайно в любое время, например, ночью на парковке.
Электрическая система автомобиля представляет собой комплекс сложных электронных систем, соединённых между собой
После рассмотрения всех неприятных последствий тока утечки стоит разобраться и в его причинах. Раньше, во времена карбюраторных автомобилей с минимумом электроники нормальным током утечки считалось полное его отсутствие. В тех машинах просто нечему было потреблять ток с батареи, когда зажигание было отключено. Сегодня всё изменилось: любой автомобиль просто напичкан различной электроникой. Это могут быть как штатные устройства, так и установленные водителем впоследствии. И хотя вся современная электроника под дружное шествие экологов с лозунгами об энергосбережении поддерживает специальные «спящие» режимы или режимы ожидания с очень низким потреблением энергии, какое-то количество тока потребляется дежурными цепями. Потому небольшие значения тока утечки (до 70 мА) являются нормой.
Из заводского оборудования в автомобиле в норме постоянно потребляют некоторое количество энергии следующие девайсы:
- Диоды в выпрямителе генератора (20-45 мА);
- Магнитола (до 5 мА);
- Сигнализация (10-50 мА);
- Различные коммутирующие устройства на базе реле или полупроводников, бортовой компьютер двигателя (до 10 мА).
В скобках указаны максимально допустимые значения тока для исправного оборудования. Компоненты с неисправностью могут резко увеличить своё потребление. О выявлении и устранении таких компонентов мы поговорим в последней части, а пока приведём список устанавливаемых водителями дополнительных устройств, которые часто могут добавить к утечке ещё добрую сотню миллиампер:
- Нештатная магнитола;
- Дополнительные усилители и активные сабвуферы;
- Противоугонка или вторая сигнализация;
- Видеорегистратор или радар-детектор;
- GPS-навигатор;
- Любое оборудование с питанием через USB, подключенное к прикуривателю.
Причины и последствия
Для начала необходимо разобраться, что такое автомобильный АКБ. Как и любой другой аккумулятор – это химический источник тока, имеющий электрическую ёмкость, значение которой обычно наносится на этикетке батареи. Измеряется она в ампер-часах (А·ч).
Ёмкость АКБ измеряется в ампер-часах и показывает каким током будет происходить разряд автомобильного аккумулятора
Фактически ёмкость определяет количество электрической энергии, которую может отдать полностью заряженный аккумулятор. Утечка тока представляет собой ток, потребляемый от батареи. Допустим, у нас серьёзное короткое замыкание в автопроводке, и ток утечки составляет 1 А. Тогда приведённый в качестве примера аккумулятор на 77 А·ч разрядится за 77 часов. В ходе использования ресурс батареи и её эффективная ёмкость уменьшаются, поэтому стартеру может не хватать пускового тока уже при разряде АКБ наполовину (в холодное время до 75 %). С такой утечкой можно считать, что через сутки завести авто с ключа станет практически невозможно.
Главная неприятность заключается в глубоком разряде аккумулятора. При получении энергии с АКБ, серная кислота, входящая в состав электролита, постепенно преобразуется в соли свинца. До некоторого момента этот процесс является обратимым, так как подобное происходит при заряде аккумулятора. Но если напряжение в ячейках опускается ниже определённого уровня, электролит образует нерастворимые соединения, оседающие на пластинах в виде кристаллов. Эти кристаллы никогда не восстановятся, но будут уменьшать рабочую поверхность пластин, приводя к увеличению внутреннего сопротивления батареи, а, значит, к уменьшению её ёмкости. В конце концов, придётся покупать новый аккумулятор. Опасным разрядом считается напряжение ниже 10,5 В на клеммах АКБ. Если вы принесли домой на зарядку автомобильный аккумулятор и увидели более низкое напряжение, настало время бить тревогу и срочно разбираться с утечкой!
Кроме того, утечки, вызванные короткими замыканиями или расплавленной изоляцией проводки при достаточно больших токах могут привести не просто к порче АКБ, но и к возгоранию. Действительно, новый автомобильный аккумулятор способен отдавать в течение небольшого периода времени сотни ампер, которые по законам физики могут привести к плавлению и воспламенению за несколько минут. Старые батареи могут вскипеть или взорваться при постоянной повышенной нагрузке. Хуже того – всё это может произойти совершенно случайно в любое время, например, ночью на парковке.
Электрическая система автомобиля представляет собой комплекс сложных электронных систем, соединённых между собой
После рассмотрения всех неприятных последствий тока утечки стоит разобраться и в его причинах. Раньше, во времена карбюраторных автомобилей с минимумом электроники нормальным током утечки считалось полное его отсутствие. В тех машинах просто нечему было потреблять ток с батареи, когда зажигание было отключено. Сегодня всё изменилось: любой автомобиль просто напичкан различной электроникой. Это могут быть как штатные устройства, так и установленные водителем впоследствии. И хотя вся современная электроника под дружное шествие экологов с лозунгами об энергосбережении поддерживает специальные «спящие» режимы или режимы ожидания с очень низким потреблением энергии, какое-то количество тока потребляется дежурными цепями. Потому небольшие значения тока утечки (до 70 мА) являются нормой.
Из заводского оборудования в автомобиле в норме постоянно потребляют некоторое количество энергии следующие девайсы:
- Диоды в выпрямителе генератора (20-45 мА);
- Магнитола (до 5 мА);
- Сигнализация (10-50 мА);
- Различные коммутирующие устройства на базе реле или полупроводников, бортовой компьютер двигателя (до 10 мА).
В скобках указаны максимально допустимые значения тока для исправного оборудования. Компоненты с неисправностью могут резко увеличить своё потребление. О выявлении и устранении таких компонентов мы поговорим в последней части, а пока приведём список устанавливаемых водителями дополнительных устройств, которые часто могут добавить к утечке ещё добрую сотню миллиампер:
- Нештатная магнитола;
- Дополнительные усилители и активные сабвуферы;
- Противоугонка или вторая сигнализация;
- Видеорегистратор или радар-детектор;
- GPS-навигатор;
- Любое оборудование с питанием через USB, подключенное к прикуривателю.
Что такое утечка тока?
Утечкой называется ситуация, когда ток незапланированно протекает в электрической цепи. Идеально, когда параметры нулевые, но значения выше 0 не говорят о проблеме. Все машины оснащены разными системами, в том числе теми, что подключены к сети и потребляют энергию в постоянном режиме. Допустим, когда авто стоит на парковке, оно не эксплуатируется, но вместо этого функционируют охранные системы. В любом случае, утечка энергии в небольшом количестве считается нормальной.
Нормой является величина, которую можно высчитать самостоятельно. В легковых автомобилях среднее значение составляет 40 мА, но если машина имеет дополнительные устройства, то значение увеличивается до 80 мА.