Pokud je elektrikář dostatečně kvalifikovaný, lze závady na elektrickém systému vozidla diagnostikovat pomocí tak jednoduchého zařízení, jakým je funkční digitální multimetr. Přitom diagnostickým chybám lze často předejít jednoduše tím, že budete mít dovednosti správně odečítat hodnoty multimetru.
Při měření napětí zobrazují hodnoty multimetru rozdíl potenciálů mezi červenou a černou sondou. Pokud je například červená sonda zkratována na 12 V a černá sonda na 0 V, na displeji multimetru se zobrazí 12 V (rozdíl mezi 12 a 0). Pokud jsou však obě sondy připojeny na 12 V, nebude mezi sondami žádný rozdíl napětí a na displeji multimetru se zobrazí 0 voltů.
Řídicí napětí je na prvním místě
Před prováděním jakýchkoli testů na elektrickém systému vozidla se ujistěte, že je přítomno testovací napětí. Měří se na připojené autobaterii přiložením multimetrových sond na oba vývody. Červená sonda se připojuje ke kladné svorce (+) a černá sonda se připojuje k záporné svorce (-).
Pro správné provedení postupu měření postupujte podle následujících pokynů:
- Při vypnutém multimetru se ujistěte, že jsou sondy připojeny ke správným konektorům na multimetru (většinou jsou konektory pro střídavý a stejnosměrný proud, někdy jsou dva konektory pro stejnosměrný proud různé síly)
- Přepněte multimetr do režimu DC Volts
- Vyberte polohu kulatého přepínače odpovídající desítkám voltů (obvykle označeno „20“).
- Poté připojte červenou a černou sondu ke svorkám baterie.
Měření na řetězu není indikátor
Ve výše uvedeném příkladu, pokud je měření napětí provedeno na opačných svorkách autobaterie (při vypnutém motoru), multimetr ukáže přibližně 12,7 voltů. Toto je hodnota rozdílu potenciálů.
Pokud je čtení provedeno z pojistky (nebo jakýchkoli dvou částí obvodu), multimetr ukáže 0 voltů na pracovním obvodu, protože potenciál na červené a černé sondě je identický.
Po seznámení s teoretickými aspekty je diagnostika závad jasnější. Nyní můžete hledat místo poklesu napětí v obvodu.
Testování jednotlivého kabelu
Výše uvedený příklad ukazuje pokles napětí od kladného pólu baterie ke kladnému pólu startéru. Pokud je nalezen, měli byste zkontrolovat kabel, zda není přerušený. K provedení tohoto testu byl multimetr v režimu „DC Volts“ a sondy byly přiloženy na různé konce testovaného kabelu. Otáčíme startérem, abychom zatížili kabel.
Očekávaný výsledek by neměl překročit přibližně 0,5 voltu, což naznačuje možnost normálního provozu kabelu – rozdíl je způsoben odporem samotného kabelu. Pokud výsledek změny překročí doporučenou hodnotu půl voltu, může to znamenat poškození kabelu nebo vysoký odpor v obvodu.
Pracovní kabel nespotřebuje více než půl voltu
Podobnou zkušební metodu lze aplikovat na jakýkoli elektrický obvod.
Při zkratování multimetru přes zápornou svorku baterie a svorku startéru k zemi, jak je znázorněno níže, byste měli očekávat hodnotu asi 0,5 voltu pro provozuschopný kabel.
Podobnou metodu měření úbytku napětí lze použít na jakýkoli elektrický obvod ve vozidle a je spolehlivou metodou pro identifikaci následujících typů závad:
Je možné si představit moderní život bez elektřiny? Rozhodně ne. Často však nastávají situace, kdy je potřeba identifikovat různé elektrické závady. Takových problémů může být velké množství a při řešení takových problémů se používají elektrické měřicí přístroje. S jejich pomocí můžete snadno zkontrolovat přítomnost napětí v zásuvce, zkontrolovat neporušenost vodiče a také jej použít k hledání mnoha dalších závad. V tomto článku se budeme zabývat nejuniverzálnějším zařízením, které kombinuje několik funkcí – multimetr. Okamžitě poznamenávám, že zde budou shromážděny obecné vysvětlení fungování zařízení, které průměrnému uživateli umožní pochopit základy používání multimetru.
Co je multimetr?
Multimetr je zařízení, které umožňuje měřit různé elektrické veličiny. S ním můžete měřit napětí, odpor vodičů, měřit proud a provádět řadu dalších manipulací, jejichž hlasitost závisí na funkčnosti zařízení. Mezi takové další možnosti patří: připojení termočlánku, schopnost měřit kapacitu kondenzátoru atd. V našem případě použijeme rozpočtový model zařízení se standardní funkčností. Jeho schopnosti jsou dostatečné pro většinu typů elektroinstalačních prací.
Typy multimetrů
V současné době jsou multimetry rozděleny do dvou typů: digitální a analogové (ukazatel). Hlavní rozdíly mezi nimi jsou vnitřní struktura zařízení a také způsob zobrazení naměřených hodnot. Digitální multimetry jsou nyní nejoblíbenější, protože mají širší funkčnost a snadno se používají. Analogový multimetr by se však neměl podceňovat, protože v některých situacích je ukazovací zařízení prostě nenahraditelné.
Ukazatelový multimetr často používají profesionální elektrikáři, protože je odolný proti rušení a také umožňuje vizuálně odrážet dynamiku měnícího se signálu.
Ve srovnání s analogovými přístroji nepotřebuje digitální multimetr ovládat pro běžného uživatele těžkou měřící stupnici. Digitální přístroje jsou přesnější, snáze se používají a často mají mnohem pokročilejší funkce.
Nebudeme se zaměřovat na výhody a nevýhody obou typů měřicích přístrojů. Na toto téma bude mít každý mistr svůj vlastní pohled. V tomto článku jako příklad zvážíme použití rozpočtového digitálního multimetru, který bude pro každého pochopitelný.
Vzhled a režimy měření přístroje
Co je digitální multimetr? Toto zařízení, stejně jako mnoho jiných modelů, má často obdélníkový tvar. Tělo přístroje je vyrobeno z plastu. Někdy existují možnosti s pogumovanými kryty na ochranu před mechanickým poškozením.
Na přední straně jsou tři hlavní prvky zařízení:
· přepínání režimů měření;
· tři funkční zásuvky pro připojení měřicích sond.
Princip fungování zařízení je poměrně jednoduchý. Nejprve je potřeba zapojit sondy do požadovaných konektorů, poté pomocí přepínače nastavit požadovaný režim měření.
Co tedy můžeme tímto přístrojem měřit? Pojďme se na to blíže podívat.
Měření střídavého napětí: v našem případě je maximální povolený limit měření 600 V.
Měření stejnosměrného napětí: od 200 mV do 600 V.
· Měření proudu: maximální přípustný proud je do 10 A. Je však třeba si uvědomit, že při měření vysokých hodnot je třeba pečlivě dodržovat bezpečnostní opatření a takové zátěži by měl být přístroj vystaven pouze krátkodobě. Samozřejmě je lepší to udělat pomocí proudových kleští.
· Kontrola diod a “kontinuity” obvodu: umožňuje zkontrolovat diodu na poruchu a také zkontrolovat neporušenost vodiče (řekněme vodičů).
· Měření odporu: umožňuje měřit odpor vodiče s maximálním limitem 2 MΩ.
· PNP a NPN: nastavte typ bipolárního tranzistoru pro kontrolu jeho proudového zesílení.
· HFE konektor: do tohoto konektoru vložte nožičky tranzistoru, abyste zjistili jeho aktuální zesílení.
Konektorový blok na multimetru je reprezentován třemi kolíky.
Konektor “COM” (mínus, nula) – používá se vždy pro jakékoli měření.
Konektor “V/mA/Ω” – slouží k měření stejnosměrného a střídavého napětí, odporu, průchodnosti a také k měření proudu do 200 mA.
Konektor 10 A – slouží k měření proudu v rozsahu od 200 mA do 10 A.
V následujících odstavcích si jednotlivé režimy měření projdeme podrobněji a uvedeme názorné příklady.
Měření střídavého napětí
Nejčastěji je v každodenním životě vyžadováno měření napětí v naší elektrické síti. Jak víte, používá střídavé napětí 230 V s frekvencí 50 Hz. Pro měření střídavého napětí v zásuvce je třeba nainstalovat sondy do konektorů “COM” a “V / mA / Ω”. Poté nastavte přepínač do režimu měření střídavého napětí s limitní hodnotou 600 V. Poté je potřeba zasunout sondy do zásuvky. Polarita není vyžadována.
Díky tomu budeme moci na displeji vidět aktuální napětí v síti. V našem případě to bylo 208 V.
Měření stejnosměrného napětí
Zdrojem energie pro různá elektronická zařízení mohou být galvanické články, baterie produkující stejnosměrný proud. U nejběžnější prstové baterie stačí měřit velikost stejnosměrného napětí. V tomto případě budete muset při měření dodržet polaritu (pokud ji zaměníte, objeví se na displeji multimetru před naměřenou hodnotou znaménko mínus).
Chcete-li měřit napětí baterie, budete muset nastavit přepínač do režimu měření stejnosměrného napětí na přibližně 20 V.
Poté sondami změříme hodnotu napětí při dodržení polarity. V důsledku toho jsme dostali výsledek 1.29 V.
Měření proudu
Měření proudu se vždy provádí v sérii s elektrickým obvodem.
S naším přístrojem můžeme měřit pouze stejnosměrný proud, k měření střídavého proudu potřebujeme jiný přístroj.
Nejprve se musíme rozhodnout pro maximální možnou hodnotu veličiny, kterou měříme. Pokud hodnota měřeného proudu nepřesáhne 200 mA, pak je nutné červenou sondu připojit ke konektoru „V / mA / Ω“ a pokud více, pak ke konektoru 10 A.
Při měření velkých množství je nesmírně důležité dodržovat bezpečnostní předpisy a začít pracovat s odebíraným proudem ze zdroje. Měření proudu musí být prováděno na krátkou dobu, ne déle než několik sekund. I když znáte maximální hodnotu proudu, je lepší začít měřit zasunutím sondy do konektoru 10 A, přepínač na přístroji je také nutné přepnout do příslušného režimu. V případě potřeby bude možné seřídit spínač a v případě potřeby změnit uspořádání sondy. Takové akce zabrání přehřátí a možnému poškození multimetru.
Kontrola elektronických součástek pomocí multimetru
V tomto odstavci budeme uvažovat o kontrole běžných rádiových komponent pomocí multimetru.
Začněme odpor, který je široce používán ve většině elektronických zařízení. V elektrických zařízeních funguje jako omezovač proudu v obvodu. Bývá označován jako „odpor“. Samotná komponenta má mnoho odrůd a také možnosti provedení.
Jako příklad jsem vzal konstantní rezistor MLT-1. K měření odporu doporučuji použít multimetr. K tomu musíme vzít zařízení a přepnout přepínač do režimu měření odporu. Nastavením požadovaného rozsahu se na displeji zobrazí výsledek měření – 658 ohmů.
Dále zkontrolujte funkčnost. dioda. V současné době existuje obrovské množství různých diod. Nejčastěji se nyní používají polovodičové diody. V elektrických zařízeních se tento prvek často používá pro ochranu proti přepólování, pro přeměnu střídavého proudu na stejnosměrný a také pro mnoho dalších úkolů. Jednoduše řečeno, dioda propouští elektrický proud pouze v jednom směru.
Chcete-li testovat diodu pomocí multimetru, musíte zařízení uvést do režimu testování diod. Poté připojíme kladnou sondu (červená) k anodě a zápornou sondu (černá) ke katodě. Displej zobrazuje úbytek napětí na měřené diodě. Při obrácené polaritě by se na obrazovce zařízení měla zobrazit jednotka. V našem případě je dioda funkční, umožňuje tok proudu pouze jedním směrem.
V některých případech může dioda procházet proudem v obou směrech – to znamená, že prvek je rozbitý a neplní plně své funkce.
Nyní přejdeme ke kontrole tranzistory. Tranzistor je elektronická součástka v elektrickém obvodu, která je schopna řídit vysoký výstupní proud s malým vstupním signálem. Externě se tranzistor skládá z těla a tří svorek. Podle své struktury jsou rozděleny do dvou tříd: bipolární a polní. V našem případě budeme uvažovat dva bipolární tranzistory se strukturami “npn” a “pnp”. Uvnitř bipolárního tranzistoru jsou tři vrstvy vodiče. Dva z nich (kolektor a emitor) mají stejnou vodivost. Přes třetí vodič (základnu) je přiváděn malý proud.
Prvky zkontrolujeme v režimu testu diod. Nejprve je třeba říci, že jakýkoli bipolární tranzistor může být podmíněně reprezentován jako dvě diody (pn přechod). Níže jsou uvedeny obvody tranzistorů se strukturou “npn” a “pnp”. Budeme je potřebovat, abychom pochopili princip ověřování.
Budeme testovat dva tranzistory: MP116 (pnp), stejně jako KT805BM (npn).
Jak zjistit, jaký typ tranzistoru musíte otestovat? V tomto případě se budete muset obrátit na referenční knihy nebo vyhledat podobné informace na internetu. Pomocí testeru bude možné střídavým umístěním sond určit, který tranzistor máte, a také jeho „pinout“. Pinout je funkční uspořádání vývodů tranzistoru: kolektor, emitor a báze. V našem případě tuto otázku vynecháme a použijeme referenční informace na internetu.
Nejprve zkontrolujme tranzistor MP116 se strukturou “pnp”. Umístění jeho závěrů je vidět níže na fotografii.
Víme, že výstup základny je uprostřed součástky. Multimetr jsme uvedli do režimu testu diod. Vezmeme černou sondu a připojíme ji k základní svorce a červenou sondu ke svorce kolektoru. Multimetr nám ukázal aktuální hodnotu úbytku napětí 886 mV. Tím jsme se ujistili, že spojení základna-kolektor pn funguje.
Dále zkontrolujte spojení základna-emitor pn. K tomu připojíme červenou sondu ke svorce emitoru a černá zůstane na svorce základny. Zařízení by mělo ukazovat přibližně stejné hodnoty. V našem případě je tento přechod pn zdravý.
Abychom plně ověřili správnou činnost tranzistoru, provedeme stejná měření, pouze při opětovném zapnutí. Pokud je tranzistor plně funkční, pak by měl multimetr ukazovat hodnotu 1. V tomto případě se ujistíme, že přechodem pn neprochází proud v opačném směru. Chcete-li to provést, musíte připojit červenou sondu (kladnou) k bázi tranzistoru a černou sondu (zápornou) nejprve ke svorce kolektoru a poté k emitoru. V obou případech by měl multimetr zobrazovat 1.
Shrnout. Naše testování “pnp” tranzistoru MP116 ukázalo, že je plně funkční a oba pn přechody fungují správně.
U vadných tranzistorů může dojít k přerušení pn přechodu. Pokud je jeden z pn přechodů otevřený, pak proud nepoteče ani jedním směrem a multimetr zobrazí v obou případech 1.
Nyní navrhuji přejít ke kontrole “npn” tranzistoru KT805BM. Umístění funkčních kolíků prvku je uvedeno níže.
Kontrola tranzistorů se strukturou “npn” se provádí podobnou technikou. Jediný rozdíl je v tom, že při měření bude nutné přepólovat sondy.
Chcete-li zkontrolovat spojení základna-kolektor pn, budete muset připojit červenou sondu k výstupu základny a černou sondu k výstupu kolektoru. Pokud je pn přechod dobrý, pak uvidíme hodnotu úbytku napětí. V našem případě je to 560 mV.
Poté zkontrolujeme přechod mezi bází a emitorem pn. Také se ukázalo, že měl pravdu.
Na závěr zkontrolujeme stav tranzistoru při jeho opětovném zapnutí. Podobně jako v prvním příkladu změníme polaritu sond a střídavě kontrolujeme pn přechody báze-kolektor a také báze-emitor. Po opětovném zapnutí na multimetru bychom měli vidět hodnotu 1.
Oba testované tranzistory byly plně funkční. Podívali jsme se na testování této součástky pomocí funkce testu diod. Náš multimetr má však doplňkovou funkci pro kontrolu proudového zesílení tranzistorů. Používá se k výběru stejného páru součástí pro opravu nebo návrh jakéhokoli zařízení. Tato možnost je užitečná pro rychlé testování tranzistorů. K tomu potřebujete znát strukturu tranzistoru a také jeho pinout. Konektor HFE má více vstupů, což umožňuje připojit výstupy téměř jakéhokoli tranzistoru. Použití této funkce je snadné: když připojíte testovaný prvek, na displeji multimetru by se měly zobrazit číselné hodnoty zesílení. Pokud se na displeji zobrazí 0, pak je s největší pravděpodobností vadný tranzistor. Je nesmírně důležité poznamenat, že je nutné dosáhnout dobrého kontaktu mezi piny tranzistoru a konektorem HFE. Většina čínských multimetrů nemá vysoce kvalitní materiály použité při výrobě zařízení. Proto se musíte ujistit, že kontakty jsou pevně usazeny.
Jako příklad se podívejme na náš bipolární tranzistor MP116. Vývody tranzistoru vložíme do konektoru a uvedeme zařízení do režimu “pnp”. Naměřené hodnoty se zobrazují na obrazovce zařízení.
“Percall”
V posledním odstavci zvažte jeden z nejčastěji používaných výrazů – „Vytočit“. Jednoduše řečeno, “vytáčením” rozumíme kontrolu neporušenosti elektrického obvodu nebo přítomnosti zkratu. Jak zjistit, zda je drát neporušený nebo ne? Je nazýván”. Tento postup lze provést pomocí ohmmetru nebo multimetru. Vzhledem k tomu, že máme na ruce multimetr, navrhuji jej použít ke kontrole páru vodičů, zda nejsou “přerušené”.
Před zahájením testu je nutné přepnout multimetr do režimu testu diod a uzavřít sondy k sobě. Zařízení by mělo vykazovat nulový odpor, což nám umožní určit přítomnost kontaktu. V našem případě je přístroj vybaven i zvukovou indikací a při kontrole vodiče je slyšet charakteristické skřípání.
Abychom drát „prozvonili“, budeme muset připojit sondy na začátek a konec drátu. Pokud nedojde k porušení celistvosti vodiče, uvidíme na zařízení nulový odpor a uslyšíme zvukový signál testeru.
Závěr
Multimetr je velmi užitečným a vyhledávaným pomocníkem v bytě nebo soukromém domě. Jeho rozsah nepotřebuje žádné vysvětlení pro profesionální elektrikáře. Tento článek ale nebyl napsán pro takovou skupinu lidí. Doufám, že osoba, která dříve nebyla obeznámena s takovým multifunkčním zařízením, rozumí základům práce s ním a také situacím, ve kterých lze multimetr použít. Doufám, že vám moje myšlenky pomohly. V každém případě je vždy třeba pamatovat na to, že jakékoli elektrické práce musí být prováděny s přísným dodržováním bezpečnostních předpisů. V některých případech je lepší požádat o pomoc kvalifikovaného elektrikáře.
