Измерение напряжения. Автоликбез.

[Саша-Ирпень]

С удивлением обнаружил, что не только начинающие, но и те, кто считает себя «Супер –диагностом» не всегда могут эффективно измерять напряжении и не представляют себе происходящие при этом процессы. Поэтому, попытаюсь рассказать про свой опыт в этом деле. Если я в чём-то ошибаюсь, то пускай, «спецы», меня поправят.
Провода - это тот же резистор.
Схема №1. Измеряем напряжение в точках «А» и «В». Имеем 12 вольт. Потом измеряем напряжение в точках «С» и «D». Получилось уже 10,8 в. Логично предположить, что 1,2 в. потерялось на сопротивлении проводов. Делим 1,2 в. на 2, (т. е. на два провода) и получаем 0,6 в. на один провод. Но это только предположение. Величину потерь на проводах также можно измерить. Для этого измеряем напряжение в точках «А» и «С». Имеем 0,9 в. Потом измеряем в точках «В» и «D». Теперь получили 0,3 в. Как же так? Сечение и длина проводов одинаковые… А виноваты плохие контакты. Подчищаем – исправляем. Теперь измеряем потери повторно. Потери сравнялись – на обеих проводах стало по 0,3 в. А лампочка стала светить ярче, так как теперь на неё приходит уже 11,4 в. (Ситуация типичная для автомобильных фар.) Поскольку каждый проводник имеет какое-то сопротивление, то эту же схему можно представить в таком виде. ( См. схему №2.) А теперь ещё немного усложним эту же схему, ещё добавив в неё деталей. ( См. схему №3.) В схеме №3 потери напряжения будут больше, так как в ней больше элементов, чем в схеме № 1. Т. е., чем больше элементов, тем больше потери. Эти потери также можно измерить, как все суммарно, так и на каждом элементе в отдельности. Методике измерений изложена выше. Желающие познакомиться с практическим применением измерения на каждом элементе схемы, могут зайти по ссылке: http://www.oktja.ru/forum/topic/76527-m ... msearch__1
ВЫВОДЫ: 1.Каждый элемент схемы имеет сопротивление, на котором происходит потеря напряжения. 2. Величину этих потерь можно измерить. 3. Для того чтобы лампа светила полным накалом, на неё должно приходить номинальное напряжение. (Мне приходилось встречаться с потерями на лампах фар до трёх вольт.) Вот где скрыты резервы увеличения яркости фар.

[Саша-Ирпень]

Делитель напряжения.
Схема №4. Если подключить последовательно две лампочки одинаковой мощности, (читай с одинаковым сопротивлением), то напряжение разделиться между ними поровну, и они будут гореть в полнакала, но с одинаковой яркостью. (См. схему №4.)
Если же мощность лампочек будет разной, (читай, сопротивление будет разным), то одна из них будет гореть ярче. А какая? (См. схему №5.) Очевидно, что та, падение напряжения на которой больше. В нашем случае, это лампочка на 5 ватт. В данном случае напряжение на лампочках поделиться уже не поровну, а примерно в пропорции 1:5. То есть, мы получили делитель напряжения с таким коэффициентом деления. (1:5). (См. схему №6.) Для подтверждения теории практикой измеряем напряжение. На авто, мы достаточно часто сталкиваемся с тем, что при пропадании массы фонарей лампочки горят все одновременно, но с разной яркостью. Это происходит потому, что ток начинает протекать по обводным цепям, а напряжение распределяется неравномерно. (Получается делитель напряжения, похожий на такой, как в нашем примере.) Ярче начинают светить лампочки меньшей мощности, т. к. сопротивление у них больше, соответственно и падение напряжения на них тоже будет больше.
Практически в авто большое количество делителей напряжения. Посмотрим ещё раз на схему № 2. Если суммарное сопротивление проводов будет равняться сопротивлению нагрузки, то получим делитель 1:1. Т. е. половина напряжения не дойдёт до потребителя.
Выводы: 1. Практически любой потребитель тока, как бы запитан через делитель напряжения. 2.Чем мощнее потребитель, тем чувствительнее он к величине потерь. 3. Все потери можно измерить.
Очень показательный пример, это самый мощный потребитель - стартер. (Мощность ок. 1000 ватт.) Стартер требует очень надёжного контакта в силовых проводах. Потому что, если сопротивление проводов будет равняться сопротивлению стартера, (а оно очень-очень маленькое), то половина напряжения до стартера не дойдёт, оно потратится на нагрев. И поэтому, мы часто наблюдаем на силовых проводах стартера оплавленную изоляцию, а также обгоревшие гайки и клеммы.
Узел.
Схема № 7. На схеме показано соединение нескольких деталей в, так называемый, узел. Отследить величину протекающих токов и падения напряжения, при изменении нагрузки в нём, очень-очень сложная задача. Поэтому рассматривать взаимосвязи падений напряжения в узле мы не будем. Хотя на практике, мы часто наблюдаем их на осциллографе – это всплески и просадки напряжения на проводах ДПДЗ, ДАД и т. п. от работы форсунок и катушки (модуля) зажигания.
Выводы: При работе мотора в проводке, представляющей из себя, как бы единый «узел», всё время происходят как просадки по плюсу, так и «поднятие» масс. Часто эти всплески пугают начинающих диагностов, особенно если измерения проводятся на чувствительных режимах осциллографа. Но все эти колебания напряжения являются нормой, пока они находятся в допустимых пределах. Обычно амплитуду колебаний напряжения на десятые доли вольта можно считать нормальными. А вот если амплитуда колебаний измеряется вольтами, то это уже будет неисправность.

[Саша-Ирпень]

Входное сопротивление осциллографа.
Входное сопротивление осциллографа составляет 1 мом, что хорошо для точных измерений падения напряжения. Так как входное сопротивление оказывается подключённым к нагрузке, и часть тока потечёт и через осциллограф. (Что, неизбежно, вызовет погрешность в измерениях.) Т.е, чем выше входное сопротивление прибора, тем выше точность измерения. Но каждая медаль имеет две стороны и высокоомный вход сильнее подвержен помехам, а также не будет «замечать» достаточно больших сопротивлений, включённых последовательно с осциллографическим пробником. Так, если измерить напряжение АКБ, подключив последовательно с осцилл. пробником резистор в 1 мом, то вместо 12 в., осциллограф покажет 6 вольт. Так как получится делитель напряжения 1:1.Т. е. 1 мом резистор и 1 мом входное сопр. осцила. А вот если подключить последовательно резистор на 10 ком., то мы потеряем 0,12 в., т. е. осцил просто «не заметит» достаточно большого сопротивления 10 ком. Этот момент нужно учитывать при измерениях.
Измерение потерь по массе блока.
Один «супер»- диагност посоветовал начинающим проверять массу блока цилиндров, подключив осциллограф между «+» АКБ и собственно блоком. Мол, при плохой массе, осцил не покажет 12 в. Но, при таком измерении, возникает огромнейшее количество вариантов, которые просто, скорее всего, введут в заблуждение не только начинающего. Рассмотрим некоторые из них: 1. «Классика», карбюратор. А). Зажигание выключено. Если даже массового провода не будет вообще, то осцил, подключённый между «+» и блоком, покажет отличную массу, так как трос подсоса, уже сам по себе, является неплохой массой. (Наверняка, многие видели подплавленный трос подсоса, нагревавшийся тогда, когда пропадала масса на блоке, и ток, при прокрутке стартером, шёл через трос.) Если же отсоединить и трос, то масса «прозвонится по «обводным» цепям – через провод возбуждения генер. и, затем Р. Н., через ЭМК и лампочки щитка приборов… И потом, как было сказано выше, сопротивление массы величиной до нескольких десятков ком, осцил просто «не заметит». Б). Зажигание включено. В этом случае у нас получается «узел», т. е. на блок идёт подпитка по плюсу через возб. генер., лампочку давления масла и, возможно, через ЭМК и трамблёр. При отличной массе эта подпитка «сАдиться» на « - » АКБ, а при «плюшевой» массе получится делитель напряжения. Вариантов деления напряжения может быть множество, но осцил, скорее всего, при данном способе измерения, «дохлую» массу просто не заметит. 2.Инжекторные авто. А). Зажигание выключено. Отличий от «классики» немного. (С одной стороны, нет троса подсоса, но при всём многообразии схемотехники проводки, как правило, есть большое количество обводных цепей, создающих иллюзию отличной массы, даже при отсутствующем массовом проводе. ( Разумеется, если измерения проводить по «оригинальной» методике, предложенной «супер» - диагностом.) Б). Зажигание включено. Подпиток по плюсу немного – генер. (но током всего-то ок. 100ма.), датчики давл. масла, температуры… (Форсунки и модуль зажигания, как правило, с массой не соединяются.) Т. е. опять «узел» и делитель напряжения. Но, скорее всего, 99%, что осцил проблем с массой не обнаружит.
Выводы: Советовать проверять массу блока подключая осцил между «+» АКБ и собственно блоком – это вершина невежества. Для качественной проверки массы не подходит и контролька, т. к. токи, протекающие через неё, мизерные. Начинающие, последовавшие такому, «совету» могут не только потерять время, но и «попасть на деньги», начав производить ненужную замену исправных деталей. МАССА БЛОКА ПРОВЕРЯЕТСЯ ТОЛЬКО ИЗМЕРЕНИЕМ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ МЕЖДУ «-» АКБ И БЛОКОМ ЦИЛИНДРОВ. Причём, измерять лучше всего при полной нагрузке – прокрутке стартером. Измерения проводить желательно АНАЛОГОВЫМ вольтметром или осциллографом. ( Вообще-то осциллограф – это графический вольтметр.) Измерять сопротивление массы считаю несерьёзным: 1. Сопротивление качественной массы настолько мизерно, что его проблемно точно замерить омметром. 2. Всегда есть опасность, что при включении стартера (а средняя величина тока стартера при запуске бензинового мотора ок. 100 А.) в местах повышенного сопротивления произойдёт точечный нагрев, мгновенное окисление и цепь разорвётся. (Наверняка многие сталкивались с этим явлением, когда при попытке запуска мотора раздаётся щелчёк и щиток гаснет. Хотя, только что горел! И всё пропадает, пока не покрутишь клемму АКБ. В этом случае, скорее всего, омметр при прозвонке до включения стартера показал бы, что всё отлично. А вот в рабочем режиме – увы!) Желающие могут самостоятельно подсчитать мощность, которая выделится в месте плохого контакта в момент щелчка. Навскидку получается около нескольких сотен ватт.


Буду благодарен за конструктивную критику.

[Alexprofess]

В принципе все правильно, но нет четких правил, хотя они уже давно известны в виде законов.
Это все равно, что объяснять водителю, который не знает правил дорожного движения, как правильно проехать конкретный перекресток.
Рассказ получится очень красочный и яркий, если вспомнить, как другие водители проезжая этот перекресток попали в аварию.
Больше знаний как проехать этот и другие перекрестии, можно узнать изучив правила дорожного движения.
Поэтому – изучите:
Закон Ома для участка цепи.
Закон Ома для всей цепи.
Закон Ома в интегральной форме.
Закон Ома в дифференциальной форме.
Закон Ома для переменного тока.
Первый закон Кирхгофа.
Второй закон Кирхгофа.

[Саша-Ирпень]

Ув. Alexprofess ! Спасибо большое вам за ответ. Сообщение помещено в разделе "Помощь начинающим", и названо " Автоликбез." Яркая форма, как раз, и помогает начинающим лучше понять и запомнить. Если бы я просто предложил начинающим изучить законы, (а ведь их нужно еще и потом суметь применить на практике...) то, наверное, не было бы так доступно. А то, иногда, даже грустно становится. Посмотрите, например, тему "Плохой минус".

[GNAT]

Ув. Alexprofess ! Спасибо большое вам за ответ. Сообщение помещено в разделе "Помощь начинающим", и названо " Автоликбез." Яркая форма, как раз, и помогает начинающим лучше понять и запомнить

+100%
Всё верно ты изложил. Вот так простым языком и нужно доводить материал до диагностов. Не должны они знать и помнить закон ома. Не нужен он в практике. (только на диване Алекспрофесу нужен) ,а кому нужен, всегда откроют его по новой ,исходя из данных ( 1ом,2вольта,2ампера,4ватта.)

[Саша-Ирпень]

Не нужен он в практике. (только на диване Алекспрофесу нужен)

Ув. Гнат! Спасибо за лестный отзыв.Но я также и очень уважаю Alexprofess , он профессионал с большой буквы.

[GNAT]

Читал твои,АВС,Андрейкины и многих других, анализы неисправностей. А что то Проффеса не читал. Всё высокие материи и формулы гонит - ни кому не нужные на практическом сайте диагностов.

[automaster]

Саша, спасибо. Теперь уже от меня. Дал направление, куда двигаться. А то, когда

В любом узле электрической цепи алгебраическая сумма токов равна нулю

(Первый закон Кирхгофа)

или

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех его участках

(Второй)

Для человека незнакомого с электротехникой сложно понять, о чем это и для чего. К сожалению именно молодежь здесь и плавает. А если добавить практическую направленность, а именно она помогает понять необходимость изучения законов.
Но, с моей точки зрения, в финале должен быть все же закон. Именно он концентрирует точность фразы.
Простой пример. Приходит парнишка. До этого даже тестер в руках не держал. Как ему объяснить (доходчиво, в самом начале его профессионального пути, так что бы не отбить охоту и не сделать обычным "ходовиком") например первый закон Ома? Сергей нашел решение на примере:
"Какой предохранитель надо вставить клиенту если сам предохранитель утерян. Поставишь больше - может загореться проводка, поставишь меньше - будет гореть сам предохранитель. Конечно, пример несколько условен, но работает.
Поэтому, Саша, ты занялся очень нужным делом.

[automaster]

Теперь несколько слов о другом, на мой взгляд, не менее важном.

Читал твои,АВС,Андрейкины и многих других, анализы неисправностей. А что то Проффеса не читал. Всё высокие материи и формулы гонит - ни кому не нужные на практическом сайте диагностов.

Вот здесь Вы не совсем правы. Ведь Вас раздражает, когда пишущий не прочитал элементарные инструкции, например по работе осциллографа? А это те же формулы. Проанализируйте форумы диагностов с другой стороны -
задается вопрос, на него дается несколько ответов, после чего задающий перебирает варианты и начинает в глазах клиента выглядеть Диагностом. Часто такое происходит? Да сплошь и рядом. Казалось бы плохого в этом ничего нет коллеги спасают время на поиск неисправности и выяснение теории. Но есть системная ошибка - знания получаются отрывочными, а значит в следующий раз придется вновь задавать аналогичный вопрос.

[АВС]

Я считал, что азы школьного курса физики диагност уж точно должен знать. Иначе нечего и браться за диагностику.

[Саша-Ирпень]

Но, с моей точки зрения, в финале должен быть все же закон. Именно он концентрирует точность фразы.

Андрей Владимирович, спасибо за ответ и за конструктивную критику.

[Саша-Ирпень]

Измерять сопротивление массы считаю несерьёзным: 1. Сопротивление качественной массы настолько мизерно, что его проблемно точно замерить омметром.

Один мой знакомый не согласен с тем, что сопротивление массы блока невозможно точно замерить омметром. Он считает, что при современных высокоточных приборах, всё-же возможно, проверять соротивление массы блока омметром. И нет никакой разницы, измерять падение напряжения при макс. нагрузке, или сопротивление. (По образованию он, радиоинженер.) Я же, всё таки считаю, что измерение потерь на массовом проводе блока нужно производить только в рабочем режиме - т. е. при максимальной нагрузке - при прокрутке стартёром. Хотелось бы узнать и другие мнения по этому вопросу.

[GNAT]

Абсолютно верно. Это в радиотехническом изделии можно мерять сопротивление массы. Токи мизерные и сопротивление будет одинаковым что при 5ма ,что при 50ма. А в Авто, без потребителей может быть о.1ом. При включении зажигания 0.5ом. при включении стартера - бесконечность, то есть обрывается цепь. При замере сопротивления непонятно какое оно должно быть в норме, и какое предельно допустимое.(например масса фары, классика Жигули ,ржавая) А по падению, всё чётко, стремимся к напряжению АКБ, как можно ближе, что б было питание на стартете,на ЭБУ (именно на клеммах потребителя) Только падение напряжения нужно мерять,что б действительно понять сколько вольт доходит до стартера и сколько до ЭБУ. Либо мерять падение на проводе или между массой потребителя и минусом АКБ. Стремясь получить минимальное падение напряжения. Саша чётко привёл пример оплавления тросса подсоса при обрыве шины Двигатель - Корпус.
Насчёт формул и законов. Только практические занятия в лабараториии откладываются в мозгу у студентов навсегда (и потом только в работе постепенно приходит понимание и закона и практики) ,а зубрилы могли чётко выучить закон ОМА и Киргофа и Фарадея,но на практике не смогли их применить и только малая часть (обычно это радиолюбители) понимали и практически и теоретически законы.Вот из них и получались хорошие специалисты. Потому что им было всё это интересно.

[Oleg19]

Да на счёт радиолюбитилей вы совершенно правы GNAT,кокраз наш электрик который нашёл проблему с минусовым проводом он радиотелемастер , к томуже самоучка это я уже приобщил его автоэлектрике, ещё 2 года назад он не знал как открывается капот, я ему говорил где какой нужно вольтаж или импульс а он ковыряется во всём электроном,и много ЭБУ починил, я сейчас вспомнил ещё один случай был 31 декабря притащили на верёвке ПАССАТ 1992 года В 3 как сказал хозяин приехал на базар а с базара уже на верёвке к нам. Хозяин был уверен на все сто что у него сгорел бензонасос начал звонить по знакомым искать насос,я ему говорю не торопись давай помериим давление рас ты грешиш на насос,померял насос живой,сразу вопрос ачто ещё может быть? я ему сказал что с машиной надо поработать,а так как настроение уже новогодние я ему педложил остаить машину на что он не согласился ,и вызвал товарищя чтоб тот его оттянул домой тут кокраз приехал Вовчик наш электрик , ну и как обычно начал своим древним тестероммерять минуса утечки, клемы акумуляторные забраковал,плохие контакты по массе сказал что если это устранить то возможно что авто поедет,хозяин автомобиля и приехавший к тому времени его товарищь посмотрели на вовчика как на дурика и рассмеялись, но он настоял на своём чтоб привезли новые клемы. Он заменил клемы потжал везде контакты,и говорит хозяину заводи, и тот с ухмылкой на лице начал заводить.Машина завелась с пол оборота и начала чётко реагировать на газ,после этого улыбки появились уже теперь на наших лицах. Вот такие вот бывают ситуации.