Jak testujesz analogowe obwody elektryczne?

Podczas próby zdiagnozowania problemów z konwencjonalnymi analogowymi obwodami elektrycznymi, takimi jak światła, głośniki, podgrzewane tylne szyby itp., A także zwarć i niewyjaśnionych poborów prądu, może być trudno wyśledzić dokładne źródło problemu. Jak najlepiej to zrobić?

Przybory

• Multimiter cyfrowy

  • Napięcie, rezystancja, ustawienia ciągłości

  • DMM dla branży motoryzacyjnej są zwykle tym samym urządzeniem, ale mogą mieć kilka dodatkowych funkcji (cykl pracy, obroty)

  • PRZESTROGA : Niektóre tryby multimetru mogą spowodować uszkodzenie urządzenia lub samochodu, jeśli zostaną nieprawidłowo podłączone. Nigdy nie podłączaj DMM do obwodu równoległego, gdy jest ustawiony na amper (zachowaj ostrożność przy zmianie ustawienia z podłączonymi sondami), nigdy nie używaj testowania ciągłości obwodu pod napięciem, chyba że urządzenie jest w porządku. Nie mierzyć rezystancji w obwodzie pod napięciem. niektóre testy wymagają włączenia baterii, a inne wymagają odłączenia baterii

• Przewody testowe i przyrządy testowe

  • Minimalny zestaw obejmuje podstawowe sondy kontaktowe (dostarczane z DMM) i klipsy Aligator. Pierwszą rzeczą do zdobycia jest przedłużenie wtyczki bananowej 20 stóp w celu przedłużenia sond

  • Następną rzeczą będzie zestaw złącz samochodowych z przewodami pomiarowymi do łatwego sondowania.

Dodatkowe narzędzia, które możesz chcieć:

• Czytnik OBDII do pobierania kodów i uzyskiwania danych czujnika brutto

• Sniffer CAN do testowania komunikacji na niskim poziomie

• Oscyloskop do dokładnej weryfikacji sygnałów elektrycznych

• Lutownica do przyrządów elektrycznych

W przypadku wszystkich testów upewnij się, aby znaleźć, wydrukować i zrozumieć schemat okablowania dla swojego samochodu, znacznie ułatwi Ci życie, jeśli możesz użyć tego schematu do określenia oczekiwanych połączeń, napięć i sygnałów w dowolnym węźle, w którym je znajdziesz.

Testowanie

Elektryka samochodowa do samochodów konwencjonalnych (nie hybrydowych) może być z grubsza podzielona na trzy dziedziny

1. Komponenty zasilania: ładowarka, alternator, rozrusznik, „obwód zasilania”
2. Komponenty analogowe: światła, przekaźniki, bezpieczniki, niska moc prądowa
3. Komponenty komputerowe: ECU i zaawansowane czujniki

Różnica między kategorią 1 i 2 polega na tym, że 1 znajduje się przed skrzynką bezpieczników (bezpośrednio do akumulatora z mniejszą liczbą elementów ochronnych), a 2 to ogólnie obwody bezpiecznikowe. Należy podjąć większe środki ostrożności, aby uniknąć zatłoczenia akumulatora, a bezpiecznik ochroni cię przed błędami. Kategoria 3 wymagać będzie dodatkowych lub specjalistycznych narzędzi. Jednak elementy kategorii 3 będą się częściowo nakładać na 2 , możesz zweryfikować niektóre bardzo podstawowe funkcje bez wykrycia sniffera (testuj zasilanie komponentów, zwarcia i przerwy)

Komponenty mocy / analogowe

Tutaj wszystko dotyczy długich i skomplikowanych uprzęży, bezpieczników, przekaźników.

Na podstawie schematu elektrycznego Pierwszym przystankiem jest identyfikacja przekaźników i bezpieczników, które kontrolują lub chronią obwód, który prawdopodobnie jest uszkodzony. Sprawdź ciągłość między podłączonymi węzłami (np. Jeśli bezpiecznik reflektorów łączy się bezpośrednio z przekaźnikiem, sprawdź - przy odłączonym akumulatorze - czy istnieje ciągłość między panelem bezpieczników a panelem przekaźników). Sprawdź / wymień bezpieczniki i przekaźniki. Ciągłość sprawdź wszystko, co możesz, aby wyeliminować uszkodzenie wiązki / okablowania.

Po podstawowej kontroli ciągłości możemy przejść do testów weryfikacji sygnału. Po podłączeniu akumulatora można testować napięcia w kluczowych punktach obwodu. Przekaźniki, które powinny być włączone, będą miały 9–12 V na styku sterującym, sprawdź moc na panelu bezpieczników, usuwając bezpieczniki i sprawdzając napięcia na powiązanych stykach. Tam, gdzie oczekujesz napięcia, upewnij się, że czytasz napięcie. Możesz porównać napięcia na każdym pinie gniazda przekaźnika z zainstalowanym przekaźnikiem i usuniętym przekaźnikiem (tutaj przydadzą się uchwyty złącza), pomoże to dodatkowo zawęzić wyszukiwanie problemów. Za pomocą schematu połączeń można jednoznacznie określić, które obwody powinny być włączone / zasilane przy danym położeniu przełącznika / klucza. Wszelkie piny sygnałowe, które idą do ECU (związane z uszkodzonym obwodem), należy zanotować i przetestować później.

Testy funkcjonalne można wykonać na większości komponentów. Za pomocą źródła zasilania 12V, które nie jest akumulatorem samochodowym, możesz sprawdzić przekaźniki, pneumatykę / zawory, światła, wentylatory. itp. poprzez podłączenie zasilania poprzez odpowiednie piny. Światła się włączą, pneumatyka będzie tykała, przekaźniki zaczną się zaciskać, wentylatory będą się obracać, a pompy będą brzęczeć.

Komponenty komputerowe

Weryfikacja funkcjonalności ECU i czujnika może wahać się od łatwych do skomplikowanych. Najbardziej podstawowym sprawdzeniem, jakie możesz zrobić, jest sprawdzenie, czy linie zasilające tych urządzeń mają wymagane napięcie (zazwyczaj można to zrobić bezpośrednio na złączu) oraz sprawdzenie odpowiednich bezpieczników i przekaźników dostarczających energię do tego obwodu.

Jeśli zapas jest obecny, możesz zanurzyć się w króliczej nucie czujników rozwiązywania problemów i elektroniki komputerowej. Pierwszym krokiem jest sprawdzenie, czy urządzenie działa, będzie to wymagało wyszukania numeru części określającego sygnał, który urządzenie dostarcza do ECU. Sygnały analogowe można odczytywać za pomocą DMM, sygnały cyfrowe wymagają sniffera lub oscyloskopu. Możesz także przetestować za pomocą znanego dobrego urządzenia.

Jeśli wydaje się, że czujnik działa, ale odpowiedni system działa nieprawidłowo, najlepszym rozwiązaniem jest wzięcie sniffera CAN (większość inteligentnych elementów wykrywających przesyła swoje dane do ECU za pośrednictwem wspólnej magistrali o nazwie CAN) i przechwytuje dane komunikacyjne. Interpretacja komunikatów może być trudna, ale ogólnie podejrzewam, że: brak sygnału - Przerwane połączenie, martwe / uszkodzone urządzenie lub kalkulator. bełkot danych (Spójrz na arkusz danych urządzenia, aby zobaczyć, jak formatuje dane) - Uszkodzone urządzenie, szum cyfrowy / uszkodzone okablowanie, uszkodzone ECU.

Aby wyśledzić i rozwiązać problemy z elektrycznością, prawie na pewno będziesz potrzebować multimetru (znanego również jako miernik Volt-Ohm) - cyfrowe są najlepsze, jak na ilustracji poniżej (z Wikipedii)

Możesz dostać te tanie, które są odpowiednie dla większości motoryzacyjnych rzeczy, lub znacznie droższe z różnego rodzaju sprytnymi funkcjami.

Dwie najbardziej przydatne rzeczy do pracy w samochodzie to ustawienie napięcia stałego (V z liniami ciągłymi i przerywanymi powyżej, o godzinie 10 na powyższym zdjęciu) oraz ustawienie testera ciągłości (symbol fali dźwiękowej i omów przy 12 o 'zegar)

Testowanie napięcia

Aby sprawdzić, czy obwód nie jest uszkodzony, jednym z najprostszych sposobów jest sprawdzenie, czy po włączeniu pojawia się napięcie 12 V. Wykorzystam najprostszy przykład światła, które nie działa. Ustaw miernik na napięcie DC i włącz go. Wyjmij żarówkę i włącz obwód. Przytrzymaj czerwony przewód miernika do styku w oprawce żarówki. Jednocześnie przytrzymaj czarny przewód do czystej, metalowej części samochodu (na przykład bloku silnika) - „ziemi”. Jeśli obwód działa, powinieneś zobaczyć „12” (lub coś w pobliżu, np. 11,9 lub 12,1) na wyświetlaczu.

Możesz to łatwo zademonstrować, dotykając czerwonego przewodu do końcówki akumulatora i ponownie dotykając czarnego do masy - powinieneś zobaczyć pomiędzy 13,5 a 14 woltów dla normalnej, zdrowej baterii. Alternatywnie, w celu bezpieczniejszej demonstracji, dotknij przewody na dowolnym końcu domowej komórki typu „AA” - powinno to wynosić około 1,5 V

Testowanie ciągłości

Jeśli wiesz, że obwód gdzieś zawiódł, musisz dowiedzieć się, gdzie. Masz do tego dwie opcje - albo kontynuuj pracę wzdłuż obwodu z miernikiem, jak powyżej, lub przetestuj każdą sekcję pod kątem ciągłości (lub częściej obie).

Aby przetestować ciągłość, ustaw miernik w trybie ciągłości i dotknij razem przewodów - powinieneś usłyszeć sygnał dźwiękowy lub brzęczenie i zobaczyć małą liczbę na ekranie (np. 0,0001) - oznacza to, że pomiędzy przewodami jest niski opór. Ponownie rozdziel przewody, a brzęczenie zatrzyma się, a ekran zwykle pokazuje „1” po lewej stronie - oznacza to, że nie ma połączenia między przewodami. Przytrzymaj przewody po obu stronach części, którą chcesz przetestować (np. Do dwóch zacisków żarówki) - jeśli obwód jest kompletny, zacznie brzęczeć.

Typowe usterki

Istnieją pewne awarie, które często występują w obwodach samochodowych ...

• Zwarcia doziemne - Prawdopodobnie najczęstsze i często sporadyczne. Większość obwodów uziemia (masę) przez nadwozie samochodu, a punkty, w których się łączą, mogą powodować korozję, co powoduje słabe połączenie. Można to sprawdzić za pomocą miernika w trybie ciągłości, między stroną uziemiającą elementu a czystą częścią nadwozia.

• Błędy wewnętrzne - na przykład oprawki żarówki nie mają już dobrego kontaktu z żarówką.

• Awaria przełącznika - Przełączniki mogą ulec awarii wewnętrznej, powodując przerwanie kontaktu lub całkowite uszkodzenie.

• Awaria przekaźnika - Podobnie jak w przypadku przełączników, mogą one ulec awarii wewnętrznie

Przerwane przewody są rzadsze, ale nie są nieznane, zwłaszcza w obwodach przechodzących przez drzwi, takich jak elektryczne szyby, centralny zamek i lusterka elektryczne, ponieważ przewody przechodzące do drzwi są zginane za każdym razem, gdy drzwi są otwierane, i mogą się męczyć i zawieść .

Oczywiście wiele nowoczesnych samochodów ma również mnóstwo układów scalonych, autobusów i komputerów kontrolujących wszystko, ale są one przedmiotem innego pytania ...

Więcej informacji o korzystaniu z multimetru

Sparkfun ma przewodnik na temat używania liczników, z mnóstwem zdjęć:

Przewodnik!

Skierowany do hobbystycznych urządzeń elektrycznych, ale zasady są tutaj takie same ...

Chciałbym dodać do odpowiedzi Nicka i wspomnieć o testerze obwodu, jeśli chcesz po prostu przetestować obwód pod kątem zasilania.

Utworzony przez użytkownika Reddit Waynep712222

Dodanie do przyjętej odpowiedzi: Dobrym narzędziem do śledzenia niewyjaśnionego poboru prądu byłby cęgi prądowe, odpowiednie do pomiarów prądu stałego w zakresie miliamperowym