Точность мультиметра: насколько она важна?

Магазин Gtest(R) предлагает широкую номенклатуру Мультиметров и Токовых клещей на приводимой страничке сайта в самом конце настоящего Раздела, а также рекомендуемые приборы и статьи для самообразования

Точность мультиметра имеет решающее значение для диагностики электромобилей.

В последнее время все больше разговоров о мультиметрах, вероятно, из-за растущей потребности в обслуживании аккумуляторных электромобилей (BEV) и гибридных электромобилей (HEV). CAT III — это модное словечко, поскольку мы все усвоили, что мультиметр, который у нас был много лет, может не быть рассчитан на высокое напряжение электромобиля. О чем мы нечасто говорим, так это об их точности.

В общем, когда я слышу термин «мультиметр», я думаю о цифровом вольтомметре, или сокращенно DVOM. Как бы давно это ни было, в 80-х, когда я только начинал заниматься ремонтом автомобилей, DVOM уже становился важнейшим оборудованием для недавно окрещенной карьеры автомеханика.

До DVOM мультиметр был аналоговым электрическим испытательным оборудованием, поэтому, когда они были заменены в полевых условиях современным, более точным оборудованием, DVOM стал известен своей точностью и аккуратностью, и с тех пор это было своего рода предположением. Но насколько они точны и насколько точными они должны быть?

Давайте отмотаем время еще немного назад, чтобы нарисовать ясную картину точности и ее важности.

Прошлое

Пятьдесят лет назад механики редко использовали что-то большее, чем контрольную лампу для большинства всех электрических проблем автомобиля. Как бы нелепо это ни звучало сегодня, автомобильные электрические системы того времени были необычайно просты.

Практически каждый компонент работал от 12 вольт, и единственными вещами, которые не работали, были вентиляторы и приборные фонари, в схемы которых были включены резисторы или реостаты. И это было просто. Конечно, нам нужно было знать напряжение аккумулятора и системы зарядки, но почти в каждом магазине был тестер нагрузки аккумулятора со встроенным аналоговым вольтметром. Если все остальное не срабатывало, ваш ареометр аккумулятора в любом случае рассказывал всю историю.

Так как же мы могли обойтись только контрольной лампой? На то есть две причины. Одна из них — закон Ома, формула, используемая для расчета соотношения в электрической цепи между напряжением, током и сопротивлением. Знание закона Ома — это знание электричества. Если вы его не знаете, когда закончите читать эту статью, переходите сразу к закону Ома. Не пропускайте. Не забирайте 200 долларов.

Электрические отношения, которым нас учит закон Ома, «видимы» каждый раз, когда мы используем контрольную лампу. Когда вы часто используете контрольную лампу, вы привыкаете к интенсивности света лампочки, и перед выполнением проверки цепи первое, что мы делаем, это подключаем ее к клеммам аккумулятора. Это не только подтверждает напряжение аккумулятора по интенсивности света лампочки, но и дает нам быстрое напоминание для сравнения.

Вы можете использовать контрольную лампу для проверки питания, заземления, падения напряжения, разряда батареи и многого другого, просто взглянув на лампочку. Все это из-за закона Ома и знания того, как происходящее в цепи влияет на интенсивность лампочки.

Другая причина, по которой мы обходились только контрольной лампой, заключалась в том, что если вам не хватало десятой доли вольта здесь или там, это действительно не имело значения. Все по-прежнему работало! Но это было тогда. Внезапно появились компьютеры. Современная электроника изменила все, и это происходит сейчас.

Мы начали использовать наш DVOM для точности на другом уровне. Мы начали иметь дело с низковольтными опорными цепями. Нам нужны были точные показания тока и сопротивления, а также показания частоты. Внезапно эта десятая доля вольта стала гораздо важнее. Поэтому, когда мы думаем о нашем мультиметре, мы сразу думаем о точности. Но вот мы снова с электромобилями. Достаточно ли для них той точности, к которой мы привыкли?

Электрическая диагностика

Прежде чем я более подробно расскажу о требуемой точности, давайте рассмотрим тему электродиагностики. Большинство всех электрических проблем вызвано сопротивлением выше нормы (HTNR). Это снова возвращает нас к соотношениям, известным нам из закона Ома. Термин HTNR используется редко, но мы должны делать это чаще. Эта простая идея в прошлом вызывала больше головной боли у техников, чем любая другая.

Сколько раз вы слышали о замене электрического компонента, но проблема все еще присутствует или возвращается через очень короткий промежуток времени? Сколько раз вы совершали эту ошибку? Мы все люди. Я.

Часто проблема списывается на компонент, но проблема не в нем. Это HTNR. Внимательно проверьте соответствующие цепи, и вы найдете проблему.

DVOM против миллиомного мультиметра

Теперь, когда закон Ома и HTNR будут преследовать вас во сне сегодня ночью, пришло время сравнить традиционный DVOM, который мы все используем уже много лет, с миллиомным мультиметром — более точным прибором, необходимым для диагностики электрооборудования электромобилей и гибридных автомобилей.

Любой мультиметр измеряет сопротивление, прикладывая к цепи небольшое количество тока, а затем измеряя падение напряжения в точках цепи. Затем измеритель использует закон Ома с известным током и падением напряжения для расчета сопротивления.

Традиционный DVOM обычно измеряет сопротивление до десятой доли ома (0,1 Ом), что в течение многих лет было достаточным разрешением для необходимого нам уровня точности. Они могут обеспечить такую ​​точность только благодаря двухпроводному методу, который они используют для измерения. При двухпроводном измерении сопротивления приложенный ток и наблюдаемое напряжение выполняются через одни и те же зонды, что в конечном итоге ограничивает уровень точности.

Миллиомметры способны измерять сопротивление вплоть до миллиома, что составляет 1/1000 ома или 0,001 Ом. Миллиомметры используют четырехпроводное измерение сопротивления, в котором два используются для подачи тока в цепь, а два используются для считывания напряжения. Провода являются положительными и отрицательными, как мы привыкли, но для каждого провода есть соединение «чувства» и «источника», и они должны быть подключены правильно.

Сравнивая два измерителя, то, что они делают, ничем не отличается, а то, как они это делают. Проще говоря, миллиомметр используется для проверки HTNR, как и традиционный DVOM, но требуется, когда спецификация сопротивления намного меньше, чем может измерить традиционный измеритель.

Они требуются для диагностики электродвигателей и высоковольтных компонентов электромобилей, которые имеют не только очень низкие характеристики, но и очень малые окна приемлемого отклонения от спецификации. Эти характеристики настолько низкие, что они очень чувствительны к изменению температуры. Большинство спецификаций руководства по ремонту электромобилей основаны на 68 градусах по Фаренгейту (20 градусов по Цельсию), и рекомендуется, чтобы любой электромобиль находился в течение восьми часов в помещении с контролируемым климатом для стабилизации температуры компонентов перед выполнением диагностики.

Поскольку даже малейшее изменение температуры повлияет на сопротивление компонентов на этом уровне точности, некоторые миллиомметры также оснащены температурным датчиком, поэтому измеритель может компенсировать изменение и рассчитать правильное сопротивление.

Мегаомметр

Это должно ответить на вопрос о точности, но пока мы здесь, давайте рассмотрим другой тип измерительного прибора, который вам понадобится в мире обслуживания электромобилей: мегомметр. Высоковольтные электрические компоненты электромобиля изолированы от шасси транспортного средства. Это функция безопасности, и она означает, что если положительная или отрицательная цепь замкнется на шасси, транспортное средство все равно будет работать, и нет риска удара током.

Единственный способ подачи тока в шасси — одновременное замыкание положительной и отрицательной высоковольтных цепей на шасси, в результате чего перегорит внутренний предохранитель в аккумуляторе или сервисном выключателе.

Однако если одна из высоковольтных цепей замкнется на шасси транспортного средства, это вызовет код неисправности потери изоляции. Транспортное средство обнаруживает это с помощью активного и пассивного тестирования. Активное тестирование выполняется модулем управления аккумулятором. Используя резисторную сеть специально для этого теста, внутренний модуль управления аккумулятором проверяет потерю изоляции каждый раз, когда транспортное средство выключается.

Пассивное тестирование выполняется модулем инвертора мощности, снова используя сеть резисторов, но этот тест постоянно активен, когда автомобиль включен. Это важные тесты, так что даже малейшая потеря изоляции может быть диагностирована и устранена.

Когда вы обнаруживаете себя диагностирующими потерю изоляции, если дело доходит до проверки отдельных цепей, заводская сервисная информация даст вам минимальное сопротивление, которое должна иметь каждая цепь. Для проверки этих цепей потребуется мегомметр, иногда называемый тестером изоляции. Мегомметр может выдавать до 1000 вольт для проверки сопротивления цепи, поэтому он использует те же напряжения, на которых работают цепи.

Мегаомметр не только выдает необходимое напряжение, но и считывает до 550 миллионов Ом сопротивления, тогда как традиционный DVOM может считывать только от 20 до 40 миллионов Ом, в зависимости от измерителя. Заводские спецификации сопротивления очень высоки, и только при использовании мультиметра, который может дать вам точные показания в этом диапазоне, вы можете быть уверены, что цепи в хорошем состоянии.

Поскольку мегомметр также выполняет другие тесты, он использует другие входные гнезда и испытательные провода для выполнения этого теста. Не забывайте, что вам нужно будет надеть надлежащие средства индивидуальной защиты от высокого напряжения при использовании этого измерителя.

Краткое содержание

Итак, важна ли точность мультиметра? Ответ простой: да. Возьму ли я мультиметр для работы с 50-летним автомобилем? Маловероятно. Но возьму ли я контрольную лампу для работы с новым автомобилем или электромобилем? Никогда.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry