Точність мультиметра: наскільки вона є важливою?

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою Мультиметрів, та Струмовимірювальних Кліщів а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Точність мультиметра має вирішальне значення для діагностики електромобілів.

Останнім часом все більше розмов про мультиметри, ймовірно, через зростаючу потребу в обслуговуванні акумуляторних електромобілів (BEV) та гібридних електромобілів (HEV). CAT III - це модне слівце, оскільки ми всі засвоїли, що мультиметр, який у нас був багато років, може не бути розрахований на високу напругу електромобіля. Про що ми нечасто говоримо, так це про їхню точність.

Загалом, коли я чую термін «мультиметр», я думаю про цифровий вольтомметр або скорочено DVOM. Як би давно це не було, у 80-х, коли я тільки-но починав займатися ремонтом автомобілів, DVOM вже ставав найважливішим обладнанням для нещодавно охрещеної кар'єри автомеханіка.

До DVOM мультиметр був аналоговим електричним випробувальним обладнанням, тому коли вони були замінені в польових умовах сучасним, більш точним обладнанням, DVOM став відомий своєю точністю і акуратністю, і з тих пір це було свого роду припущенням. Але наскільки вони точні та наскільки точними вони мають бути?

Давайте відмотаємо ще трохи назад, щоб намалювати ясну картину точності та її важливості.

Минуле

П'ятдесят років тому механіки рідко використовували щось більше, ніж контрольну лампу для більшості електричних проблем автомобіля. Як би безглуздо це звучало сьогодні, автомобільні електричні системи того часу були надзвичайно прості.

Практично кожен компонент працював від 12 вольт, і єдиними речами, які не працювали, були вентилятори та ліхтарі приладів, до схем яких були включені резистори або реостати. І це просто. Звичайно, нам потрібно було знати напругу акумулятора та системи заряджання, але майже в кожному магазині був тестер навантаження акумулятора із вбудованим аналоговим вольтметром. Якщо все інше не спрацьовувало, ваш ареометр акумулятора розповідав всю історію.

То як же ми могли обійтися тільки контрольною лампою? На те є дві причини. Одна з них - закон Ома, формула, що використовується для розрахунку співвідношення в електричному ланцюзі між напругою, струмом та опором. Знання закону Ома – це знання електрики. Якщо ви не знаєте, коли закінчите читати цю статтю, переходьте відразу до закону Ома. Не пропускайте. Чи не забирайте 200 доларів.

Електричні відносини, яким нас навчає закон Ома, «видимі» щоразу, коли ми використовуємо контрольну лампу. Коли ви часто використовуєте контрольну лампу, ви звикаєте до інтенсивності світла лампочки, і перед виконанням перевірки ланцюга перше, що ми робимо, це підключаємо її до клем акумулятора. Це не тільки підтверджує напругу акумулятора за інтенсивністю світла лампочки, але й дає нам швидке нагадування для порівняння.

Ви можете використовувати контрольну лампу для перевірки живлення, заземлення, падіння напруги, розряду батареї та багато іншого, просто глянувши на лампочку. Все це через закон Ома і знання того, як те, що відбувається в ланцюгу, впливає на інтенсивність лампочки.

Інша причина, через яку ми обходилися тільки контрольною лампою, полягала в тому, що якщо вам не вистачало десятої частки вольта тут чи там, це справді не мало значення. Все, як і раніше, працювало! Але то було тоді. Несподівано з'явилися комп'ютери. Сучасна електроніка змінила все і це відбувається зараз.

Ми почали використовувати наш DVOM для точності на іншому рівні. Ми почали мати справу із низьковольтними опорними ланцюгами. Нам потрібні були точні показання струму та опору, а також показання частоти. Раптом ця десята частка вольта стала набагато важливішою. Тому, коли ми думаємо про наш мультиметр, ми відразу думаємо про точність. Але ми знову з електромобілями. Чи достатньо для них точності, до якої ми звикли?

Електрична діагностика

Перш ніж я детальніше розповім про необхідну точність, давайте розглянемо тему електродіагностики. Більшість всіх електричних проблем викликано опором вище за норму (HTNR). Це знову повертає нас до співвідношень, відомих нам із закону Ома. Термін HTNR використовується рідко, але ми повинні це робити частіше. Ця проста ідея в минулому викликала більше головного болю у техніків, ніж будь-яка інша.

Скільки разів ви чули про заміну електричного компонента, але проблема все ще є або повертається через дуже короткий проміжок часу? Скільки разів ви робили цю помилку? Ми всі люди. Я.

Часто проблема списується на компонент, але не в ньому. Це HTNR. Уважно перевірте відповідні ланцюги і ви знайдете проблему.

DVOM проти міліомного мультиметра

Тепер, коли закон Ома та HTNR переслідуватимуть вас уві сні сьогодні вночі, настав час порівняти традиційний DVOM, який ми всі використовуємо вже багато років, з міліомним мультиметром — більш точним приладом, необхідним для діагностики електроустаткування електромобілів та гібридних автомобілів.

Будь-який мультиметр вимірює опір, прикладаючи до ланцюга невелику кількість струму, а потім вимірюючи падіння напруги в точках ланцюга. Потім вимірник використовує закон Ома з відомим струмом та падінням напруги для розрахунку опору.

Традиційний DVOM зазвичай вимірює опір до десятої частки ома (0,1 Ом), що протягом багатьох років було достатнім дозволом для необхідного рівня точності. Вони можуть забезпечити таку точність завдяки двопровідному методу, який вони використовують для вимірювання. При двопровідному вимірі опору прикладений струм і напруга, що спостерігається виконуються через одні і ті ж зонди, що в кінцевому підсумку обмежує рівень точності.

Міліомметри здатні вимірювати опір до міліома, що становить 1/1000 ома або 0,001 Ом. Міліомметри використовують чотирипровідне вимірювання опору, в якому два використовуються для подачі струму в ланцюг, а два використовуються для зчитування напруги. Провід є позитивними та негативними, як ми звикли, але для кожного дроту є з'єднання «почуття» та «джерела», і вони мають бути підключені правильно.

Порівнюючи два вимірники, те, що вони роблять, нічим не відрізняється, а те, як вони це роблять. Простіше кажучи, мм використовується для перевірки HTNR, як і традиційний DVOM, але потрібно, коли специфікація опору набагато менше, ніж може виміряти традиційний вимірник.

Вони потрібні для діагностики електродвигунів та високовольтних компонентів електромобілів, які мають не лише дуже низькі характеристики, але й дуже малі вікна прийнятного відхилення від специфікації. Ці характеристики настільки низькі, що дуже чутливі до зміни температури. Більшість специфікацій посібника з ремонту електромобілів засновані на 68 градусах за Фаренгейтом (20 градусів за Цельсієм), і рекомендується, щоб будь-який електромобіль знаходився протягом восьми годин у приміщенні з контрольованим кліматом для стабілізації температури компонентів перед виконанням діагностики.

Оскільки навіть найменша зміна температури вплине на опір компонентів на цьому рівні точності, деякі міліметри також оснащені температурним датчиком, тому вимірювач може компенсувати зміну та розрахувати правильний опір.

Мегаомметр

Це має відповісти на питання про точність, але поки ми тут, розглянемо інший тип вимірювального приладу, який вам знадобиться у світі обслуговування електромобілів: мегомметр. Високовольтні електричні компоненти електромобіля ізольовані від транспортного засобу. Це функція безпеки, і вона означає, що якщо позитивний чи негативний ланцюг замкнеться на шасі, транспортний засіб все одно працюватиме, і немає ризику удару струмом.

Єдиний спосіб подачі струму в шасі - одночасне замикання позитивного та негативного високовольтних ланцюгів на шасі, внаслідок чого перегорить внутрішній запобіжник в акумуляторі або сервісному вимикачі.

Однак якщо один із високовольтних ланцюгів замкнеться на шасі транспортного засобу, це викличе код несправності втрати ізоляції. Транспортний засіб виявляє це за допомогою активного та пасивного тестування. Активне тестування виконується модулем керування акумулятором. Використовуючи резисторну мережу спеціально для цього тесту, внутрішній модуль керування акумулятором перевіряє втрату ізоляції щоразу, коли транспортний засіб вимикається.

Пасивне тестування виконується модулем інвертора потужності знову використовуючи мережу резисторів, але цей тест постійно активний, коли автомобіль включений. Це важливі тести, тому навіть найменша втрата ізоляції може бути діагностована та усунена.

Коли ви виявляєте себе діагностуючими втрату ізоляції, якщо справа доходить до перевірки окремих ланцюгів, заводська сервісна інформація дасть вам мінімальний опір, який повинен мати кожен ланцюг. Для перевірки цих ланцюгів буде потрібно мегомметр, який іноді називається тестером ізоляції. Мегомметр може видавати до 1000 вольт для перевірки опору ланцюга, тому він використовує ту саму напругу, на якій працюють ланцюги.

Мегаомметр не тільки видає необхідну напругу, а й зчитує до 550 мільйонів Ом опору, тоді як традиційний DVOM може зчитувати лише від 20 до 40 мільйонів Ом залежно від вимірювача. Заводські специфікації опору дуже високі, і тільки при використанні мультиметра, який може дати вам точні свідчення у цьому діапазоні, ви можете бути впевнені, що ланцюги у хорошому стані.

Оскільки мегомметр також виконує інші тести, він використовує інші вхідні гнізда та випробувальні дроти для виконання цього тесту. Не забувайте, що вам потрібно буде надіти належні засоби індивідуального захисту від високої напруги під час використання цього вимірювача.

Короткий зміст

Отже, чи важлива точність мультиметра? Відповідь проста: так. Чи візьму мультиметр для роботи з 50-річним автомобілем? Малоймовірно. Але чи візьму я контрольну лампу для роботи з новим автомобілем чи електромобілем? Ніколи.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник мультиметрів до України: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry