Найти тему
Эврика

Автомобильный аккумулятор. Часть 2. Чем, что и как мы измеряем.

Здравствуйте. Эта публикация, как и предыдущая, для водителей далеких от электричества, но вынужденных им заниматься из-за проблем с электрооборудованием автомобиля. Знакомых грамотных электриков нет, и доверия к сервисам тоже. Молодые электрики в лучшем случае работают строго в рамках инструкций, не мелочатся: полетел диод - меняй генератор, сгорел контакт - меняй блок. На заслуженных - грузом висит многолетний опыт работы с "Москвичами", "Волгами", "ЗИЛами" и т.д. В компьютерную диагностику не верят, ЭБУ опасаются, зажигание проверяют "на искру"... И те и другие, как правило, не отягощены моралью и профессиональной этикой, развести лоха - святое дело!

Знаете чем отличается 5 группа по эл.безопасности от 4? Если с 4 группой Вы должны в совершенстве знать пункты правил, то с 5 - понимать чем они вызваны. Применительно к электрике: мало найти и устранить неисправность, надо понять и устранить причину ее возникновения. Можно менять аккумуляторы "подыхающие" за один-два сезона, но по моему лучше разобраться в причинах "ранней смертности". А причин может быть множество: не "тот" производитель, не должное (без периодической подзарядки) длительное хранение до продажи, не соответствие тех. характеристик АКБ требованиям для Вашего автомобиля и климата, не удачное место установки АКБ в автомобиле (мой вариант - за бампером в колесной нише...Грязь, саморазряд...), "докторский" режим эксплуатации автомобиля (короткие поездки) без периодической подзарядки от ЗУ, нарушение правил эксплуатации (глубокие разряды, "хронический" недозаряд). Кстати последнее -100% причина отказа в замене по гарантии. Устранение этих причин не требует квалификации автоэлектрика, ну разве что в тех. характеристиках разобраться (технология - Sb/Sb, Ca+/Sb, Ca/Ca; емкость; пусковой ток; рабочая температура) - интернет Вам в помощь. А вот устранение следующей причины - не исправность электрооборудования автомобиля, требует базовых знаний электрики: ток, напряжение, мощность, сопротивление, закон Ома и т.п. Этот минимум поможет если не устранить неисправность, то понять, что без "спеца" не обойтись.

Для проверки электрооборудования нужны электроизмерительные приборы. Подавляющее большинство автолюбителей пользуются мультиметром, обычно китайского производства. Я не исключение. Только не много доработал для удобства: измерительные провода припаял к гнездам внутри прибора (кроме гнезда 10А), щупы заменил на стандартные (возможность использовать доп. аксессуары), к тыльной стороне прибора скотчем приклеил мощный плоский магнит убедившись, что он не влияет на результаты измерений, и еще памятку с выходными параметрами в режиме измерения сопротивлений и "OUT" (была возможность проверить осциллографом). На удобство замены батарейки это не повлияло, а вот погрешность измерений малых сопротивлений и токов уменьшилась. И освободившиеся гнезда удобно использовать. Например "подоткнуть" нагрузку (сопротивление) или конденсатор при измерении напряжения. При не частом измерении на пределе 10А не забываю про "лишний" провод. См. галерею.

Этот мультиметр служит мне лет 20, не меньше! После замены проводов менял только батарейки, и то не часто. Не зря подобные приборы пользуются заслуженной популярностью. Своих денег они точно стоят. Теперь о грустном - точности измерений... Определимся какая точность нужна для контроля аккумулятора и схемы его зарядки в реальной жизни, а не в лабораторных исследованиях. Согласно этим исследованиям изменение ЭДС аккумулятора (напряжения разомкнутой цепи) на 0,1 В означает изменение заряда АКБ на 12,5% (упрощенно и приблизительно). Погрешность прибора по ТО на пределе 20 В составляет +/- 0,5% (в некоторых источниках -1%) и +/- 2 знака в младшем разряде. Пример на понятном языке: измеряемое ЭДС аккумулятора - 12,55 В (85% заряда). Показания прибора при такой погрешности могут быть от 12,47 В (75% заряда), до 12,63 В (100% заряда). На основании этих показаний можно удовлетворенно крякнув идти пить пиво, оставив АКБ не дозаряженной (85%), или продолжить заряд и "кипятить" аккумулятор упорно добиваясь "100% заряда". Еще можно сделать не правильные выводы о работе регулятора напряжения (контроллера) на автомобиле. Повторюсь - все упрощено и приблизительно, но общая картина правильная. И вроде-бы не катастрофическая. Это в теории. В реальности все гораздо хуже - см. галерею ниже.

Для данного теста я одолжил приборы у знакомых в разное время. Кстати токовые клещи DT 3340 стоят гораздо дороже остальных приборов, но заявленная погрешность при измерении постоянного напряжения , больше ( +/- 1,5%). Может реальная, а не "дутая" как у остальных?! Результаты удручающие. По методике описанной выше - заряд АКБ от 60% (12,37 В) до состояния "на зарядке" (13,28 В), если верить этим приборам. Одно радует - АКБ я заряжал сам на 100%, под нагрузкой он не был и ближе всего к этому показателю МОЙ мультиметр! Может потому что ему 20 лет и их еще не собирали в подвалах? Проблема с точностью измерений решается методом проверки АКБ и схемы зарядки в котором абсолютные значения напряжения не так важны. Об этом в следующей публикации. Но хочется иметь прибор которому веришь. Отдать в поверку - калибровку - в несколько раз дороже самого прибора и без гарантии результата. Знакомых КИПовцев нет, приборов класса 0,2 - то же. Источник эталонного напряжения с Али Экспресс - долго, сложно (для начинающего электрика), не дешево и - по отзывам в интернете - стабильно, но с большим разбросом. Прецизионный стабилитрон - быстро, просто, дешево, и... неточно. Куда не кинь... Ну тогда "план Б": идем в магазин радиотоваров с батарейкой "крона". Выбираем самый дорогой прибор (типа Fluke), просим посмотреть. В процессе осмотра измеряем напряжение на батарейке. Все, источник эталонного напряжения у Вас в кармане! Не надолго и при той-же температуре. Еще один план, более рискованный. Заказываем тот же Fluke в интернет-магазине (я с осциллоскопом Fluke 5лет по командировкам болтался, восторг а не прибор). Получаем, оплачиваем и две недели тестируем, калибруем своего китайца. Через две недели возвращаем - "цвет корпуса маркий.." И все законно. Но геморой еше тот. Знаю о чем пишу - возвращал как-то смартфон ... Если и этот план не подходит, будем решать проблему точности измерений методом проверки АКБ и схемы зарядки в котором абсолютные значения напряжения не так важны. Об этом в следующей публикации. А пока проверил мультиметр в режиме омметра с помощью прецизионных сопротивлений. Результат внушает оптимизм. Все таки своему прибору хочется верить. Галерея ниже.

Вывод из написанного простой: для точных измерений приборы такого класса можно использовать только после калибровки или проверки и расчета поправочного коэффициента. Верить в погрешность по тех.описанию пронырливых "партнеров" нельзя! Если есть вопросы пишите в комментариях - отвечу.

В заключение объясню один "парадокс" с которым Вы можете столкнуться: включаете ЗУ в розетку, проверяете напряжение на выходе - меньше чем на аккумуляторе. Подключаете АКБ - ток заряда идет! Как так - "вода течет снизу вверх!"? Объяснение ниже и в галерее ("кино" снять поленился).

Дело в том что на выходе ЗУ не постоянное, а выпрямленное (пульсирующее) напряжение. Прибор показывает его среднее, действующее, эффективное, среднеквадратичное или хрен его знает какое значение (для данного прибора я однозначного ответа не нашел), но только не амплитудное. С конденсатором другое дело - он как раз заряжается до амплитудного значения, а разряжаться не куда - АКБ не подключена, диоды моста и вольтметр не в счет. Полученное соотношение измеренных напряжений: 14,26/10,13 = 1,41 очень напоминает соотношение амплитудного и действующего значений синусоидального напряжения переменного тока - квадратный корень из двух. Полученный коэффициент справедлив только для простой схемы данного ЗУ: трансформатор, двух полупериодный выпрямитель и ни какого регулирования. Для более продвинутых ЗУ - с тиристорным регулятором, импульсных, коэффициент будет совсем другим. Кстати, если последовательно с конденсатором включить диод в прямом направлении, то на нем можно измерить амплитудное напряжение и с подключенной АКБ. С любым ЗУ.

Ситуация несколько надуманная, но объяснение для общего развития не помешает. Следующая статья о проверке электрооборудования автомобиля. Немного пространно пишу... Как умею. Бородатый анекдот в тему: плакат в баре на диком западе - "не стреляйте в пианиста - он играет как умеет..." Вообщем не стреляйте сгоряча. До свидания.

Авто
5,66 млн интересуются