Jaké poruchy lze zjistit pomocí multimetru?

Nejčastěji se lidé zajímají o elektroniku, aby mohli opravit jakékoli zařízení. Samostatnému rozvoji se věnuje jen malá část hobíků. I když teoretické znalosti poskytují obecný přehled o principu fungování komponentů, pro opravy je mnohem důležitější znát metody jejich kontroly. Řekneme vám, jak najít poruchu v elektronickém obvodu vlastníma rukama, očima a jednoduchým nástrojem.

Základní metody odstraňování problémů

Před provedením oprav je důležité určit, v čem je problém – tento proces se nazývá diagnostika. Můžeme tedy rozlišit dvě fáze kontroly elektronických zařízení:

1. Kontrola funkčnosti zařízení. Ne vždy se stane, že je zařízení zcela „mrtvé“, je třeba zkontrolovat, zda se zařízení vůbec zapíná, nebo se zapíná a vypíná okamžitě, případně nefungují některá konkrétní tlačítka či funkce.

Například při opravě LCD monitorů se objeví problém, jako je porucha podsvícení. V tomto případě se monitor buď vůbec nezapne a jeho indikátor bliká, nebo indikátor indikuje zapnutý stav, ale není žádný obraz. V tomto případě, když na obrazovku posvítíte baterkou, uvidíte, že je stále obraz a monitor vypadá, že funguje, ale je tmavý – a to je jen jeden příklad, kdy předběžná kontrola zjednoduší diagnostiku.

2. Vizuální kontrola. Většinu problémů s elektrickým spotřebičem lze identifikovat externě. Mohou to být buď jednoduše spálené součástky – diody, rezistory, tranzistory a kondenzátory, nebo vady pájení či mechanické poškození prvků a samotné desky plošných spojů.

3. Měření. Pokud deska a díly vypadají normálně, měli byste přistoupit k měření. Provádějí se hlavně pomocí multimetru a osciloskopu. V některých případech se používají specializovaná zařízení, jako jsou frekvenční čítače, logické analyzátory atd.

Takže zobecněný algoritmus pro odstraňování problémů je:

Stanovení nadměrného zahřívání elektronických součástek desky;

Měření a testování multimetrem;

Použití osciloskopu a dalších nástrojů;

Výměna vadného dílu nebo jednotky.

Vizuální kontrola

Vizuální kontrola by měla být provedena od obecné ke konkrétní. Nebo jednoduše – zkontrolujte celkový vzhled elektronického zařízení a okamžitě zkontrolujte neporušenost kabelů a napájecích vodičů. Jejich obal by měl být hladký a celistvý, bez zalomení nebo ostrých ohybů, na skořápce by neměly být žádné hrbolky nebo jiné nerovnosti.

Poté, co ověříte integritu zařízení, je třeba jej rozebrat a dostat se k desce plošných spojů. Kontrola vnitřních částí by měla začít kontrolou neporušenosti kabelů a vodičů ostatních propojení. Při demontáži je důležité je neroztrhnout, protože kabely často vedou z desek do bloků kláves a displejů namontovaných na pouzdru.

Dále zkontrolujte neporušenost pojistky v napájecím obvodu; často, pokud je spálená, můžete to zjistit pouhým okem. Nachází se poblíž místa, kde je k desce připojen napájecí kabel.

Poté zkontrolujte, zda na desce a poškozených součástech nejsou stopy tepla nebo sazí. Podívejme se, jak vypadají vadné elektronické součástky. Například prasknou nebo prasknou pouzdra vadných tranzistorů a spálených diod.

Na integrovaných obvodech se objeví prasklina nebo malá tečka. V některých případech oba vyhoří a následkem toho na desce zůstanou stopy po hoření. Věnujte pozornost tomu, zda je charakteristický zápach spálené izolace. Tímto způsobem můžete lokalizovat, ze kterého prvku nebo oblasti desky tento zápach pochází. Níže můžete vidět, jak identifikovat spálené tranzistory a mikroobvody.

Rezistory většinou vyhoří nebo ztmavnou, méně často praskne odporová vrstva a díl vypadá dobře.

Jak identifikovat spálené kondenzátory? V podstatě se „zkratují“ mezi deskami a pokud jsou v napájecím obvodu, jsou poškozeny dráhy desky nebo tělo kondenzátoru. Pokud byl obvod slaboproudý, rozbitý kondenzátor jej jednoduše zkratuje bez viditelných stop toku velkých proudů. Kryty kondenzátorů praskají méně často.

Zatímco elektrolytické kondenzátory lze identifikovat podle deformovaného krytu pouzdra nebo podle stop elektrolytu, který uniká dolů. Na víku kondenzátoru jsou dvě diagonální drážky, které jsou potřebné k zabránění roztržení pouzdra v případě nouze. V tomto případě víko nabobtná nebo praskne. Méně často vytlačuje dno.

U SMD součástek je situace poněkud složitější. Jejich integrita se často velmi obtížně zkoumá. Existuje jedna metoda, jak najít zkrat v desce s SMD – jedná se o termopapír, takový papír se používá v pokladně, takže můžete použít jakoukoli účtenku. K tisku na něj dochází vlivem tepla. To znamená, že když připojíte napájení k desce, zkratovaná část se přehřeje a vytiskne se na papír. Techniku ​​odstraňování problémů pomocí termopapíru můžete vidět ve videu:

Musíte však pamatovat na elektrickou bezpečnost a neuchýlit se k této diagnostické metodě, pokud si nejste jisti, zda tam není nebezpečné napětí. To lze provést bezpečně a přesně pomocí termokamery.

K detekci tepelného zkratu budete ve většině případů potřebovat laboratorní napájecí zdroj nebo jiný proud omezující zdroj energie. Pokud provádíte diagnostiku obvodů 220V, můžete použít testovací lampu, pokud dojde ke zkratu, lampa se rozsvítí plnou intenzitou. Ve skutečnosti bude fungovat jako odpor omezující proud.

Při vizuální kontrole je důležité zjistit stav kontaktů všech rozebíratelných spojů. Musí být čisté, bez oxidů, s charakteristickým měděným nebo stříbrným leskem. Pokud nejsou kontakty příliš zoxidované, lze je vyčistit gumou na papír nebo dřevěnou stranou zápalky.

V pokročilejších případech je potřeba je pocínovat, takto můžete obnovit styčnou plochu cínem. Nejhorší varianta je, když není co čistit nebo cínovat, pak je potřeba buď vyměnit celou desku, nebo připájet vodiče na dráhy desky a přes ně je propojit.

Pečlivě si prohlédněte i stopy po desce plošných spojů, mohou vyhořet, při ohnutí desky prasknout, odloupnout a zoxidovat. Obnovují se buď kapkou cínu nebo kouskem drátu; když jsou dráhy příliš těsně – jsou nahrazeny kouskem drátu – postačí tenký drát vinutí nebo kroucený pár, připájejí je na začátek a konec tištěné stopy.

Abychom to shrnuli, naučte se 5 tipů pro externí diagnostiku elektroniky:

1. Většinu závad lze nalézt při vnější kontrole;

2. Pečlivě zkontrolujte kvalitu pájení a přítomnost mikrotrhlin;

3. Věnujte zvláštní pozornost napájecím obvodům;

4. Nabobtnalé elektrolytické kondenzátory jsou ve většině případů příčinou jak úplné nefunkčnosti, tak i nefunkčnosti některých jednotlivých funkcí;

5. Část, která se zdá být v dobrém provozním stavu, tomu tak vždy není.

Měření a testování obvodů

Pokud externí vyšetření nepřinese výsledky, měla by být provedena série měření. Pokud zařízení nejeví známky života a:

Spálila se mu pojistka, takže pomocí multimetru obvod otestujeme a zjistíme, kde máme zkrat. Kruhový režim u většiny multimetrů je kombinován s režimem testu diod (na obrázku níže);

Pokud je pojistka funkční, zkontrolujte voltmetrem, zda napájecí napětí dosahuje desky.

Pokud napětí nepřijde, je problém nejspíše v kabelu, to lze zjistit prozvoněním kabelu od zástrčky k místu připojení k desce plošných spojů.

Nezapojujte napájecí zdroj přímo do sítě, pokud si nejste jisti, že jste odstranili všechny problémy. Zapojte do série žárovku, kterou jsme zmínili uprostřed článku.

Dalším krokem je kontrola napájecího obvodu, k tomu zapněte zařízení a zkontrolujte přítomnost výstupního napětí z napájecího zdroje. Upozorňujeme, že existují případy, kdy se napájecí zdroj nezapne bez zátěže. Poté zkontrolujeme provozuschopnost zdroje, začíná to kontrolou diodového můstku, tento proces jsme podrobně rozebrali v článku – Jak zkontrolovat diodový můstek

Poté, co jste si ověřili, že diodový můstek funguje správně, měli byste zkontrolovat, zda napětí dosahuje PWM regulátoru. Pokud ne, hledejte přestávku na desce; pokud ano, způsob kontroly je uveden ve videu níže:

Měli byste také zkontrolovat napájecí jednotku po jednotce. O tom se dočtete v článku o opravách napájecích zdrojů pro LED pásky.

Další diagnostika desky elektronického zařízení spočívá v postupném měření parametrů každé součástky a jejich porovnání s nominálními hodnotami. Úkol je značně zjednodušen, pokud máte schéma opravovaného zařízení.

Pokud máte osciloskop, diagnostika se výrazně zjednoduší, protože kontrola PWM signálů na výstupu regulátoru a na bázích nebo hradlech tranzistorů je běžně možná pouze tímto způsobem. Jak osciloskop používat je popsáno v článku Co se dá s osciloskopem a řadě dalších článků na našem webu z tematické sekce Praktická elektronika.

Závěr

Oprava elektroniky není jen znalost principu fungování prvků, ale také intuice, zkušenosti a štěstí. Hlavní věc, kterou je třeba pamatovat při provádění oprav, je bezpečnostní opatření – nedotýkejte se desky napájecího zdroje, pokud je na ni přivedeno napětí. Vybijte filtrační kondenzátory napájecích zdrojů, protože jejich svorky mohou přenášet napětí až 300 voltů. A také při diagnostice obvodů s integrovanými obvody je lepší okamžitě vyhledat k nim technickou dokumentaci, lze ji najít vyhledáním „název datového listu mikroobvodu“.

Doufám, že vám tento článek pomohl. Podívejte se také na další články z kategorie Elektrická energie v každodenním životě i v práci » Praktická elektronika

Přihlaste se k odběru kanálu Telegram o elektronice pro profesionály i amatéry: Praktická elektronika pro každý den

Na konci topné sezóny došlo k výpadku UPS kotle. Okamžitě mě napadla myšlenka, že selhala baterie a po kontrole testerem se podezření potvrdilo – ukázalo se, že baterie prostě umřela, takže jsem ji musel vyměnit. V této recenzi se chci podělit o své zkušenosti, jak zkontrolovat baterii pomocí multimetru, co toto zařízení vlastně je a jak jej používat, jaké parametry lze s ním měnit a také jaké jsou vlastnosti diagnostiky různých typů baterie.

Multimetr – co to je a jak jej používat

Univerzální měřič parametrů elektrického obvodu se nazývá multimetr. Zařízení určuje napětí, proud, odpor a další charakteristiky. Navíc může pracovat v sítích stejnosměrného i střídavého proudu.

V našem případě nám tester daného typu umožňuje určit následující hodnoty baterie:

1. Napětí.
2. Síla proudu.
3. Kapacita.
4. Svodový proud.
5. Vnitřní odpor.

Pomocí univerzálního testeru přitom můžete diagnostikovat nejen standardní autobaterie, ale i jakýkoli jiný typ – od modulů digitální techniky až po AA baterie.

Pokud jste však nikdy multimetr nepoužívali, ale již potřebujete co nejdříve změřit kapacitu nebo nabití baterie, navrhuji, abyste nejprve porozuměli základnímu pochopení jeho fungování. Za prvé, každý model univerzálního testeru má:

• Displej zobrazující naměřenou hodnotu.
• Mechanický spínač. S jeho pomocí se zařízení přepne do požadovaného provozního režimu, například pro zjištění proudu nebo napětí atd.

• Charakteristické sektory. Toto jsou parametry, které se měří.
• Zásuvky pro připojení kontaktních sond.

Při používání zařízení není nic složitého. Stačí zvolit správný režim a zasunout sondy do příslušných zdířek a poté se jejich kontaktními částmi dotknout vývodů.

Před zahájením testování je důležité nejen správně nainstalovat spínač, ale také zvolit požadovaný limit měření. V opačném případě může dojít k poškození zařízení.

Zkontrolované parametry

Chcete-li plně diagnostikovat baterii, doporučuji použít integrovaný přístup – a určit ne 1-2, ale celou řadu parametrů:

1. Plně nabito.
2. Svodový proud.
3. Hustota.
4. Kapacita.
5. Napětí.
6. Vnitřní odpor.

Podívejme se podrobně na vlastnosti určování každé charakteristiky na příkladu 12 V autobaterie.

Plně nabito

Nejjednodušší a nejrychlejší způsob kontroly provozuschopnosti baterie je pomocí multimetru nebo testeru plného nabití. Nejčastěji se postup používá pro nejběžnější automobilové lithium-iontové baterie – a vypadá takto:

• Baterie je demontována a ponechána v klidu po dobu 5-6 hodin.

• Pro diagnostiku je tester přepnut do režimu měření napětí – ve voltech.
• Mezní hodnota měření je nastavena na 20 V – protože baterie daného typu (Li-Ion) produkují nominální hodnotu maximálně 12-13 voltů.
• Dále jsou vodiče ze zařízení připojeny ke svorkám baterie – červený na „+“, černý na „-“.

Poté by se na displeji měla objevit jedna z možností:

1. 12,7-13,2 voltů – baterie je v plně funkčním stavu.
2. 12,1-12,4 V – nabití je poloviční, je nutné dobití.
3. 11,6-12 voltů – baterie je vybitá a měla by být brzy vyměněna.
4. 11 V a méně – napájecí zdroj zcela vyčerpal svůj zdroj a musí být zlikvidován.

Pokud se během testování na obrazovce před hodnotou objeví znak „-“, znamená to, že pořadí připojení sond bylo zaměněno. Tím nedojde ke zkreslení chodu zařízení – je však lepší předem zkontrolovat správná připojení, aby nedošlo k závažnějším chybám.

Svodový proud

Parametr se měří v ampérech a ukazuje, kolik proudu spotřebovává zařízení připojené k baterii – můžete to také zkontrolovat pomocí multimetru. Diagnostický algoritmus je následující:

• Všechna zařízení napájená z baterie jsou vypnutá.

• Záporný terminál je odstraněn.
• Tester je převeden do segmentu měření stejnosměrného proudu do 10 A.
• Kladný kontakt je připojen k „+“ baterie.
• Mínus měřiče je připojen k „-“ baterii.
• Na displeji se zobrazí hodnota.

Pokud nedochází k žádným únikům, na obrazovce se zobrazí 0. V opačném případě se aktuální hodnota zobrazí v mA. Čím vyšší je, tím rychleji se baterie vybije. Nejčastěji je tento jev spojen s vadným zapojením nebo některým spotřebitelem.

Za normálních podmínek svodový proud nepřesahuje 70 mA. Pokud je větší, měla by být nalezena a odstraněna vadná část obvodu. Ve většině případů se jedná o zkrat v kabeláži.

Hustota

Pro kontrolu hustoty elektrolytu v baterii se používá hustoměr, ale v praxi lze výkon zjistit i multimetrem – stejným způsobem jako u kapacity, jen bez vybíjení. Jeho podstata je následující:

1. Zařízení se přepne do režimu měření napětí.
2. Na svorky jsou připojeny vodiče s krokodýly.
3. Limit měření je volitelný až do 20 V.
4. Černý vodič je připojen na „-“, červený na – „+“.
5. Hodnota se objeví na obrazovce.

Pokud je napětí v normálním rozsahu – od 12,7 V, je hustota normální, pokud je v rozsahu 12,1-12,4 – pod normou, což odpovídá polovičnímu vybití.

Kapacita

Aby bylo možné zkontrolovat kapacitu, musíte nejprve plně nabít baterii a poté určit změnu parametrů při zatížení pomocí multimetru. To se provádí následovně:

• K plně nabité baterii, například 100W žárovce, je připojena zátěž známých charakteristik a proud bude 9 A.
• Současně je na svorky připojen tester v režimu měření napětí.
• Okamžik zahájení experimentu je zaznamenán na hodinách.
• Když vybití baterie dosáhne takové úrovně, že jmenovité napětí klesne na 10,3 V, obvod se otevře.
• Doba strávená dosažením tohoto výsledku se počítá např. 7 hodin.
• Dále, abyste určili kapacitu, budete muset vynásobit dobu vybíjení baterie proudem v obvodu. V našem případě = 7 × 9 = 63 Ah.

Takto získanou hodnotu lze porovnat s technickými informacemi na pouzdru baterie. U standardních baterií je to zpravidla asi 60-70 Ah.

Stres

Chcete-li zkontrolovat napětí (napětí) baterie pomocí multimetru, budete muset provést následující sérii kroků:

1. Připravte tester – připojte sondy, přepněte do režimu testování napětí s limitem do 20 voltů.
2. Okraje sond přiveďte k odpovídajícím svorkám – červený na kladný, černý na záporný.
3. Poté se na displeji zobrazí hodnota naměřené hodnoty.

Po odpojení by měla funkční baterie ukazovat 12,7 V. Pokud je jmenovité napětí v rozmezí 12,1-12,4 V, bude nutné dobití, protože baterie je již vybitá na 50-70 %. Při napětí 11,7 V a nižším dochází k hlubokému výboji s minimální možností zotavení.

Pokud je baterie zapojena do obvodu s generátorem, jako například v autě s běžícím motorem, bude naměřená hodnota napětí vyšší než ve vypnutém stavu – asi 13,5-14 V.

Vnitřní odpor

Chcete-li zjistit, zda je vnitřní odpor normální, musíte pomocí multimetru změřit nabití baterie nebo spíše její napětí. Navíc to musí být provedeno se zátěží a bez zátěže.

Test můžete provést následovně:

• K baterii je připojena určitá zátěž, například žárovka.
• Po 10-15 sekundách se změří napětí testerem.
• Dále se zátěž vypne a znovu se změří stejný parametr.
• Výsledkem je porovnání výsledků.

Výpočty se provádějí následovně:

1. Vypočítá se rozdíl mezi 2 získanými ukazateli.
2. Výsledek se vydělí nominální hodnotou uvedenou výrobcem.
3. Dále se hodnota vynásobí 100 %.

Vnitřní odpor bude normální, pokud výsledná hodnota není větší než 0,4 %. V opačném případě je třeba baterii co nejdříve vyměnit.

Funkce kontroly různých typů baterií

Chcete-li otestovat baterii, musíte se naučit správně používat multimetr a znát testovací algoritmus pro určení konkrétní charakteristiky. V každodenním životě však existuje mnoho zařízení, která fungují na baterie. K jejich diagnostice není vždy nutný tester.

Video příklad kontroly baterie pomocí multimetru:

Zdůrazním následující nuance kontroly baterie u nejběžnějších typů domácích spotřebičů:

• Telefon. Používají se speciální aplikace a také USB tester. S jejich pomocí můžete zjistit stav baterie a nutnost výměny.
• Přenosný počítač. Existuje řada programů zobrazujících skutečný stav baterie a tovární vlastnosti. Operační systém má zároveň zabudované diagnostické prostředky.
• Šroubovák. Poplatek je určen dobou činnosti zařízení. Získaná praktická data lze porovnat s továrními údaji a učinit závěr o výkonu baterie.
• Auto. Baterie strojů se kontrolují podle výše uvedených schémat.
• Typ prstu. Testování se provádí stejně jako u standardních baterií – zátěží, univerzálním měřičem atp.

Důvody poklesu kapacity baterie zjistíte, pokud připojíte jednu sondu multimetru ke svorce a druhou k úniku elektrolytu na pouzdru. Proto je nutné šmouhy při první detekci eliminovat.

Videorecenze testování baterie UPS pomocí multimetru:

Nejdůležitější znaky

Multimetr zjišťuje napětí, proud, kapacitu, odpor a řadu dalších parametrů elektrického obvodu. Abyste jej mohli správně používat, musíte znát zařízení a algoritmus měření.

Pomocí multimetru můžete zkontrolovat následující rozsah výkonnostních charakteristik baterie:

• Stupeň nabití.
• Svodový proud.
• Kapacita.
• Hustota.
• Napětí.
• Vnitřní odpor.

Měření musí být prováděno přesně podle návodu v souladu s pravidly pro používání testeru. Baterie domácích spotřebičů lze kontrolovat jak pomocí programů, tak pomocí multimetru.

Napište do komentářů, zda se pokusíte obnovit vybitou baterii, nebo je lepší koupit novou?