Как проверить целостность реле на автомобиле

Конструкция и принцип работы коммутационного прибора

Внешний вид реле
Электрическое реле – это деталь, которая используется в качестве коммутатора благодаря управляющим сигналам, которые поступают к нему по электрической цепи. Линия, которая подведена к устройству, получила название управляемая; линия, по которой уже поступает на него команда – управляющей.

Применяется в бытовых условиях и всех отраслях промышленности с целью автоматизировать различные операции. Если бытовой или электротехнический прибор вышел из строя, требуется в первую очередь проводить проверку работоспособности переключающего элемента. Но предварительно рекомендуется ознакомиться с разновидностями и принципом работы реле.

Принцип работы

Деталь представляет собой электромагнит, который включает в себя катушку индуктивности, якорь и контактную группу. Каждая составляющая монтируется на основание и заключается в защитный корпус.
Якорь расположен сверху сердечника магнитной системы; в начальном положении она удерживается благодаря пружине, которая имеет форму Г-образной подвижной пластины.

Нижняя часть основания оснащается контактной группой, напротив монтируется такое же количество контактных оснований. Контакты пластичны, поскольку их требуется выводить наружу за пределы защитного корпуса для образования вывода устройства.

Принцип работы реле основывается на его способностях воздействовать своим электромагнитный полем на проводящие предметы. Как только начинается подача напряжения на выводы обмотки, через реле начинает протекать ток. Когда его значение достигает ранее программируемой величины, в обмотке формируется две силы, которые прижимают якорь к поверхности катушки.

С учетом конструктивных особенностей начальное положение может быть не только замкнутым, но и разомкнутым. Во втором случае при подаче напряжения произойдет размыкание линии. Контакты устройства вернутся в свое первоначальное состояние, как только сигнал необходимой величины будет снят с выводов реле.

Конструкция коммутационного прибора

Электрическое реле — это устройство, предназначенное для использования в качестве коммутатора. Оно умеет соединять или разъединять электрическую цепь в зависимости от приходящего на него управляющего сигнала. Линия, которая подключена к элементу, называется управляемой, а та, по которой на него поступает команда — управляющей.

Используются реле при автоматизации различных операций. Они с успехом справляются с управлением различного рода сигналами, защитой электрооборудования. Их применяют в охранных и отопительных системах, звукотехнике, то есть везде, где необходимо автоматическое переключение режимов работы при изменении каких-либо параметров.

При поиске и устранении различных неисправностей в технике одним из этапов ремонта является проведение теста переключающего элемента. Делают это с помощью измерителя величин. Но перед тем как проверить реле на работоспособность мультиметром, следует знать, как оно устроено и понимать принцип его действия.

Принцип работы

Реле — это электромагнит, состоящий из контактной группы, якоря и катушки индуктивности. Все детали устанавливаются на основание и помещаются в закрытый корпус. Монтируются элементы следующим образом: сверху сердечника магнитной системы размещается якорь (ярмо). Удерживается он в начальном положении с помощью пружины и представляет собой подвижную пластинку Г-образной формы.

К нижнему плечу передачи крепится группа пластин с контактами, при этом напротив них устанавливается такое же число контактных оснований. Каждый пластинчатый контакт выводится наружу из корпуса, образуя выводы устройства.

Принцип действия электронного приспособления заключается в способностях электромагнитного поля воздействовать на проводящие предметы. При подаче напряжения на выводы обмотки через неё начинает протекать ток. Когда его значение достигает определённой величины, в обмотке возникают две силы (электродвижущая и магнитная), заставляющие якорь прижиматься к поверхности катушки, преодолевая силу пружины.

В зависимости от конструкции начальное положение может быть как замкнутым, так и разомкнутым, поэтому в реле второго типа после подачи напряжения произойдёт размыкание линии. Как только сигнал необходимой амплитуды будет снят с выводов обмотки реле, контакты прибора вернутся в первоначальное состояние.

Виды и характеристики

Электрические релейные элементы различаются по количеству выводов и форме, но их суть остаётся одинаковой — подключение или отключение нагрузки от сигнальной линии. По виду физических процессов, которые приводят к перекоммутации, реле разделяют на следующие виды:

• нейтральные — не зависят от полярности сигнала, поданного на управляющие выводы;
• поляризованные — в них положение контактов зависит от направления тока;
• магнитоэлектрические — реагируют только на постоянный ток;
• ферродинамические — в их конструкции используются ферромагнитные сердечники, усиливающие магнитный поток;
• индукционные — основаны на связи между изменяющимся магнитным потоком и индуцированным током в проводнике;
• тепловые — реагируют на тепло, появляющееся при прохождении тока через пластины и изменяющее их форму;
• электронные — в них используется свойство p-n перехода проводить ток только в одном направлении (диод).

Также устройства разделяются по типу контактов, которые могут быть трёх типов: нормально замкнутыми, нормально разомкнутыми и перекидными. Как и любой электромеханический прибор, реле характеризуется своими техническими параметрами, определяющими работу и назначение устройства. Конечно, все параметры реле проверить мультиметром будет невозможно, но с его помощью точно можно определить работоспособность переключателя. К основным характеристикам прибора относят:

• обмоточное напряжение — это значение амплитуды сигнала, при котором реле переходит из одного устойчивого состояния подключения контактов в другое;
• ток коммутации обозначает наибольшее значение тока, которое может пропустить через себя реле, не изменив своих параметров;
• номинальное напряжение разделяется на значения, соответствующие переменному и постоянному уровню сигнала, обозначает максимальную разность потенциалов, появление которой допустимо на подключённых к нагрузке выводах;
• рабочая частота — это количество переключений, которое может выполнить прибор за единицу времени;
• износостойкость определяется механической надёжностью контактных групп, измеряется в циклах;
• время срабатывания характеризуется интервалом, в течение которого изменяется положение контактных групп после прихода управляющего сигнала.

Виды и характеристики

В зависимости от используемой элементной базы реле-регуляторы делятся на следующие виды:

• Микроконтроллерные или микропроцессорные. Их особенность заключается в заложении во встроенную микросхему рабочего алгоритма. Используются в дорогостоящих автомобилях, например, BMW или Audi.
• Релейные основываются на переключении контактов реле для отсечки и стабилизации показателей электрической сети.
• Интегральные реле нашли широкое применение в автомобилестроении. Принцип работы основывается на твердотельных переключательных деталях или интегральных полупроводниковых.
• Гибридные транзисторно-релейные устройства и просто транзисторные базируются на полупроводниковых элементах. Активно использовались в промышленности до начала 90-х годов.

Интегральное реле

Микропроцессорное реле

По исполнению конструкции делятся на следующие виды:

• Внешние реле представляют собой отдельные устройства, которые устанавливают на кузовных конструкциях.
• Встроенные коммутирующие детали являются неотъемлемой составляющей генераторов.
• Совмещенные или гибридные. Их особенность заключается в совмещении с щеточным узлом электрического генератора.

Электрическое реле может быть двух-, трех- и многоуровневым, делится по «+» и по «-».

Признаки неисправности

Неисправности и их устранение
Перед тем как проверить реле мультиметром, следует ознакомиться с основными признаками того, что деталь вышла из строя.

• Встречаются случаи, когда в результате выведения из строя регулятора напряжения закипает аккумуляторная батарея.
• На приборной панели при включении зажигания не светится контрольная лампочка (однако это может быть симптомом и других видов неисправностей, например, отпал или перегорел контакт).
• Динамические характерные особенности бытового прибора или автомобиля снижаются, особенно это ощущается, когда двигатель набирает высокие обороты.
• После запуска индикатор аккумуляторной батареи не гаснет на приборной панели, что свидетельствует о неисправностях АКБ.
• Индикаторы на приборной панели попросту отключаются, если обороты двигателя при работе превышают 2000 об/мин.
• Яркость фар зависит от количества оборотов двигателя. Убедиться в этом достаточно просто – необходимо в темное время стать напротив стены и включить фары. Яркость свечения будет изменяться в зависимости от того, как сильно жать на газ.
• Регулярно разряжается АКБ.

Эти признаки могут свидетельствовать и о других неисправностях, но прежде всего рекомендуется проверить именно реле-регулятор.

Причины отказа реле-регулятора

Чтобы в будущем свести к минимуму вероятность повторных поломок, следует ознакомиться с основными причинами выхода из строя устройства.

• Короткое замыкание на любом из участков электрической цепи, включая межвитковое замыкание обмотки возбуждения.
• Регулятор также может выйти из строя в случае пробоя диодов или поломки выпрямительного моста.
• Неправильное подсоединение или переплюсовка к выводам АКБ.
• Проникновение влаги или большого количества пыли в генератор и/или непосредственно регулятор (такие случаи распространены во время обильных осадков или мойки машины).
• Механическое повреждение рабочего узла.
• Естественный износ, завершение эксплуатационного срока.
• Изначально сомнительное качество приобретаемого товара.

Существует несколько несложных способов прозвонить встроенные и съемные реле.

Подготовка к проверке реле на работоспособность

Проверка реле не отнимет много времени, если правильно выполнить все подготовительные работы.

Прежде чем приступать к диагностике устройства, требуется определить назначение выводов проверяемой детали. Для этого используют прилагаемую документацию к прибору, там содержатся все схемы и особенности работы, характеристики устройства.

Распространены случаи, когда схема работы изображена на самом корпусе реле. Точками изображаются контакты, они соединены катушкой индуктивности, переключающие элементы прямыми линиями с пунктиром. Выводы для подачи питания схематически изображаются в виде прямоугольника.

Если реле встроено в схему, на самой плате требуется визуально осмотреть состояние шины и дорожки питания. Для проверки реле тестером можно воспользоваться как цифровыми, так и аналоговыми приборами. Предварительная подготовка и настройка тестеров не требуется.

Помимо тестера необходимо подготовить регулируемый блок питания. Чтобы результаты были достоверными, реле требуется выпаять из схемы.

Проверка на работоспособность осуществляется в несколько этапов:

• обмотка;
• нормально замкнутое положение;
• нормально разомкнутое состояние.

Далее можно приступать непосредственно к диагностике реле.

Подготовка к проверке

Перед тем как приступить к диагностике, важно определиться с назначением выводов у проверяемого элемента. Для этого можно воспользоваться даташитом на прибор, то есть документацией, выпущенной производителем. В ней всегда описываются характеристики и схема устройства.

Нередко схема устройства реле представлена и на самом элементе. В этом случае управляющие контакты изображаются точками, соединёнными катушкой индуктивности, а переключающие — прямыми линиями с пунктиром, указывающими на их возможное положение. Правда, выводы для подачи питания могут рисоваться и в виде прямоугольника с выходящими из середины его боковых сторон прямыми отрезками, управляемыми, как обычный механический переключатель.

Но даже если такой схемы нет, то можно попробовать оценить контакты визуально (управляющие выводы делаются цветом немного светлее). Если реле впаяно в схему, то по плате несложно будет отследить общую шину и дорожки питания. При этом на текстолите часто подписываются контакты, а по принципиальной схеме можно будет определить их назначение.

Чтобы проверить реле тестером, можно использовать как цифровой, так и аналоговый прибор. Но из-за удобства использования предпочтение лучше отдать первому. Настройка или специальная подготовка приборов не потребуется. Единственное, на что следует обратить внимание, так это на состояние элемента питания мультиметра. В цифровом тестере на экране не должен светиться значок замены батарейки, а в аналоговом варианте при закорачивании двух измерительных проводов друг на друга стрелка должна устанавливаться напротив нуля.

Кроме тестера для проведения комплекса измерений понадобится регулируемый блок питания. Для того чтобы получить правильные результаты проверки, реле необходимо выпаять из схемы. Связанно это с возможным шунтированием её выводов как активными, так и пассивными радиоэлементами, поэтому с помощью блока питания и подаётся напряжение на выводы в автономном режиме. Проверка реле происходит в несколько этапов, при которых тестируется:

Диагностика обмотки и контактных групп

Обмотка представляет собой катушку индуктивности, на которую по спирали намотана проволока. Ей свойственно определенное сопротивление, которое высчитывается по закону Ома. Величина сопротивления должна колебаться в пределах 10 – 100 Ом.

Диагностика обмотки позволяет выяснить, не нарушена ли ее целостность. Проверка работоспособности проводится в несколько этапов:

• Мультиметр включают в режим прозвонки сопротивлений. На панели приборов этот режим обозначается символом — Ω, диапазон устанавливается в пределах 2 кОм.
• Один измерительный провод подводят к гнезду, а второй в СОМ.
• Щупами проводов касаются выводов реле.

Сопротивление катушки индуктивности удается узнать по отклонению стрелки.

Проверка контактных групп проводится в два этапа. Сначала обязательно измеряется в автономном режиме сопротивление, а потом при подаче напряжения на катушку. При проверке потребуется источник питания, об этом заранее нужно позаботиться.

Диагностика обмотки

Обмотка электромеханического реле представляет собой катушку индуктивности, то есть проволоку, намотанную по спирали на сердечник. Она имеет определённое сопротивление, которое можно высчитать, используя закон Ома: R = U / I, где ток и напряжение берутся максимально возможными для подачи на устройство. В любом случае значение сопротивления катушки должно находиться в пределах от десятков до сотен ом. Но для твердотельного реле этот показатель может составлять и единицы килоом.

Это положение и используется для проверки целостности катушки. Её тестирование можно представить в виде следующей последовательности действий:

1. Мультиметр переключается в режим прозвонки сопротивлений. Для этого галетный переключатель устройства переводится в область, обозначенную на приборе символом Ω, причём диапазон ставится около двух килоом.
2. Один измерительный провод подключается к гнезду, подписанному как V/Ω, а второй — в COM.
3. Щупами проводов прикасаются к выводам реле, соответствующим управляющим контактам.
4. По отклонению стрелки или появившемуся числу узнаётся сопротивление обмотки.

Необходимо отметить, что катушка электромеханического реле может быть защищена диодом, поэтому в зависимости от смены полярности приложенных щупов значение сопротивления может изменяться. Большое сопротивление между управляющими выводами будет соответствовать обрыву катушки или указывать на деградацию места соединения проволоки с контактным выводом.

Ненормальные значения напряжения на мультиметре

Если мультиметр показывает пониженное напряжение в АКБ, аккумулятор попросту перестанет принимать заряд. В результате автомобиль может не завестись, индикаторы на приборной панели могут перестать работать, также неприятности могут возникнуть во время движения.

Если напряжение повышено, есть вероятность, что в банке аккумулятора уменьшился уровень электролита, или он попросту выкипел. Также характерным признаком может стать образование на стенках корпуса белого налета. При подзарядке аккумулятор может начать себя вести непредсказуемо.

Как проверить предохранитель мультиметром

Итак, вот наш пациент. Первым делом, мы можем уже визуально увидеть, что тонкий проводок предохранителя целый. Но в некоторых случаях это все равно ни о чем не говорит, так как проводок может сгореть прямо у самого края предохранителя.

Для точного определения работоспособности предохранителя, мы будем использовать мультиметр. Ставим его крутилку на значок прозвонки

и прикладываем щупы к предохранителю

В результате мультиметр выдает нам сопротивление 0 Ом и звуковой сигнал “пиииииииип”. Это означает, что предохранитель целый.

Сгоревший предохранитель покажет нам на мультиметре единичку

Сопротивление бесконечно большое, никакого звукового сигнала типа “пиииииииииииииип” мы не слышим. Предохранитель в обрыве. Его можно выбрасывать в мусорную корзину.

Приобрести мультиметр навороченный тут.