Проверка электрических цепей при наладке и ремонте электрооборудования
Во время проведения наладки или ремонта электрооборудования проверка электрических цепей может быть осуществлена непосредственно или способом заземления.
Способ непосредственной проверки применяют в том случае, когда начало и конец проверяемой электрической цепи расположены в непосредственной близости друг от друга, а вспомогательные цепи не требуются.
Способ заземления предназначен для проверки тех электрических цепей, у которых начала и концы расположены на значительном расстоянии. Его применение сопровождается использованием вспомогательных цепей, которыми служат заземляющие проводники, экраны и металлические оболочки кабелей и жил, специально проложенные проводники и т. п.
При любом способе проверки электрической цепи применяют приспособления, принцип действия которых аналогичен принципу действия пробника (рис. 1, а).
Рис. 1. Схема (а) и условное обозначение пробника (б), пример проверки цепей (в) и характерные ошибки при проверке (г, д)
При замыкании цепи пробника через проверяемую цепь стрелка прибора Р отклоняется так же, как и при замыкании выводов 1 и 2 накоротко. Резистор R служит для ограничения тока, протекающего через измерительный прибор. В последующих рисунках вместо полной схемы пробника использовано его условное обозначение, приведенное на рис. 1, б.
Рассмотрим на примере фрагмента схемы управления электроприводом (рис. 1, в) порядок проверки электрических цепей. Процесс проверки в любом случае целесообразно начинать с цепей питания, например от точки А.
Пробник П подключают к точкам А и В, что позволяет проверить цепь между ними, а при нажатии на кнопку S2 — исправность кнопки и правильность составленной цепи между точками А и В и, таким образом, подтвердить, что цепь между ними образуется через контакт кнопки S2, а не через другой элемент схемы. После этого пробник подключают к точкам В и L (поз. II на рис. 1 , в), совмещая проверку цепи с проверкой исправности кнопки S3. Порядок последующих проверок показан на рис. 1 , в соответствующими позициями пробника.
При испытании электрической цепи пробником необходимо визуально проверить количество жил кабелей и проводов, подключенных к монтажным точкам схемы. Например, в монтажной точке В на выводе замыкающей кнопки S3 должны быть присоединены два провода — перемычка от кнопки S2 и провод к контакту контактора К.
Особое внимание при проверке цепей следует обращать на соблюдение полярности в цепях постоянного тока и фазировки в цепях периодического тока.
Рассмотрим некоторые наиболее характерные ошибки, допускаемые при проверке электрических цепей. Например, цепь 1 — 2 (рис. 1 , г) зашунтирована контактом реле К1, поэтому при подключении пробника к точкам 1 и 2 не обнаруживается обрыв в цепи контактов К2, КЗ или замыкание контакта К4. Поэтому для проверки цепей, подключенных к точкам 1 и 2, необходимо предварительно разомкнуть контакт реле К1.
Другой вид ошибок, возникающих из-за образования ложных цепей через сопротивление р- n -перехода полупроводникового диода в прямом направлении, иллюстрируется рис. 1 , д. При подключении минусового щупа пробника П к точке1 прибор будет давать такие же показания, как при подключении другого щупа к точке 2, а также к точкам 3, 4. Этого не произойдет, если изменить полярность включения пробника.
Рассмотренные примеры показывали выполнение данного технологического перехода непосредственным способом.
Рис. 2 . Проверка электрических цепей способом заземления
Проверку способом заземления начинают с установки временной перемычки Е2 с вмонтированной в нее кнопкой на одном из концов проверяемого кабеля E 1 . Затем, прикасаясь щупом пробника П к жиле, проверяют целостность вспомогательной цепи: общий проводник (в данном случае «земля») — кнопка 5 — жила Г — щуп пробника П — щуп «плюс» пробника П — общий проводник.
Если пробник показывает замкнутую цепь, следует нажать и отпустить кнопку 5. При правильности установки перемычки пробник П должен изменить свои показания.
Проверив установку перемычки Е2 приступают к поиску заземленной жилы на втором конце кабеля, подключая пробник П поочередно к жилам, и следят за его показаниями. Если пробник показывает замкнутую цепь, считают искомую жилу найденной и, переключив перемычку заземления Е2 на другую жилу, приступают к ее поиску на другом конце кабеля.
Причиной наиболее частых ошибок при проверке способом заземления является присвоение одного и того же номера разным электрическим цепям и образование ложной цепи при соединении проверяемых жил провода или кабеля с заземляющим проводником.
Для предупреждения таких ошибок необходимо после отыскания очередной цепи отключить и вновь подключить заземляющий проводник кнопкой S. Если пробник реагирует на отключение заземляющего проводника, цепь найдена правильно. В противном случае необходимо найти и устранить причину замыкания проверяемой цепи с заземляющим проводником.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Методы поиска неисправностей в электронных схемах
Чаще всего люди интересуются электроникой чтобы уметь починить какой-либо прибор. Самостоятельной разработкой занимается лишь малая часть любителей. Теоретические знания хоть и дают общее понимания принципа работы компонентов, но для ремонта гораздо важнее знать методы их проверки. Мы расскажем, как найти неисправность в электронной схеме своими руками, глазами и простым инструментом.
Основные способы поиска неполадки
Прежде чем провести ремонт важно определить в чем проблема – этот процесс называется диагностикой. Итак, можно выделить два этапа проверки электронных приборов:
1. Проверка работоспособности прибора. Не всегда случается так что устройство совсем «мёртвое», нужно проверить не включается прибор совсем, или включается и сразу выключается, или же не работают какие-то конкретные кнопки или функции.
Например, при ремонте LCD-мониторов встречается такая проблема как выход из строя подсветки. При этом монитор может либо не включатся совсем тогда его индикатор моргает, либо же индикатор указывает на включенное состояние, но изображения нет. В таком случае если посветить фонарём в экран можно увидеть, что изображение все-таки есть и монитор как бы работает, но он тёмный – и это только один из примеров, когда предварительная проверка упрощает диагностику.
2. Визуальный осмотр. Внешне можно определить большинство проблем с электрическим прибором. Это могут быть как просто сгоревшие компоненты – диоды, резисторы, транзисторы и конденсаторы, так и дефекты пайки или механические повреждение элементов и самой печатной платы.
3. Измерения. Если плата и детали выглядят нормально, то следует переходить к измерениям. Их проводят в основном с помощью мультиметра и осциллографа. В отдельных случаях используют специализированные приборы, типа частотомеров, логических анализаторов и прочего.
Итак, обобщенным алгоритмом поиска неисправности является:
Определение чрезмерного нагрева электронных компонентов платы;
Измерения и прозвонка мультиметром;
Использование осциллографа и других приборов;
Замена вышедшей из строя детали или блока.
Визуальный осмотр
Визуальный осмотр следует проводить от общего к частному. Или простыми словами – осмотреть общий вид электронного устройства, сразу проверяем целостность кабелей и проводов питания. Их покров должен быть ровным и целым, без изломов и резких перегибов, шишек и других неравномерностей на оболочке быть не должно.
После того как вы убедились в целостности устройства, нужно его разобрать и добраться к печатной плате. Осмотр внутренностей следует начинать с проверки целостности шлейфов, проводов других межблочных соединений. Важно не порвать их еще при разборке, так как часто шлейфы идут от плат к блокам клавиш и дисплеям, закрепленным на корпусе.
Далее проверяют целостность предохранителя в цепи питания, часто если он перегорел можно определить невооруженным взглядом. Он стоит около того места где подключается к плате шнур питания.
После этого осматривают наличие следов нагрева или сажи на плате и поврежденные компоненты. Рассмотрим, как выглядят неисправные электронные компоненты. Например, корпуса неисправных транзисторов и сгоревших диодов разрывает или они трескаются.
На интегральных микросхемах появляется трещина или мелкая точка. В некоторых случаях и те, и другие сгорают, оставляя в результате следы гари на плате. Обращайте внимание нет ли характерного запаха горелой изоляции. Так можно локализировать от какого элемента или участка платы исходит этот запах. Как определить сгоревшие транзисторы и микросхемы вы видите ниже.
Резисторы обычно сгорают или темнеют, реже происходит обрыв резистивного слоя и деталь выглядит исправной.
Как определить сгоревшие конденсаторы? Они в основном пробивают «накоротко» между обкладками и, если стоят в силовой цепи – тогда повреждаются дорожки платы или корпус конденсатора. Если цепь была слаботочной – пробитый конденсатор просто закоротит её без видимых следов протекания больших токов. Реже трескаются корпуса конденсаторов.
В то время как электролитические конденсаторы можно вычислить по деформированной крышке корпуса или следам протекшего вниз электролита. На крышке конденсатора есть две диагональных борозды, она нужна чтобы корпус не разорвало в аварийной ситуации. Крышка в таком случае вздувается либо трескается. Реже выдавливает дно.
С SMD-компонентами дело обстоит несколько сложнее. Часто их крайне сложно рассмотреть на предмет целостности. Есть один метод поиска короткого замыкания в плате с SMD – это термобумага, такая бумага используется в кассовой аппарате, поэтому можно использовать любой чек. Печать на ней происходит за счет нагрева. Значит, когда вы подадите питание на плату пробитая накоротко деталь, перегреется и отпечатается на бумаге. Методику поиска неисправности с помощью термобумагивы видите на видео:
Но нужно помнить об электробезопасности и не прибегать к такому способу диагностики, если вы не уверены есть ли там опасное напряжение. Безопасно и точно это можно сделать с помощью тепловизора.
Для определения короткого замыкания по нагреву в большинстве случаев вам понадобится лабораторный блок питания или другой источник питания с ограничением тока. Если вы проводите диагностику цепей 220В – можете воспользоваться контрольной лампой, если есть КЗ, то лампа загорится в полный накал. Фактически она выступит в роли токоограничивающего резистора.
При визуальном осмотре важно определить состояние контактов всех разъёмных соединений. Они должны быть чистыми, без окислов с характерным медным или серебряным блеском. Если контакты не слишком сильно окислены – их можно почистить канцелярским ластиком или деревянной стороной спички.
В более запущенных случаях их нужно залудить, таким образом оловом вы восстановите контактную поверхность. Самый худший вариант, когда ни чистить, ни лудить нечего, тогда нужно либо менять плату целиком, либо припаивать к дорожкам платы проводники и соединять через них.
Также внимательно осматриваете дорожки печатной платы, они могут перегорать, трескаться при изгибе платы, отслаиваться и окисливаться. Их восстанавливают либо каплей олова, либо кусочком провода, когда дорожки расположены слишком плотно – их замещают куском провода – подойдет тонкий обмоточный провод либо жила витой пары, припаивая их к началу и концу печатной дорожки.
Подведем итоги, узнайте 5 советов по внешней диагностике электроники:
1. Большинство неисправностей можно найти при внешнем осмотре;
2. Внимательно проверяйте качество пайки и наличие микротрещин;
3. Уделяйте особое внимание силовым цепям;
4. Вздутые электролитические конденсаторы в большинстве случаев являются как причиной полной неработоспособности, так и неработоспособности каких-то отдельных функций;
5. Не всегда внешне исправная деталь является таковой.
Измерения и прорзвонка цепей
Если внешний осмотр не принес результатов, то следует проводить ряд измерений. Если устройство не подаёт признаков жизни и:
У него сгорел предохранитель – то с помощью мультиметра прозваниваем цепь и находим на каком участке у нас короткое замыкание. Режим прозвони в большинстве мультиметров совмещен с режимом проверки диодов (на рисунке ниже);
Если предохранитель исправен – проверяем вольтметром приходит ли питающее напряжение на плату.
Если напряжение не приходит, то проблема скорее всего в кабеле, определить это можно прозвонив кабель от вилки до места подключения к печатной плате.
Не включайте блок питания напрямую в сеть, если вы не уверены, что устранили все неполадки. Подключите последовательно лампочку накаливания, о которой мы упоминали в середине статьи.
Следующий шаг – проверка цепи питания, для этого включаем устройство и проверяем наличие выходных напряжений блока питания. Учтите, что бывают случаи, когда без нагрузки блок питания не включается. Тогда проверяем исправность блока питания, её начинают с проверки диодного моста, мы рассматривали этот процесс подробно в статье – Как проверить диодный мост
После того как вы убедились в исправности диодного моста следует проверить приходит ли напряжение на ШИМ контроллер. Если нет, то искать, обрыв на плате, если приходит, то методика его проверки изображена на видео ниже:
Также следует по блокам проверить источник питания. Об этом вы можете почитать в статье о ремонте блоков питания для светодиодных лент.
Дальнейшая диагностика платы электронного устройства заключается в пошаговом измерении параметров каждого из компонентов и сравнение их с номинальными величинами. Задаче сильно упрощается если у вас есть схема ремонтируемого устройства.
Если у вас есть осциллограф диагностика сильно упростится, так как проверка сигналов ШИМ, на выходе контроллера и на базах или затворах транзисторов нормально возможна лишь таким образом. Как пользоваться осциллографом описано в статье Что можно сделать с помощью осциллографа и ряде других статей нашего сайта из тематического раздела Практическая электроника.
Заключение
Ремонт электроники – это не только знания принципа работы элементов, но и интуиция, опыт и удача. Главное помнить при ремонте о технике безопасности – не следует трогать плату источников питания, если на неё подано напряжение. Разряжайте фильтрующие конденсаторы блоков питания, поскольку на их выводах может быть напряжение до 300 вольт. А также при диагностике цепей с интегральными микросхемами – лучше сразу ищите техническую документацию к ним, её можно найти по запросу «datasheet название микросхемы».
Как отремонтировать электропроводку автомобиля?
Неисправности проводки автомобиля приводят к серьезным проблемам при эксплуатации машины – от некорректной работы датчиков и устройств, бортового компьютера и автоматики до полного выхода из строя дорогостоящего электрооборудования. Помните, что короткое замыкание цепей бортовой сети может привести к возгоранию автомобиля. Поэтому неисправности электрооборудования и электрики следует устранять сразу же при их обнаружении – не стоит откладывать ремонтные работы «в долгий ящик».
Выполнить ремонт электропроводки автомобилей можно как самостоятельно, так и в автосервисе. Основная трудность заключается в поиске неисправностей — обрывов, вышедших из строя реле, предохранителей и блоков, поломок отдельных элементов и устройств автоэлектрики.
Распространенные неисправности электрооборудования машины
К автоэлектрике относятся различные системы, детали, устройства и элементы транспортного средства — система зажигания, аккумулятор и генератор, цепи бортового компьютера, предохранители, датчики, блоки реле, различные электронные датчики, автосвет, а также автоэлектроника — климатическая система, аудиосистема, автоматика и системы безопасности. Необходимо учитывать особенности автомобильной электропроводки для того, чтобы оперативно найти и устранить неисправность в бортовой сети.
К часто встречающимся проблемам с электрооборудованием относятся:
- Выход из строя аккумулятора. Это может быть следствием недостаточной плотности электролита, повреждений корпуса с протечкой электролита, разрушения пластин, значительного окисления клемм аккумулятора.
- Поломки генератора — обрывы обмоток, проблемы с реле напряжения, выход из строя диодного моста, износ щеток, подшипника.
- Проблемы с системой зажигания. Речь идёт о неисправностях свечей, катушки зажигания, об обрыве цепи или окислении контактной группы.
- Деформации электропроводки — окисление в местах соединения (вводах, контактах, клеммах), обрывы, разрушение изоляции проводов, короткое замыкание проводки, нарушение целостности скруток.
- Выход из строя компонентов электроники. Имеются в виду неисправности различных электротехнических приборов в цепях, устройствах и электрооборудовании авто (проводники, диоды, предохранители, конденсаторы).
Как проверить проводку
Провести диагностику электрооборудования можно с помощью вольтметра, омметра или мультиметра, специальных диагностических стендов. Проводится и компьютерная диагностика, во время которой происходит считывание кодов ошибок и основных показателей бортовой сети машины. Для самостоятельной проверки цепей и поиска неисправностей электрики достаточно одного мультиметра или сигнальной лампы.
Используем мультиметр
Предохранители в бортовой сети считаются наиболее «слабым» звеном в плане долговечности. При нештатных ситуациях (например, при коротком замыкании) предохранительные элементы «берут удар на себя», защищая остальную электрику и электрооборудование машины. Предохранители восстановлению не подлежат и во время ремонта заменяются.
Проверяем напряжение
Перед тем, как проверить проводку в автомобиле, необходимо замерить напряжение электрической цепи между отдельными компонентами и электрооборудованием. Прозвонить можно так:
- Установить мультиметр в режим вольтметра.
- Подсоединить один щуп измерительного прибора к «минусу» аккумуляторной батарее либо к массе машины.
- Второй щуп подсоединить к подающему проводу цепи.
Если на дисплее прибора появляется определенное значение, то на данном участке цепи электрической схемы есть напряжение. Можно сравнить значения с требуемыми в соответствии с руководством по эксплуатации автомобиля.
Ищем короткое замыкание
После измерения напряжения выполняют поиск короткого замыкания цепей. Для этого потребуются либо мультиметр, либо сигнальная лампа. Что касается лампы, то при исправной проводке и отсутствии замыкания она не должна загораться.
Замыкание проводки, как и отсутствие напряжения (нулевое или бесконечное сопротивление в электрической цепи), свидетельствует о неисправностях в одном из 2‐х компонентов:
- Потребителя — электрооборудования, устройств, предохранителей, блоков.
- Проводки — обрыв или замыкание проводов, плохие контакты проводки в месте соединения с потребителем.
Проверку на замыкание можно выполнить и в режиме вольтметра. Для этого на проверяемом участке необходимо извлечь все предохранители, подключить щуп к клеммам предохранительного элемента. Значение «0» на экране свидетельствует о наличии замыкания в цепи. Если при попытке пошевелить провода в цепи появляется напряжение, значит, замыкание вызвано именно проводкой, потребуется замена проводов.
Проверяем качество заземления
В автомобилях используется однопроводная схема электропроводки – это означает, что «минус» идет на массу (кузов) машины. Однако коррозия металлических деталей, их окисление и разрушение, «разбалтывание» приводят к нарушению заземления и, как следствие, к нарушению контактов бортовой цепи.
Проверка заземления, как и других элементов электрики авто, осуществляется с помощью мультиметра. Порядок действий следующий:
- Отключение АКБ.
- Подсоединение одного щупа мультиметра к кузову (металлическим деталям) машины.
- Подсоединение второго щупа к заземляющему элементу или месту соединения проводки.
Выведенное на экран прибора значение следует сравнить с заводскими данными (руководство по эксплуатации авто). Если значения сильно расходятся, то необходимо провести восстановление заземления — зачистить металл в месте соединения, проверить надежность крепления.
Проверяем целостность цепи
Соединение проводов в электрической цепи автомобилей — одно самых уязвимых мест во всей электрике машины. Помимо разрушения изоляции, нарушения целостности и обрывов в местах соединения здесь также нередко возникает окисление контактов. Определить дефекты можно не только с помощью измерительного прибора, но и визуально. Если целостность цепи нарушена именно в месте соединения, то потребуется пайка проводов с разъемами. В противном случае необходимо найти поврежденный участок, для чего понадобятся сигнальная лампа или мультиметр.
Ремонт электропроводки автомобиля
Прозвонку и восстановление электропроводки автомобиля можно выполнить самостоятельно или в автосервисе. После определения неисправных участков, где имеются повреждение проводов, замыкание или обрыв, осуществляют их пайку либо полную замену. Обычная скрутка с последующим обжимом является не полноценным ремонтом, а лишь временной мерой — учитывайте это, если у вас нет возможности припаять места обрывов.
Провода подбираются с такими же характеристиками, что и имеющиеся поврежденные (сопротивление, металл). Не следует устанавливать слишком длинные провода с «запасом», перекрученная открытая проводка под действием негативных факторов (перепады температур, влага, грязь) быстрее разрушается — это может привести к короткому замыканию цепи. При замене жгутов проводов с разъемами убедитесь, что контактные группы перед работами полностью зачищены от окисления.
Уязвимым элементом электрики авто также считаются монтажные блоки, расположенные в подкапотном пространстве. Из‐за разрушающего воздействия перепадов температур и влаги возможно нарушение защитного покрытия и последующих дефектов дорожек, разъемов для подключения жгутов проводов, реле, конденсаторов. Ремонт монтажных блоков, состоящих из монтажных плат, предохранителей и электротехнических компонентов, включает в себя пайку для восстановления дорожек и покрытие специальным защитным лаком, а также замену неисправных элементов и проводки, разъемов, зачистку контактных групп от загрязнений, окислений.
Замена проводки авто
При замене проводки в автомобиле обязательно отключают питание, в том числе отсоединяют и АКБ. Конечно же, это не мера предосторожности против удара током, а защита электрооборудования автомобиля от вероятного короткого замыкания, которое может возникнуть при проведении ремонтных работ.
Иногда замену можно выполнить за 10-15 минут – например, если повреждены провода питающей цепи «АКБ-генератор». Если же нарушена целостность проводки в салоне, есть проблемы с заземлением, короткое замыкание в цепи бортового компьютера, то работы отнимут гораздо больше времени. И главное здесь – не ошибиться, поскольку неправильное подключение проводов (например, при нарушении полярности) может вызвать короткое замыкание, повреждение дорогостоящего электрооборудования и даже возгорание. При отсутствии опыта в электротехнике и электромонтажных работах лучше обратиться в специализированный сервис за услугами автоэлектрика‐профессионала.