Först diskuterade vi hur man använder en multimeter för att mäta spänning, eller helt enkelt verifiera att spänningen är närvarande. Förra veckan behandlade vi mätmotståndet – verifierade att en tråd är kontinuerlig och inte går sönder någonstans. Idag diskuterar vi hur man använder en mätare för att mäta ström, även kallad strömstyrka.
Låt mig säga direkt att mätström är en mycket mindre vanlig applikation än att mäta spänning eller motstånd. För det mesta fungerar antingen en krets eller inte. Om den inte gör det beror det vanligtvis på att den inte har en spänningsförsörjning (som verifieras med hjälp av mätaren för att bekräfta närvaron av spänning), den har ingen väg för strömmen (som verifieras av använda mätaren för att bekräfta kontinuitet), eller för att en del är dålig. Det är alltså sällsynt att du måste självständigt mäta hur mycket ström som faktiskt flödar om du inte försöker hitta källan till ett parasitavlopp som går ur batteriet. Vi kommer till det i slutet av denna del.
En strömmätning skiljer sig i grunden från en spännings- eller motståndsmätning. För att använda språket vi erbjöd för några veckor sedan görs en strömmätning med kretsdriven, i serie med hela kretsen. Det är som vattenmätaren i ditt hus – hela vattenförbrukningen flyter genom mätaren så att den kan snurra skoveln inuti den, som används för att mäta mängden vatten som rinner. När du ansluter en mätare till en krets och använder den för att mäta ström flyter all ström i kretsen genom mätaren.
Det är också ett mått som du behöver konfigurera om mätaren för – du har för att flytta den röda sondkabeln till ett annat uttag än vad som används för spännings- och motståndsmätning.
Och som du ser finns det vanligtvis ett val av två uttag. Om du väljer fel uttag, eller om det finns för mycket ström, finns det möjlighet att spränga mätaren.
Med dessa varningar i åtanke, låt oss göra en strömmätning. Observera att vi använder orden ”ström” och ”strömstyrka” (strömmenheten) omväxlande, men mätarens urtavla och uttag är inte märkta med ”C” för ström. De är märkta med bokstaven ”A” för Amperage.
Konfigurera multimetern för att mäta ström. Det finns tre konfigurationssteg:
- Som med alla mätningar, sätt den svarta sonden i uttaget märkt ”COM” för ”gemensamt”, vilket betyder att det är gemensamt för alla mätningar. När den väl är där behöver den aldrig flyttas.
- Sätt den röda sonden i uttaget märkt med symbolen ”A” för Amperage. På de flesta mätare, till och med automatiskt mätare, finns det två socklar – en hög ampereinställning och en mer känslig, låg Inställning av strömstyrka. Ett uttag kan säga ”A” och ha en rating på till exempel 10A (tio ampere) tryckt bredvid det. Den andra kan säga ”mA” för mikroförstärkare och har en rating på till exempel 300 mA tryckt bredvid den. Om du är osäker, använd inställningen med högre strömstyrka.
- Vrid den stora vridratten till den strömstyrka som motsvarar det uttag du använder. Detta varierar från meter till meter. Till exempel kan det finnas individuella ”A” och ”mA” inställningar på ratten som motsvarar ”A” och ”mA ”Uttag, eller det kan finnas en enda” A ”-inställning på ratten. Om du är osäker, se dokumentationen för din mätare.
En multimeter konfigurerad för att mäta ström vid hög strömstyrka (röd sond i ”A” -uttaget, vridratten vriden till A-inställningen)
Observera att om någon av de två strömuttagen har en intern säkring varierar mätaren till mätaren. På vissa mätare är båda smälta. På andra är bara höga strömstyrkan (10A) På många billiga mätare är ingen av dem smält. Detta innebär att om du till exempel ansluter mätaren till en krets med 20 A drag kan du spränga mätaren.
Du kommer ibland att läsa att för att mäta ström måste du ”skarva mätaren i kretsen.” Det är oerhört sällsynt att du måste ”skarva” någonting i betydelsen att klippa en tråd. Du måste dock sätta mätaren i serie med kretsen och ha all ström genom mätaren som om det är en tråd i kretsen, som avbildad på ritningen nedan.
Detta är vad som menas med att mätaren är i serie med en krets
Stäng av strömmen innan du ansluter mätaren och använd krokodilklämmor. Varför är det här viktigt? När du använder den standardpekande mätaren för att slutföra kretsen när strömmen är på, all ström i kretsen kommer omedelbart att strömma genom den lilla spetsen på sondledningen. På grund av den lilla ytan kan sonden värmas upp och mikrosvetsas till vad du testar. Med hjälp av alligatorclipsledningar sprids den elektriska belastningen över ett större område.Fäst dem och slå sedan på kretsen.
När det är möjligt, anslut mätaren på kretsens undersida. Det är samma resonemang som du använder när du byter ut batteriet alltid ska koppla bort den negativa terminalen först och ansluta den sist. För en strömmätning kommer mätaren att vara i serie med kretsen, så sondledningarna är lika strömförande som vilken ledning som helst i kretsen. Om du ansluter mätaren på kretsens undersida (enligt illustrationen ovan) kommer att slutföra kretsen till marken att strömmen kommer att strömma om kretsen inte stängdes av, men ändå kan den inte orsaka död strömkabel till jord eftersom mätaren redan är på marken. Däremot, om du ansluter mätaren till den positiva sidan av kretsen och av misstag rör vid en sondledning till marken, kommer det att orsaka en dödbrist på jord, vilket säkert kommer att spränga mätarens säkring eller själva mätaren.
Bilden nedan visar mätaren som mäter strömmen på en liten fläkt i en krets som vi har tagit bort från en bil för tydlighetens skull. Den positiva batteripolen är ansluten till den positiva polen på fläkten. Fläktens negativa anslutning är ansluten till mätarens röda ledning och mätarens svarta kabel är ansluten till den negativa batteripolen. Du kan inte läsa mätarens display, men den visar ungefär 5 ampere.
Mätare i serie i en riktig krets som mäter ström
Observera dock att denna typ av mätning vanligtvis är akademisk; det är sällsynt att du behöver mäta den aktuella belastningen från en enhet. I teorin kan en elmotor som en fläkt eller en elektrisk bränslepump ha en högre strömstyrka då den går dåligt, men eftersom du sällan vet vad en exakt ”bra” avläsning ska vara, kan detta inte betraktas som en slutgiltig mätning.
Mätström för att hitta ett parasitiskt avlopp och se vad som dödar batteriet
Som tillståndet tidigare är den huvudsakliga tillämpningen av en strömmätning att bestämma storleken och källan till en parasitavlopp – något som återstår ”på” som inte borde – som dödar batteriet. För att göra detta måste mätaren placeras mellan den negativa batteripolen och bilens kaross, eftersom du måste mäta all ström i alla kretsar.
Det tidsslitna rådet om hur att hitta ett parasitiskt avlopp är att ansluta mätaren enligt beskrivningen, dra ut säkringar tills du ser avläsningen på mätaren falla och se sedan vilka kretsar som är anslutna till den säkringen. Det är bra på en veteranbil med sex, åtta eller 12 säkringar, men i praktiken är det mycket utmanande på en modernstyrd, modulbelastad bil som kan ha dussintals säkringar och vars styrmoduler kan anslutas till mer än en säkring .
Ett ytterligare problem på en modern bil är att det kan ta fem till 45 minuter att gå i viloläge till kontrollmodulerna. Du måste ofta växla från mätarens höga ampereinställning till dess mer känsliga inställning för låg ampere för att diagnostisera avloppet, men när du gör det bryter du kretsen, vilket återställer timern på modulernas viloläge.
Det finns ett knep för det här: Köp en strömbrytare för batteri och installera den på det negativa batteriposten. Sedan:
- Konfigurera mätaren så att den mäter strömmen vid hög-amperage-inställningen (10A).
- Vrid frånkopplingsbrytaren så att den ansluter batteriet till jord och låter ström flöda.
- Stäng av allt i bilen – lampor, radio, USB-laddare, allt.
- Anslut mätaren över batteribrytaren (mellan minuspolen och marken). Observera att du ansluter mätaren till en strömkrets, så en viss ström kommer att börja flöda, men minst hälften av den ska fortfarande rinna genom batteribrytaren.
- Vrid nu omkopplaren för att koppla bort batteriet. Detta kommer att få all ström att strömma genom mätaren. Oavsett vad du gör, slå inte på något. Rör inte vid lamporna eller slå på en fläkt. Och vad du än gör, försök inte starta bilen! Det kommer att få hundratals förstärkare att försöka strömma genom de tunna multimeterkablarna och kommer att spränga mätaren (eller åtminstone spränga säkringen) på ett ögonblick.
- Läs mätaren. Med allt i bilen stängd, bör avloppet nästan säkert vara mindre än 10A. Om avläsningen är mindre än den känsliga inställningen (t.ex. 300 mA) kan du sedan:
- Vrid på omkopplaren för att återansluta batteriet.
- Konfigurera mätaren för den känsliga inställningen.
- Vrid omkopplaren för att återansluta mätaren.
På detta sätt kan du växla till den mer känsliga inställningen utan att minska strömmen som återställer timern på styrmodulerna.
I figuren nedan har ovanstående steg tagits, och multimetern läser 64,6 mA (milliampers) på sin känsliga inställning, vilket är en mindre parasitritning som jag har simulerat genom att lämna bilens kupoljus på.På en modern bil med styrmoduler betraktas vanligtvis 70mA som ett acceptabelt parasitavlopp, men mindre än 30mA är ännu bättre.
Ett batteri med en batteribrytare (grön ratt) installerad och mätaren ansluten över frånkopplingsbrytaren mellan batteriets minuspol och jord
Observera att det finns en väg runt allt detta: Du kan köpa det som kallas en ” strömtångsmätare, ”som har en uppsättning gångjärnsbackar som omger kabeln vars ström du vill mäta. Det känner sedan av det elektriska fältet induktivt utan att du behöver” skarva ”mätaren i kretsen. Dessa finns i några olika smaker. Det finns klämmätare som bara mäter ström, multimetrar för allmänt ändamål med integrerade klämmor och klämfästen som ansluts till standardmätare.
Var dock försiktig. För det första är den huvudsakliga applikationen för klämmätare i hushållens A / C-ledningsapplikationer (hitta hur mycket ström, till exempel ett kylskåp drar), och inte alla mäter till och med D / C-ström. För det andra, för att vara användbart för att bestämma parasitdragning i en bil, behöver du en noggrannhet på cirka 10 mA (en hundradels förstärkare), och du måste betala en hel del för att få en klämmätare som är så exakt. Om du inte är en professionell som gör en hel del parasitdragningsdiagnos är det förmodligen inte värt det.
Slutligen, ovan, sa jag att ”för det mesta fungerar en krets antingen eller inte. ” Det finns ett anmärkningsvärt grått område här. I en tidigare del listade jag typerna av kretsfel, och det fanns ett märkt ”högt motståndsfel.” För att felsöka denna typ av fel måste du göra något som kallas ett Voltage Drop Test. Nu när vi har täckt spännings-, motstånds- och strömmätningar förklarar vi nästa vecka om testning av spänningsfall.
Rob Siegel har skrivit kolumnen The Hack Mechanic ™ för BMW CCA Roundel Magazine i 30 år år. Hans nya bok, Ran When Parked: How I Road-Tripped a Decade-Dead BMW 2002tii a Thousand Miles Back Home, and How You Can, Too, finns här på Amazon. Dessutom är han författare till Memoirs of a Hack Mechanic och The Hack Mechanic ™ Guide to European Automotive Electrical Systems. Båda är tillgängliga från Bentley Publishers och Amazon. Eller så kan du beställa personligt inskrivna kopior via Rob: s webbplats: www.robsiegel.com.