Клемма аккумулятора с амперметром

Клемма аккумулятора с цифровым вольтметром

В автомобилях выпуска прошлого века постоянно применялся прибор контроля напряжения аккумуляторной батареи и бортовой сети автомобиля, и это было обусловлено жизненной необходимостью, т.к. АКБ были не очень надёжны, а система управления зарядом аккумулятора была реализована на реле управления. Сейчас качественные аккумуляторные батареи работают от 5 лет и более, а зарядкой аккумулятора и обеспечением электроэнергией систем автомобиля заведует модуль управления двигателем (ECM), который управляет генератором с помощью цепи сигнала включения генератора. EMC имеет сложный алгоритм работы, который в свою очередь зависит от общего тока (обобщённая оценка) который потребляет автомобиль.

В принципе всё разумно и логично, но блок управления кузовным оборудованием (BCM) автомобиля проинформирует Вас о неисправности АКБ или генератора только когда обнаружит, что выходное напряжение генератора составляет менее 11 В или больше 16 В, или он определит, что напряжение в системе ниже 11 В или выше 16 В в течение более 30 секунд.

По сути, Вас ставят перед фактом о неисправности, при которой Вы не заведётесь или заглохнете через какое-то время (зависит от тока потребления авто). Также при такой системе информирования водителя, Вы не узнаете о том, что АКБ не дозаряжается или наоборот на него поступает повышенное напряжение (аккумулятор выкипает), что приводит к потере ёмкости аккумулятора.

Учитывая наши реалии: зима, холодный пуск двигателя, автомобиль и АКБ с пробегом, полезно знать в каком состоянии аккумуляторная батарея и каково напряжение в бортовой сети авто. Глазок контроля заряда аккумуляторной батареи показывают зарядку одной банки аккумулятора, но в АКБ их 6 штук и многие из нас сталкивались с проблемой: индикатор заряда АКБ показывает, что АКБ заряжен, а по факту АКБ уже не годна.

Самый простой и эффективный способ решения подобной проблемы – это инструментальный контроль, т.е. контроль напряжения вольтметром на клеммах аккумуляторной батареи.

Заряженный аккумулятор должен выдавать от 12,5 В и выше, причём это напряжение должно быть после ночной стоянки при отрицательных температурах.

При заведенном двигателе напряжение на клеммах АКБ должно быть от 13,5 до 15В. Как мы говорили выше этим напряжением управляет модуль управления двигателем (ECM), который в свою очередь управляет генератором и это напряжение, в основном, зависит от тока потребления авто и чем он выше, тем больше напряжение, но верхний предел 15В.

Если напряжение на клеммах АКБ меньше, аккумулятор будет недозаряжаться и тогда через какое то время произойдёт его полная сульфатация и потеря ёмкости, если больше, то будет перезаряжаться и выкипать. При забитой системе вентиляции АКБ и его перезаряде возможен взрыв АКБ, а также он может раздуться и стремиться к форме шара.

Во всех перечисленных проблемах, информация о напряжении бортовой сети автомобиля позволяет принять меры по устранению этих неисправностей. Причём в системе: кислотный аккумулятор – автомобиль, процесс деградации аккумуляторной батареи идёт в течении многих недель и контролируя бортовую сеть автомобиля хотя бы раз в месяц, к примеру при проверке масла, Вы обеспечите долгую жизнь аккумулятору и качественный холодный пуск двигателя.

Клемма аккумулятора с цифровым вольтметром – простое и эффективное решение вопроса контроля состояния АКБ и генератора.

ООО ПК «Озар» предлагает клемму аккумулятора с цифровым вольтметром и отдельно цифровые вольтметры реализованные на микроконтроллере.

Плюсовая свинцовая аккумуляторная клемма обеспечивает максимальное пятно контакта, не создаёт гальваническую пару и является оптимальной для применения на аккумуляторах со свинцовыми выводами. Позволяет подключать силовую нагрузку под гайку М8, пятно контакта обеспечивает прохождение тока до 750А.

Встроенный цифровой вольтметр с трёхсигментным дисплеем на микроконтроллере, с малым током потребления, дает возможность постоянно контролировать напряжение на клеммах аккумулятора и просматривать критические значения напряжений и их время в журнале событий. Также в цифровом вольтметре есть возможность программирования значений максимального и минимального напряжения, при значениях напряжений ниже минимального и выше максимального индикация начинает мигать.

Источник

Как подключить амперметр в автомобиле

Для подключения амперметра к автомобилю необходимо подобрать прибор подходящей модели и выбрать наиболее подходящий способ установки. Амперметр может показывать автовладельцу гораздо больше сведений, чем вольтметр. А потому есть смысл задаться целью подключить такой прибор. В данном материале довольно подробно рассказано, как установить и полноценно эксплуатировать амперметр в машине.

Предназначение амперметра

Ещё на старых советских автомобилях устанавливалось некое подобие амперметра, но оно было менее функциональным и информативным, нежели современные модели. Такое устройство работало только “в одну сторону” и показывало направление тока, то есть, к АКБ или из нее. Иными словами, такой прибор лишь давал информацию, заряжается АКБ или разряжается в данный момент времени.

Современные модели в случае правильного подключения предоставляют гораздо больше полезной информации автолюбителю. Это стало возможным благодаря тому, что амперметры стали цифровыми, соответственно, могут считывать не только направление электрического тока, но и другие сведения. Они показывают нагрузку с достаточно высокой точностью, что значительно повышает их функциональность.

В целом, амперметр в автомобиле позволяет контролировать следующие характеристики бортовой сети:

• Прогресс заряда АКБ. Этот показатель зависит от следующих факторов: уровень заряда АКБ, температурные условия, тип движения и так далее.
• Разряд АКБ. Потребление тока изменяется в зависимости от внешних факторов. Знание этой информации позволяет приблизительно оценить время автономной работы и текущее состояние аккумулятора.
• Состояние генератора. Работоспособность во время движения, прогресс зарядки АКБ.
• Оценка текущей мощности генератора. Амперметр показывает, хватает ли мощности для удовлетворения текущей нагрузки. Особенно важна эта характеристика, если на автомобиле установлена дополнительная техника, потребляющая электроэнергию, например, мощная акустическая система, инвертор 12-220V.
• Показатели потребления тока. Это позволяет понять, какой ток расходуется всеми потребителями в текущий момент времени.
• Реальная мощность оборудования. По амперметру без труда можно вычислить уровень потребления каждого прибора. Зная напряжение легко вычислить текущую мощность, время автономной работы и другие интересные данные.
• Зависимость между текущей нагрузкой и потреблением. Амперметр позволяет узнать, насколько сильно меняется уровень потребления при использовании того или иного оборудования. Так, например, можно выяснить, достаточно ли получает энергии АКБ во время работы двигателя.

Выше перечислены только наиболее важные функциональные возможности амперметра. Продвинутые модели предоставляют информацию еще о нескольких десятках ключевых характеристик автомобиля.

Теоретическая справка

Данный раздел предназначен для тех, кто не имеет должного представления о том, как работает амперметр. Далее будет представлена теоретическая информация об устройстве этого прибора, которая позволит лучше уяснить дальнейший материал. Если вы хорошо ориентируетесь в теме, можете пропустить этот раздел и сразу начать читать следующий.

Автомобильный амперметр состоит из двух элементов:

• Токовый шунт — небольшой проводник с фиксированным сопротивлением, которое получается путем подбора материала и сечения. Для калибровки шунта на нем делаются пропилы, благодаря чему увеличивается сопротивление.
• Сам прибор — по сути (да и конструктивно тоже), это простой вольтметр, откалиброванный под определенный шунт.

Амперметр, вопреки всеобщему заблуждению, определяет именно вольты (а не амперы). Сила тока определяется самим прибором, за счет подобранной особым образом шкалы (или алгоритма в случае с цифровыми моделями).

Работает прибор так. Шунт ставится в разрыв провода, по которому требуется сделать измерения. В шунте есть небольшое сопротивление (сотые доли ома), следовательно, напряжение немного снижается (пропорционально установленному сопротивлению). На разных концах провода получается разное напряжение. Благодаря этой разности и знанию сопротивления шунта, амперметр “подсчитывает” текущую силу тока (по закону Ома). Полученные значения выводятся на экран устройства с точностью до десятых, или даже сотых долей ампера.

В теории вычислить силу тока в конкретной цепи можно и без использования амперметра. Сделать это можно следующим образом:

• Обесточить сеть и выяснить сопротивление проводника на измеряемом участке (измеряется в Омах).
• Подключить ток и измерить падение напряжения на концах исследуемого участка.
• Вычислить силу тока с помощью закона Ома, то есть, напряжение разделить на сопротивление провода.

Однако описанный метод, во-первых, неудобный, а во-вторых, точность измерений будет минимальна. Сопротивление в большинстве случаев ничтожно мало и простые приборы (вроде обычного мультиметра) не дают необходимой точности. Специальные автомобильные амперметры в сотни раз более чувствительны, поэтому с высокой точностью измеряют даже малейшую разность напряжения.

Советы по выбору амперметра для автомобиля

Во многих магазинах можно найти китайские амперметры ценой в 200-400 рублей — такие приборы для использования в автомобиле не годятся. Они рассчитаны на небольшие токи и моментально сломаются при подключении в сеть автомобиля. Поэтому необходимо приобретать специально предназначенные для установки в бортовую сеть автомобиля приборы. В них шунты представляют собой толстые пластины из манганина (и других материалов, не меняющих свое сопротивление при нагреве), благодаря чему способны выдерживать солидные токи.

Рассмотрим основные критерии, по которым необходимо выбирать амперметр:

• Предел измерений силы тока. Необходимо, чтобы прибор мог измерять ток до 100 ампер. Если этот предел ниже, то такое устройство не подходит для использования в автомобиле. В то же время приобретать модель, рассчитанную на огромную силу тока (300 и более ампер) не имеет смысла. При увеличении максимальной нагрузки сильно снижается точность.
• Предельный ток шунта. В большинстве случаев производителями шунты подбираются под конкретную модель амперметра, а также на определенный максимальный ток.
• Направление измерения. От этого зависит оптимальный способ подключения (о них будет рассказано ниже). Для подсоединения методом АКБ-генератор оптимальный вариант — односторонняя модель. Для других способов следует приобрести более продвинутую модель, позволяющую измерять ток в любом направлении.
• Полярность прибора. Недорогие модели обычно подключаются на плюсовой, или на минусовой провод. Поэтому при выборе необходимо учитывать предполагаемый способ подключения. Альтернативный вариант – купить модель, которая позволяет подключаться к проводу любой полярности.
• Точность измерений. От этого показателя, в первую очередь, зависит стоимость амперметра. Однако для большинства автолюбителей точность до сотых долей ампера не нужна. Поэтому нет смысла переплачивать за повышенную точность.

Методы подключения автомобильного амперметра

Всего есть три основных варианта подключения амперметра к автомобилю. У каждого из них есть свои технические особенности, которые очень желательно знать заранее. Есть и менее популярные методы подключения амперметра, но они либо слишком сложные, либо результат не стоит затраченных усилий. Выбор оптимального способа подключения зависит от используемого прибора и поставленных задач.

Генератор-АКБ

Для реализации данного метода подойдет самый простой односторонний амперметр с плюсовой полярностью. При использовании такой схемы подсоединения мы получаем возможность контролировать ток, который поступает от генератора в АКБ и для питания приборов бортового компьютера. Однако вычислить показатели разряда (т.е. при неработающем моторе) невозможно.

Подключение происходит по следующей схеме:

1. Провод, подключенный на плюсовую клемму аккумулятора, отключается.
2. Получится разрыв сети, в который подключается шунт с учетом полярности (об этом обязательно должно быть сказано в инструкции к прибору).
3. К выходам шунта подсоединяются измерительные провода амперметра (как правило, они имеют небольшое сечение).
4. Для питания самого прибора к нему подводится бортовое напряжение 12В.
5. При необходимости такой разрыв можно создать около самого аккумулятора.

Важно! Созданный узел необходимо тщательно заизолировать, чтобы не допустить короткого замыкания в сети.

АКБ-потребители

Данная методика подключения значительно сложнее предыдущей, однако более функциональна, и позволяет получить больше сведений о текущей обстановке. Для реализации данного способа желательно иметь амперметр, работающий в обоих направлениях. В таком случае устройство позволит анализировать ток, который потребляют установленные в автомобили электроприборы. Шунт для такого способа также должен быть подходящим, то есть, предназначенным для установки к плюсовой клемме. Схема подключения выглядит следующим образом:

1. От плюсовой клеммы аккумулятора отсоединяются все провода, за исключением кабеля, который подключен к стартеру.
2. В этот разрыв подсоединяется шунт. Важно учитывать полярность и соблюдать маркировку (об этом будет написано в инструкции к прибору).
3. К шунту подсоединяются провода от амперметра.
4. Амперметр подключается к бортовой сети.
5. Провода изолируются во избежание короткого замыкания.

Необходимость использования двухстороннего амперметра при такой схеме подключения обусловлена тем, что односторонний прибор будет показывать только ток, используемый электроприборами. Двухсторонние модели показывают более полную информацию о сети. Поэтому описанный метод подключения является наиболее популярным.

Подключение амперметра на минусовую клемму

Такая методика подключения актуальна только в том случае, если имеющийся в наличии амперметр предназначен для подключения к минусовой клемме. Во всех остальных ситуациях рационально использовать один из перечисленных выше способов. Это связано с тем, что подключение к минусовой клемме скрывает в себе ряд неудобств:

• При запуске двигателя (это необходимо для измерений) есть вероятность выхода из строя амперметра.
• В большинстве случаев минус к амперметру подключается несколькими проводами.
• Для работы амперметра к нему необходимо подключить отдельное питание.
• Если вы точно уверены, что это единственный возможный метод, действуйте по следующему алгоритму:
• Отключается питание от минусовой клеммы аккумулятора.
• В разрыв устанавливается шунт. Параллельно нему подключается специальный размыкатель (идет в комплекте с амперметром).
• К слаботочным клеммам подключаются провода от амперметра.
• С помощью DC-DC интерфейса с гальванической развязкой подключается питание амперметра.
• Перед запуском двигателя изолируются созданная сеть.

Если в комплекте поставки размыкателя не оказалось, его можно заменить выключателем массы с отдельной кнопкой. Преобразователь не всегда входит в комплект, поэтому его точно придется докупать. Настоятельно не рекомендуем пользоваться дешевыми китайскими аналогами, в таком случае высока вероятность выхода из строя прибора. Необходимо иметь преобразователь, который точно выдержит имеющееся напряжение.

Альтернативный вариант измерения ампер в автомобиле

Рассмотрим еще один способ подключения амперметра к автомобилю. Он не требует встраивания прибора в сеть автомобиля, следовательно, проще. Однако и задачи, которые с помощью этого способа можно решить — весьма скромны. Понадобится для этого мультиметр и токовые клещи. Чтобы измерить, например, ток утечки, необходимо сделать следующее:

1. Заглушить двигатель и выключить всё электрооборудование (акустика, бортовой компьютер и так далее).
2. Включить мультиметр в режим амперметра.
3. Установить предел силы тока в 10 ампер.
4. Вставить плюсовой щуп в соответствующий интерфейс на устройстве.
5. Снять одну из клемм с аккумулятора и в полученный разрыв цепи подключить мультиметр в режиме амперметра.

В таком режиме прибор покажет ток, который потребляет сеть при выключенных основных потребителях. Измерить можно также потребление некоторых приборов, например, центрального замка, магнитолы, навигатора. Следует только помнить, что мощность измеряемого потребителя при использовании обычного мультиметра не должна превышать 100 Вт, иначе прибор попросту перегорит.

Важно! Во время проведения измерений тока описанным способом ни в коем случае нельзя пытаться запустить двигатель. Ток, который пойдет через мультиметр при работе стартера (более 100 А), неминуемо устроит эффектное шоу, после чего прибор можно будет уже и не восстановить. Для измерения тока стартера можно использовать только хорошие токоизмерительные клещи.

Источник