Como você testa circuitos elétricos analógicos?

Ao tentar diagnosticar problemas com circuitos elétricos analógicos convencionais, como luzes, alto-falantes, janelas traseiras aquecidas, etc., além de curtos-circuitos e consumos inexplicáveis ​​de corrente, pode ser difícil rastrear a fonte exata do problema. Qual é a melhor maneira de fazer isso?

Ferramentas

• Multimiter Digital

  • Configurações de tensão, resistência, continuidade

  • DMMs específicos para automóveis são normalmente o mesmo dispositivo, mas podem ter alguns recursos extras (Ciclo de trabalho, RPM)

  • CUIDADO : Certos modos no multímetro podem causar danos ao dispositivo ou ao seu carro se incorretamente conectado. Nunca conecte o DMM a um circuito em paralelo quando estiver na configuração de ampère (tenha cuidado ao alterar a configuração com sondas conectadas), nunca use testes de continuidade em um circuito ativo, a menos que o dispositivo esteja de acordo com ele. Não meça a resistência em um circuito ativo. alguns testes exigem que você tenha a bateria ligada e outros exigem que você desconecte a bateria

• Cabos de teste e gabaritos de teste

  • O conjunto mínimo inclui sondas de contato básicas (fornecidas com o DMM) e Aligator Clips. A primeira coisa a obter é a extensão do plug banana de 20 pés para estender suas sondas

  • Um conjunto de conectores automotivos com pontas de prova para facilitar a detecção seria a próxima coisa a adquirir.

Ferramentas adicionais que você pode querer:

• Leitor OBDII para obter códigos e obter dados brutos do sensor

• Farejador CAN para testes de comunicações de baixo nível

• Osciloscópio para verificação completa dos sinais elétricos

• Ferro de solda para fabricação de gabaritos elétricos

Para todos os testes, certifique-se de encontrar, imprimir e entender o diagrama de fiação do seu carro, facilitará sua vida se você puder usar o diagrama para determinar as conexões, tensões e sinais esperados em qualquer nó onde encontrá-los

Teste

A eletricidade automotiva para carros convencionais (sem combustão híbrida) pode ser dividida em três domínios

1. Componentes de Alimentação: Carregador, Alternador, Starter, "Power Circuit"
2. Componentes analógicos: luzes, relés, fusíveis, baixa corrente
3. Componentes do computador: ECU e sensores avançados

A diferença entre as categorias 1 e 2 é que 1 está antes da caixa de fusíveis (diretamente para a bateria com menos elementos de proteção) e 2 geralmente são circuitos com fusíveis. Maiores precauções devem ser tomadas para evitar que a bateria seja sobrecarregada, enquanto um fusível o protegerá de erros. A categoria 3 exigirá algumas ferramentas adicionais ou especiais. No entanto, os elementos da categoria 3 terão alguma sobreposição com 2 , você pode verificar algumas funcionalidades muito básicas sem interromper um sniffer (teste de fonte de alimentação a componentes, curtos e interrupções)

Componentes de potência / analógicos

Aqui tudo é sobre chicotes, fusíveis, relés longos e complicados.

Com o diagrama de fiação em mãos, a primeira parada é identificar os relés e fusíveis que controlam ou protegem o circuito que se acredita estar com falha. Verifique a continuidade entre os nós conectados (por exemplo, se o fusível dos faróis se conectar diretamente ao relé, verifique - com a bateria desconectada - se há continuidade entre o painel de fusíveis e o painel de relés). Verifique / substitua fusíveis e relés. Verifique a continuidade de tudo que puder para eliminar danos no chicote / fiação.

Após uma verificação básica de continuidade, podemos passar para os testes de verificação de sinal. Com a bateria conectada, você pode testar tensões em pontos-chave do circuito. Os relés que deveriam estar ligados terão 9-12V no pino de controle, verifique a energia no painel de fusíveis removendo os fusíveis e verificando as tensões nos pinos relacionados. Onde você espera uma voltagem, verifique se está lendo uma voltagem. Você pode comparar as tensões em cada pino de um soquete de relé com o relé instalado e o relé removido (é aqui que os gabaritos de conectores são úteis), o que ajudará a restringir ainda mais a busca de problemas. Você pode usar o diagrama de fiação para determinar inequivocamente quais circuitos devem estar ligados / energizados com determinadas posições de chave / chave. Quaisquer pinos de sinal que vão para a ECU (relacionados ao circuito defeituoso) devem ser observados e testados posteriormente.

Testes funcionais podem ser realizados na maioria dos componentes. Usando uma fonte de 12V que não é a bateria do carro, você pode verificar relés, pneumáticos / válvulas, luzes, ventiladores. etc., conectando o suprimento através dos pinos relevantes. As luzes acendem, a pneumática acende, os relés tocam, os ventiladores giram e as bombas zumbem.

Os componentes do computador

A verificação da funcionalidade da ECU e do sensor pode variar de fácil a complicada. A verificação mais básica que você pode fazer é verificar se as linhas de fonte de alimentação desses dispositivos têm a tensão necessária (normalmente pode ser feita diretamente no conector) e verificar os fusíveis e relés relevantes que fornecem energia para esse circuito.

Se o suprimento estiver presente, você poderá mergulhar na toca do coelho de sensores de solução de problemas e componentes eletrônicos do computador. O primeiro passo é verificar se o dispositivo está funcionando, isso exigirá a consulta do número de peça que determina o sinal que o dispositivo fornece à ECU. Os sinais analógicos podem ser lidos usando um DMM; os sinais digitais exigirão um sniffer ou osciloscópio. Você também pode testar com um dispositivo em bom estado.

Se o sensor parece estar funcionando, mas o sistema relevante não está funcionando corretamente, a melhor aposta é pegar um farejador CAN (a maioria dos elementos sensores inteligentes envia seus dados para a ECU com um barramento compartilhado chamado CAN) e captura os dados de comunicação. Pode ser difícil interpretar as comunicações, mas em geral eu suspeitaria do seguinte. sem sinal - Conexão interrompida, dispositivo morto / danificado ou ecu. dados sem sentido (Veja a folha de dados do dispositivo para ver como ele formata os dados) - Dispositivo danificado, ruído digital / fiação danificada, ECU corrompida.

Para rastrear e solucionar problemas elétricos, você certamente precisará de um multímetro (também conhecido como medidor de Volt-Ohm) - os digitais são os melhores, como o ilustrado abaixo (da Wikipedia)

Você pode comprar barato, que é bom para a maioria das coisas automotivas ou muito mais caras, com todos os tipos de recursos inteligentes.

As duas coisas mais úteis para o trabalho no carro são a configuração de tensão CC (OV com linhas sólidas e quebradas acima, às 10 horas na figura acima) e a configuração do testador de continuidade (o símbolo de onda sonora e ohm a 12 o 'relógio)

Teste de tensão

Para verificar se um circuito falhou, uma das maneiras mais fáceis é verificar se 12v aparece quando está ligado. Vou usar o exemplo mais simples de uma luz que não está funcionando. Coloque o medidor em Voltagem DC e ligue-o. Retire a lâmpada e ligue o circuito. Segure o fio vermelho no medidor no contato no suporte da lâmpada. Ao mesmo tempo, segure o fio preto em uma parte metálica limpa do carro (por exemplo, no bloco do motor) - um 'solo'. Se o circuito estiver funcionando, você verá '12' (ou algo próximo, por exemplo, 11.9 ou 12.1) no visor.

Você pode demonstrar isso facilmente tocando no fio vermelho no terminal da bateria e novamente tocando em preto no chão - você deverá ver entre 13,5 e 14 volts para uma bateria normal e saudável. Como alternativa, para obter uma demonstração mais segura, toque os fios nas extremidades de uma célula doméstica do tipo 'AA' - isso deve indicar em torno de 1,5V

Teste de continuidade

Se você sabe que um circuito falhou em algum lugar, precisa descobrir onde. Você tem duas opções para isso - continue trabalhando ao longo do circuito com o medidor como acima, ou teste cada seção para verificar a continuidade (ou, mais geralmente, ambas).

Para testar a continuidade, coloque o medidor no modo de continuidade e toque os fios juntos - você deve ouvir um sinal sonoro ou um zumbido e ver um número baixo na tela (por exemplo, 0,0001) - isso significa que há uma baixa resistência entre os fios. Separe os fios novamente, o zumbido irá parar e a tela normalmente mostrará '1' no lado esquerdo - isso significa que não há conexão entre os fios. Segure os fios nas extremidades da peça que você deseja testar (por exemplo, nos dois terminais de uma lâmpada) - se o circuito estiver completo, ele tocará.

Falhas Comuns

Existem certas falhas que comumente ocorrem com circuitos automotivos ...

• Falhas na terra - Provavelmente as mais comuns e, muitas vezes, intermitentes. A maioria dos circuitos aterra (terra) através da carroçaria do carro e os pontos onde eles se juntam podem corroer, resultando em uma conexão ruim. Eles podem ser verificados usando o medidor no modo de continuidade, entre o lado da terra do componente e uma parte limpa da carroceria.

• Falhas internas - por exemplo, os porta-lâmpadas não fazem mais um bom contato com a lâmpada.

• Falha no comutador - Os comutadores podem falhar internamente, fazendo com que o contato se torne intermitente ou falhe completamente.

• Falha no relé - como nos switches, estes podem falhar internamente

Os fios quebrados são mais raros, mas não desconhecidos, especialmente nos circuitos que passam através das portas, como janelas elétricas, travamento central e espelhos de força, pois os fios que passam pelas portas são flexionados toda vez que a porta é aberta e podem sofrer fadiga e falhar .

É claro que muitos carros modernos também têm um monte de CIs, ônibus e computadores controlando tudo, mas eles estão sujeitos a uma pergunta diferente ...

Mais sobre o uso de um multímetro

O Sparkfun tem um guia sobre o uso de medidores, com muitas fotos:

Guia!

Destinado a coisas elétricas amadores, mas os princípios são os mesmos aqui ...

Gostaria de acrescentar à resposta de Nick e mencionar um testador de circuito, se você precisar simplesmente testar o circuito quanto à energia.

Criado por Reddit User Waynep712222

Adicionando à resposta aceita: Uma boa ferramenta para rastrear o consumo inexplicado de corrente seria um grampo de corrente, adequado para medições de corrente contínua na faixa de miliamperes