Как проверить автомобильное реле на работоспособность мультиметром

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

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.

Одновременно с этим двигается и плечо с закреплёнными контактными пластинами, выгибая их таким образом, что они разрывают контакт с подсоединённой группой. В результате возникает электрический контакт. В случае подключения к выводам этих пластин линия замыкается.

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.

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.

Признаки неисправности

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.

Как проверить реле

Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Так как обмотка катушки реле обладает активным сопротивлением, то его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ω), до нескольких килоом (kΩ). Обычно самое низкое сопротивление обмотки имеют миниатюрные реле, которые рассчитаны на номинальное напряжение 3 вольта. У реле, номинальное напряжение которых составляет 48 вольт, сопротивление обмотки намного выше. Это прекрасно видно по таблице, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.

Номинальное напряжение (V, постоянное)	Сопротивление обмотки (Ω ±10%)	Номинальный ток (mA)	Потребляемая мощность (mW)
3	25	120	360
5	70	72
6	100	60
9	225	40
12	400	30
24	1600	15
48	6400	7,5

Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 mW. Электромагнитное реле является электромеханическим прибором. Это, наверное, является самым большим плюсом и в то же время весомым минусом. При интенсивной эксплуатации любые механические части изнашиваются и приходят в негодность. Кроме этого, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому их покрывают сплавами драгоценных металлов, таких как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. К положительным качествам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.

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 заворачивании 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:

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

Инструмент для проверки реле

Самым популярным прибором для диагностики и настройки электрооборудования считается мультиметр, разновидности которого делятся на две большие категории – аналоговые и цифровые:

1. Аналоговый мультиметр. Достаточно громоздкий, несколько устаревший тестер в виде ящика со стрелкой и шкалой в виде дуги, имеющей специальную зеркальную полоску, позволяющую наложить стрелку на ее отражение и не ошибиться с результатом замеров.
   При небольшой цене прибор отлично зарекомендовал себя среди автомобилистов и в бытовых условиях благодаря простоте использования и точности показаний, особенно при наличии резистора для установки стрелки четко на нулевую отметку.
2. Цифровой мультиметр. Более современные приборы с внушительным жидкокристаллическим экраном обладают способностью переводить аналоговые сигналы в цифровой вид. Их стоимость выше, чем у аналоговых вариантов, однако они компактнее, легче и технологичнее своих «собратьев». Кроме того, с цифровым мультиметром комфортно работать даже в темное время суток, так как табло имеет функцию подсветки. Наиболее дорогие устройства предоставляют возможность даже записывать и сохранять полученные результаты в память, чтобы впоследствии переносить информацию на компьютер или другое электронное устройство для последующего анализа.

Стандартная комплектация обоих вариантов мультиметров включает в себя пару проводов с клеммами и щупами, один из которых окрашен черный и является «минусовым», а другой – измерительный «плюсовой» красного цвета. Именно черный щуп прикладывают к электроприбору, а красным щупом проверяют разные места схемы.

Мультиметр в некоторых случаях может быть интегрирован в другое устройство – электрические клещи, к примеру. Так как многое ремонтное и диагностическое оборудование обладает большими габаритами, пространства корпуса достаточно для дополнительного размещения в нем мультиметра.

Питание мультиметров преимущественно осуществляется с помощью традиционных элементов питания (батареек типа АА, ААА или «Крона»), хотя функционал некоторых приборов имеет встроенный аккумулятор, предполагающий подзарядку. Ряд моделей обладают полезной функцией автоматического отключения при бездействии, что существенно экономит заряд устройства.

Проверка работоспособности

На корпусе каждого реле изображена схема с номерами контактов и номиналом управляющего напряжения. Прямоугольник с выводами 85 и 86 означает катушку. Поэтому при измерении параметров обмотки нужно подключаться к ним. Другие выводы с номерами 30, 87 и 87а (88) являются ключом переключения внешней цепи.

Как тестер реле регуляторов и любого другого электромагнитного реле удобно использовать цифровой мультиметр. Это связано с тем, что он может измерять ток, напряжение и сопротивление.

Так как работоспособность устройства зависит в первую очередь от исправности обмотки, проверка начинается с измерения сопротивления катушки. Его значения лежат в пределах от нескольких десятков Ом до нескольких сотен Ом.

Для этого мультиметр переключателем переводим в режим измерения сопротивления. К выводам 85, 86 подсоединяем измерительные щупы, снимаем показания. Если сопротивление в пределах нормы, то надо проверить состояние управляемых выводов.

В реле с нормально замкнутыми контактами 30 и 87, при измерении сопротивления между ними, мультиметр должен показать 0 Ом. С нормально разомкнутыми контактами 30 и 87 сопротивление между ними должно быть равно бесконечности. При подаче управляющего напряжения на выводы катушки 85 и 86 все должно поменяться с точностью наоборот.

Иногда известен только ток срабатывания, тогда измеряется сопротивление катушки. После этого показания мультиметра умножаются на ток срабатывания, и получается управляющее воздействие обмотки. Затем, подавая вычисленное напряжение, можно проверять контактную группу, как было описано выше.

На обмотку реле переменного тока можно подавать только переменное напряжение.

После проверки реле, если есть потребность и возможность регулировки контактов сделайте это. В противном случае – замените весь прибор. Его установку и извлечение нужно осуществлять при отключенном питании устройства.

Проверка регулятора стартера

Чтобы проверить реле регулятор стартера, не снимая его с автомобиля, можно воспользоваться мультиметром, прозвонить все подходящие к нему провода. Для этого они предварительно отключаются от регулятора. Мультиметр переводится в режим измерения сопротивления, проверяются отключенные провода.

Если все в норме, то проводники возвращают на место. Замеряется напряжение на клеммах аккумулятора при выключенном двигателе. Мультиметр переводится в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне от 0 до 20 Вольт. Щупы цепляются к клеммам аккумулятора. Прибор должен показывать 12,2-12,7 V.

Если 12 вольт и ниже, то его надо подзарядить.

Затем двигатель надо завести и снова проверить с теми же измерениями. Если напряжение в диапазоне 13,2-14 V, то это норма. Добавляем обороты двигателя до 2000 в минуту и опять замеряем. В норме мультиметр должен показывать в пределах 13,6-14,2 V. Еще добавляем оборотов до 3500 в минуту.

Снимаем показания. Они не должны превышать 14,5 Вольта. Если значение не меняется и остается 12,7 Вольт, как при выключенном двигателе или даже уменьшается, значит, неисправен реле регулятор. Поэтому его нужно заменить. При превышении 14,5 Вольт регулятор также надо поменять.

Иногда возникает вопрос, как проверить реле мультиметром, если нет доступа к регулятору. Тогда надо его снять, а для проверки необходимо иметь в дополнение к тестеру зарядное устройство с регулятором напряжения и лампочку.

Из них собирается следующая схема. Зарядка подключается к входным клеммам регулятора, а лампочка к выходным (толстым). Мультиметром контролируется напряжение на входе регулятора. Зарядкой меняем напряжение в пределах от 12 до 15 вольт. Лампочка должна погаснуть при 14,5 вольтах. Если этого не произошло, регулятор неисправен и подлежит замене.

Проверка втягивающего реле

Когда аккумулятор заряжен, а двигатель не заводится, то нужно проверить стартер.

Если генератор крутится, а двигатель нет, то в таких случаях обязательно делается проверка втягивающего реле электродвигателя и бендикса. Для этого необходимо снять стартер. После этого зачищают все контакты, и мультиметром измеряют сопротивление обмотки реле.

Если значение равно бесконечности, то обмотка перегорела. В этом случае необходимо перемотать катушку или заменить ее. Прибор показывает несколько десятков Ом, значит, обмотка цела.

Затем проверяется ее работоспособность. Плюсовую клемму аккумулятора с помощью прикуривателя присоединяют к соответствующей клемме реле. А минус подключают к корпусу стартера. Должен быть слышен щелчок, тогда устройство исправно, иначе его нужно разобрать и проверить механическую часть.

Проверка реле типа 591.3702-01

Также до сих пор можно встретить регулятор напряжения типа 591.3702-01, который устанавливали еще на заднеприводные ВАЗы (начиная от ВАЗ 2101 и заканчивая ВАЗ 2107), ГАЗ и Москвичи. Аппарат крепится отдельно, и устанавливается на кузове. В целом же проверка аналогична описанному выше, однако отличия состоят в используемых при этом контактах.

В частности, на нем есть два основных контакта — «67» и «15». Первый из них — это минус, а второй — плюс. Соответственно, для проверки необходимо собрать схему, приведенную на рисунке. Принцип проверки остается прежним. В нормальном состоянии, при напряжении в 12 В лампочка светится, а при повышении соответствующего значения до 14,5 В — тухнет. При возвращении значения в исходное значение лампочка загорается вновь.

Классическим регулятором такого типа является аппарат марки РР-380, устанавливаемый на машины ВАЗ 2101 и ВАЗ 2102. Приводим справочные данные, касающиеся этого регулятора.

Регулятор напряжения генератора (РН) ремонту не подлежит, он только меняется на новый. Однако перед его заменой следует убедиться, что именно он вышел из строя. Изучаем вопрос «как проверить регулятор напряжения ВАЗ 2110«.
Регулируемое напряжение при температуре регулятора и окружающей среды (50±3)° С, В:
на первой ступени	не более 0,7
на второй ступени	14,2 ± 0,3
Сопротивление между штекером «15» и массой, Ом	17,7 ± 2
Сопротивление между штекером «15» и штекером «67» при разомкнутых контактах, Ом	5,65 ± 0,3
Воздушный зазор между якорем и сердечником, мм	1,4 ± 0,07
Расстояние между контактами второй ступени, мм	0,45 ± 0,1

Проверка трехуровневого реле

Некоторые автовладельцы устанавливают на свои машины вместо стандартных “шоколадок” трехуровневые реле, которые являются технологически более продвинутыми. Их отличием является наличие трех уровней напряжения, при котором происходит отсечка питания аккумулятора (например, 13,7 В, 14,2 В и 14,7 В). Соответствующий уровень можно выставить вручную, воспользовавшись специальным регулятором.

Такие реле являются более надежными и позволяют гибко регулировать уровень напряжения отсечки. Что касается проверки такого регулятора, то она полностью аналогична описанным выше процедурам. Только при этом не забудьте про значение, которое выставлено на реле, и соответственно, проверяйте его по мультиметру.

Проверяем наличие напряжения на силовых контактах реле

Если реле щелкает, значит, управляющая электрическая цепь исправна, магнит срабатывает и перемычка двигается. В этом случае нужно проверить наличие напряжения на силовых контактах реле. На одном контакте напряжение есть всегда, а на втором должно появляться при включении реле. При выключенном оборудовании, подключенном через проверяемое реле, найдите силовой контакт, находящийся под напряжением. Для этого вставьте щуп контрольной лампы или мультиметра в соответствующее гнездо монтажного блока, а второй конец – к кузову автомобиля.

Если ни на одном силовом контакте напряжения нет, значит, силовая линия неисправна и реле так же ни при чем. Причины отказа силовой линии могут быть разными, но для начала стоит проверить предохранитель. Если же на одном из силовых контактов реле напряжение присутствует, то при включенном реле (реле щелкнуло, на управляющих контактах есть напряжение), напряжение должно быть и на втором силовом контакте.

Если реле включено, а напряжение есть только на одном силовом контакте, значит, ток не проходит через контактную группу реле. Происходит это, как правило, из-за обгорания контактов перемычки, замыкающей силовую электролинию. Подобное реле проще заменить новым, так как разбирать данную конструкцию и пытаться зачистить перемычку достаточно сложное и ненадежное занятие. Тем более, что стоимость большинства реле невысока.

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.

Самостоятельный ремонт

Ремонт вышедшего из строя реле поворотников обычно заключается в замене детали. Ее стоимость не настолько велика, чтобы осваивать курс радиоэлектроники и пытаться отремонтировать вышедшее из строя реле. Само реле поворотов находится в блоке реле и предохранителей, обычно он располагается под передней панелью автомобиля. В некоторых моделях автомобилей реле поворотов вынесено в отдельный разъем.

Замена реле не представляет собой ничего сложного. Для этого нужно определить его точное месторасположение (можно найти в мануале к конкретной модели автомобиля или подсмотреть схему в интернете). Сломанное реле демонтируется, а новое устанавливается в релейный блок или в отдельный разъем. Напряжение нового блока должна соответствовать питанию электросети автомобиля (12 или 24 вольт).

Для тех, кто все же предпочитает самостоятельный ремонт, можно дать несколько советов. Если у реле подгорели контакты, то можно попробовать их зачистить, однако такой меры вряд ли хватит надолго. Также нужно подпаять оборванные контакты, если имеются подобного типа повреждения. Если имеются трещины в силовых выводах реле, то их также нужно подпаять. Потерявшие емкость или вздувшиеся конденсаторы следует заменить на новые.

Естественно, для подобного ремонта необходимо иметь паяльник и уметь им пользоваться. Ремонт реле в этом случае ничем не отличается от ремонта любой радиоэлектронной детали. Понадобятся флюс и припой, также при замене конденсаторов необходимо не забывать о правильной полярности.

Некоторые нюансы проверки реле

Проверять реле переменного тока можно только подавая на него переменное напряжение.

Так как реле — электромеханическое устройство, при подаче управляющего напряжения обычно хорошо слышен щелчок — это катушка замыкает контакты. Наличие этого щелчка является косвенным признаком исправности реле.