Trong số này, chúng ta sẽ xem xét một trong những bước chẩn đoán quan trọng nhất mà bạn có thể sử dụng để xác định sự cố trong mạch điện: kiểm tra sụt áp.

Trước tiên, cần làm rõ một điều: tất cả các phép đo điện áp đều là phép thử độ sụt điện áp. Bất cứ khi nào bạn kết nối vôn kế với một mạch điện, bạn đang tìm kiếm hiệu điện thế giữa các điểm nối—tức là độ sụt điện áp giữa dây dẫn dương và dây dẫn âm.

Vì vậy, khi bạn đo điện áp của pin, bạn đang thực hiện một phép thử sụt áp. Bạn đang đo độ sụt áp giữa cực dương và cực âm của pin (Hình 1). Nó không hề phức tạp chút nào.

Sự khác biệt giữa phép đo điện áp tiêu chuẩn và cái mà chúng ta gọi là thử nghiệm sụt áp là ở chỗ, trong thử nghiệm sụt áp, bạn thường tìm kiếm sự sụt giảm điện áp ở những nơi không nên có. Đúng vậy: trong hầu hết các thử nghiệm sụt áp, một mạch điện tốt sẽ không thể hiện sự sụt giảm điện áp giữa các điểm bạn đang đo. Nếu bạn phát hiện thấy sự sụt giảm điện áp, điều đó cho thấy có vấn đề trong mạch, chẳng hạn như các mối nối lỏng lẻo hoặc sự ăn mòn, tạo ra điện trở không mong muốn.

Tại sao cần thực hiện thử nghiệm giảm điện áp?

Được rồi, vậy có nghĩa là mạch điện có một số điện trở không mong muốn. Tại sao chúng ta không dùng ôm kế để đo điện trở, hoặc kiểm tra dòng điện, rồi dùng định luật Ohm để xác định vấn đề?

Cả hai ý kiến ​​đều đúng, nhưng đồng hồ đo điện trở kiểm tra mạch bằng điện áp và dòng điện thấp. Các sự cố ảnh hưởng đến mạch có tải có thể không thể phát hiện được khi sử dụng đồng hồ đo điện trở. Một ví dụ phổ biến là dây dẫn bị hỏng, trong đó chỉ có một hoặc hai sợi dẫn điện. Đồng hồ đo điện trở sẽ không thể phát hiện ra vấn đề này vì nó không tạo ra đủ tải để làm cho dây dẫn bị hỏng mất điện trở.

Mặc dù ampe kế có thể chỉ ra các sự cố trong mạch điện, nhưng nó không thể xác định nguyên nhân chính xác như phép đo sụt áp. Hãy nhớ rằng dòng điện không đổi trong mạch đơn giản hoặc mạch nối tiếp và tại điểm chung trong mạch song song. Đó là lý do tại sao bạn có thể đo dòng điện ở hầu hết mọi nơi trong mạch. Do đó, trong khi phép đo dòng điện sẽ chỉ ra các sự cố, việc xác định nguyên nhân thực sự đòi hỏi phải thực hiện phép đo sụt áp.

Hãy cùng xem điều gì làm cho phép thử sụt áp thông thường trở nên khác biệt và có giá trị...

Kiểm tra giảm điện áp

Điều quan trọng nhất cần nhớ — và cũng là điều thường bị quên nhất — về kiểm tra sụt áp là mạch phải có tải để kiểm tra. Trên thực tế, để có kết quả tốt nhất, tải nên được kết nối ở mức tối đa.

Do đó, nếu bạn đang kiểm tra mạch điện từ của hệ thống sang số trong hệ thống truyền động, thì điện từ phải được cấp điện để phép thử sụt áp có ý nghĩa. Trong trường hợp mạch khởi động, bộ khởi động phải quay trong quá trình thử nghiệm. Đối với quạt, động cơ quạt nên được đặt ở tốc độ tối đa. Nếu bạn không cấp điện cho mạch, kết quả thử nghiệm sẽ không có ý nghĩa.

Một điểm khác cần xem xét là hướng của các đầu dây đồng hồ đo phụ thuộc vào phía nào của mạch điện mà bạn đang đo. Đầu dây dương luôn phải được nối càng gần nguồn điện dương của mạch càng tốt.

Do đó, nếu bạn đang kiểm tra độ sụt điện áp dương trên một mạch điện, bạn sẽ nối cực dương của đồng hồ đo vào điểm gần nhất với cực dương trong mạch. Đối với mạch khởi động, đây thường là cực dương của ắc quy. Đối với các mạch khác, đó có thể là nguồn điện từ cầu chì, rơle hoặc máy tính.

Khi đo phía âm của mạch điện, bạn nên nối cực dương của vôn kế càng gần tải của mạch cần kiểm tra càng tốt, hoặc đến điểm gần nhất với nguồn điện dương. Trong trường hợp động cơ khởi động, điểm đó sẽ là vỏ động cơ khởi động.

Đối với các van điện từ trong hệ thống truyền động, cách đấu dây để kiểm tra mạch nối đất phụ thuộc vào cách van điện từ được nối đất. Nếu đó là van điện từ điều khiển bằng dòng điện được nối đất vào vỏ hộp số, điểm gần nhất với nguồn điện dương có thể là chính van điện từ hoặc vỏ hộp số. Nếu đó là van điện từ điều khiển bằng nối đất, điểm gần nhất với nguồn điện dương có thể là một đầu nối trên vỏ hộp số.

Chúng ta hãy cùng xem xét các quy trình kiểm tra tải cơ bản và cách khắc phục sự cố mạch điện. Trong ví dụ này, chúng ta sẽ sử dụng một động cơ khởi động vì các cực và kết nối của nó dễ nhìn thấy.

Bước 1: Nối cực dương của vôn kế với cực dương của ắc quy (Hình 2).

Mẹo chẩn đoán: Hầu hết các loại ắc quy hiện đại đều có hai cực: một cực trên và một cực bên. Đây là một lợi thế lớn để kiểm tra sự sụt giảm điện áp. Kết nối đầu dây dương của đồng hồ đo với cực không sử dụng: Điều này cho phép bạn đo sự sụt giảm điện áp trực tiếp từ cực của ắc quy, giúp bạn đo chính xác các giá trị tại các đầu cực, nơi dễ bị ăn mòn.

Bước 2: Nối cực âm của vôn kế với điểm gần tải nhất trong mạch. Đối với động cơ khởi động, điểm này sẽ là đầu nối nguồn của động cơ khởi động (Hình 3).

Mẹo chẩn đoán: Trong một số mạch điện, sử dụng đầu dò xuyên thấu có thể giúp tiếp cận dễ dàng hơn điểm gần tải nhất. Nhớ bịt kín các dây dẫn sau khi hoàn thành.

Bước 3: Nối lại mạch điện và kiểm tra điện áp. Trong mạch khởi động, điều này có nghĩa là bạn cần cho động cơ chạy đủ lâu để ghi lại được giá trị điện áp ổn định.

Lưu ý: Cần tắt bơm nhiên liệu và hệ thống đánh lửa trước khi khởi động động cơ để thực hiện kiểm tra giảm áp suất. Chỉ tắt hệ thống đánh lửa sẽ làm động cơ bị ngập nhiên liệu, có thể gây hư hỏng bộ chuyển đổi xúc tác. Chỉ tắt hệ thống nhiên liệu cũng có thể khiến động cơ khởi động khi nhiên liệu bị kẹt trong đường ống nạp, dẫn đến kết quả kiểm tra không chính xác.

À, và sau khi đo xong điện áp, hãy tắt động cơ đi.

Bước 4: Ghi lại giá trị điện áp hiển thị trên đồng hồ đo khi mạch đang hoạt động.

Nếu đồng hồ đo của bạn hiển thị 0 vôn, phần mạch đó đang hoạt động bình thường và không cần phải kiểm tra thêm. Trên thực tế, trong hầu hết các mạch điện, độ sụt áp 0,1 vôn ở mỗi phía được coi là bình thường—tức là 0,1 vôn ở phía dương và 0,1 vôn ở phía âm. Nếu độ sụt áp lớn hơn 0,1 vôn, thì có vấn đề. Nếu bạn thấy độ sụt áp quá cao:

Bước 5: Di chuyển đầu đo âm của đồng hồ đo trở lại điểm kết nối tiếp theo trong mạch. Trong trường hợp mạch khởi động, điểm kết nối tiếp theo là đầu nối đầu đo dương tại cực nguồn của bộ khởi động.

Bước 6: Khởi động động cơ và ghi lại giá trị điện áp hiển thị trên đồng hồ đo.

Nếu điện áp giảm xuống 0, bạn đã tìm thấy vấn đề trong mạch: vấn đề nằm ở mối nối giữa các đầu cáp và các đầu nối nguồn của động cơ khởi động. Ngắt kết nối cáp, làm sạch các mối nối và lặp lại bước 2 và 3. Lúc này điện áp sẽ bằng 0.

Nếu đồng hồ đo tiếp tục hiển thị sự sụt giảm điện áp:

Bước 7: Di chuyển đầu dây âm của đồng hồ đo trở lại điểm kết nối tiếp theo trong mạch. Trong mạch khởi động, điểm kết nối tiếp theo là kẹp hoặc cực của ắc quy (Hình 4).

Bước 8: Khởi động động cơ và ghi lại giá trị điện áp hiển thị trên đồng hồ đo.

Nếu điện áp giảm xuống 0 một lần nữa, vấn đề nằm ở dây cáp dương của ắc quy giữa hai điểm kiểm tra cuối cùng mà bạn đã kiểm tra. Hãy thay thế dây cáp và kiểm tra lại độ sụt điện áp tại các cực của bộ khởi động.

Mục đích chính của phép thử sụt áp là di chuyển đầu dò dọc theo mạch điện cho đến khi hiện tượng sụt áp biến mất. Vấn đề trong mạch sẽ nằm ở đâu đó giữa điểm đó và điểm kiểm tra trước đó trong mạch.

Lý thuyết đằng sau phương pháp kiểm tra độ giảm áp suất.

Tại sao chúng ta lại quan tâm đến cả sự sụt giảm điện áp nhỏ trong mạch điện? Để trả lời câu hỏi đó, chúng ta cần quay lại phần thảo luận trước đây về các nguyên tắc của mạch đơn và mạch nối tiếp. Nguyên tắc quan trọng nhất để kiểm tra sự sụt giảm điện áp là Nguyên tắc 6 đối với mạch nối tiếp:

Mỗi điện trở trong mạch sẽ hấp thụ một phần điện áp đặt vào tùy thuộc vào giá trị điện trở của nó. Tổng hiệu điện thế giảm trên mỗi điện trở sẽ bằng điện áp ban đầu đặt vào.

Do đó, sự sụt giảm điện áp ở bất kỳ đâu trong mạch điện đều do điện trở trong mạch đó gây ra. Điện trở này có thể là điện trở được thiết kế sẵn, chẳng hạn như điện trở trong các mạch nối tiếp, nhưng mục đích của hầu hết các thử nghiệm sụt giảm điện áp là để xác định và cô lập điện trở không mong muốn hoặc không được thiết kế sẵn, chẳng hạn như các mối nối kém hoặc sự ăn mòn trong mạch.

Những đấu nối sai này tạo ra điện trở bổ sung trong mạch, và vì điện trở đó sử dụng "một phần điện áp cung cấp tùy thuộc vào điện trở của nó", nên nó sẽ tiêu thụ một phần điện áp mà các điện trở khác cần. Điều này có nghĩa là mạch hoặc các linh kiện có thể không hoạt động như bình thường, và thường thì các linh kiện đó bị thay thế mà không có lý do. Chúng không có vấn đề gì; đơn giản là chúng không nhận đủ điện áp vì có thứ gì đó trong mạch đang tiêu thụ điện năng đó.

Mẹo chẩn đoán: Một nguyên nhân khác gây ra điện trở bất thường có thể là do kích thước dây dẫn không phù hợp; nghĩa là, dây dẫn quá mỏng so với dòng điện mà mạch yêu cầu. Cần nghi ngờ vấn đề này nếu trước đây đã có người sửa chữa mạch điện này.

Đây là lý do tại sao kiểm tra sụt áp lại có giá trị đến vậy. Nó giúp bạn xác định lỗi trong hầu hết mọi mạch điện bằng một phép đo điện đơn giản: điện áp. Và đó là lý do tại sao kiểm tra sụt áp nên là một trong những bước đầu tiên bạn thực hiện khi tìm kiếm sự cố trong bất kỳ mạch điện nào.