w warsztacie samochodowym

Chociaż na temat badania podstawowych wielkości elektrycznych w samochodzie napisano tysiące stron, jednak z praktycznego punktu widzenia temat ten ciągle powraca.

Dlaczego tak jest? Wynika to w pewnym sensie z pogoni za coraz bardziej nowoczesnymi wielofunkcyjnymi skanerami, gubiąc podstawy elektroniki, elektromechaniki czy metrologii. Warsztaty uzbrojone w bardzo drogą aparaturę pomiarową robią podstawowe błędy, a żmudne wielogodzinne badania samochodu okazują się bezskuteczne. Właściciel warsztatu czy kierownik serwisu bezradnie rozkłada ręce, tłumacząc zrozpaczonemu klientowi trudny i beznadziejny przypadek. A przecież, jeżeli nie można znaleźć usterki podczas pierwszej godziny, powinno się ze spokojem zacząć od początku, czyli od podstaw. I tu najbardziej przydatnym przyrządem pomiarowym jest uniwersalny multimetr. Przede wszystkim musi on być dobrej firmy, pochłaniać mało prądu (aby nie trzeba było zbyt często wymieniać baterii) i mieć dobrej klasy przewody pomiarowe. Czasami te właśnie przewody mogą być nawet w cenie samego miernika. A przecież to one najczęściej powodują brak stabilnych wskazań, wprowadzają dodatkowe zakłócenia i szybko się zużywają. Dlatego nie powinniśmy na nich oszczędzać. Oczywiście końcówki pomiarowe też muszą być “z górnej półki”. Żałośnie wyglądają (w niektórych drogich autoryzowanych serwisach) wystające dosłownie druty, zamiast przewodów przekazujących ważną informację do samego miernika. Nasze rozważania zaczynamy od najprostszych pomiarów, jakim jest pomiar napięcia. Naturalnie w większości nowoczesnych mierników mamy funkcję automatycznego dopasowania zakresu pomiarowego. Mówiąc prościej, możemy nic nie kręcąc, odczytać to, co nas interesuje. I to jest nieprawda. Mierzymy np. spadek napięcia między minusem akumulatora a masą silnika. Miernik pokaże nam np. 18mV. A przecież ta wartość w ogóle nas nie interesuje. Czy mamy 5 czy 20mV nie ma dla nas to najmniejszego znaczenia. Powinno się ręcznie ustawić zakres, czyli przecinek na skali musi być na stałe wpisany w jednym miejscu. Interesują nas tylko wartości do dwóch miejsc po przecinku. A i to jest za dużo. Właściwie zbyt dokładna wartość podana na mierniku zaciemnia wskazania. To tak jakby przy kupnie samochodu za 60 tys. zł podawać jeszcze grosze, np. 60 000,17. Od kilkunastu lat mam do czynienia z różnymi warsztatami i jak pytam się, jaka jest różnica napięcia między masą akumulatora a silnika, najczęściej słyszę odpowiedz: “12”. Po zapytaniu się “czego dwanaście?”, pada odpowiedź “miliwoltów”. Koledzy starają się być dokładni, a przecież wystarczająco dokładna odpowiedź brzmi: ”napięcie wynosi zero woltów”. Te rzeczy trzeba dobrze rozumieć, aby być dobrym fachowcem.

W wielu miernikach mamy frakcję ”pomiar względny”. Przeważnie oznaczony REL. Słowo “relative” oznacza względny. Czyli badane napięcie (lub inna wielkość) jest porównywalne z napięciem odniesienia. Dobrym przykładem jest badanie napięcia na czujnikach względem masy referencyjnej. Najpierw badamy, jakie napięcie występuje na masie referencyjnej względem masy samochodu. Zapamiętujemy tę wartość i mając woltomierz podłączony do akumulatora (lub innego masowego punktu samochodu), mierzymy napięcie. Jest to bardzo logiczne podejście do pomiarów, a zalety tego sposobu szybko odkryjemy. Rozmawiając z fachowcami z różnych warsztatów o pomiarach z funkcją “REL”, nie spotykam się z właściwym zrozumieniem tego zagadnienia. A potem następuje zdziwienie, dlaczego napięcie sondy lambdy krąży nie wokół zera, ale jest dziwnie podwyższone np. o 0,75 V. Trzeba jeszcze dodać, że masę referencyjną wymyślono po to, aby móc łatwiej diagnozować obwody elektryczne, a dokładniej mówiąc, aby mógł to za nas zrobić sam sterownik.

Następnym zagadnieniem nieznajdującym szerszego zrozumienia jest problem błędów z jakimi możemy się spotkać, odczytując dane wartości na przyrządach pomiarowych. Zakładamy, że przewody pomiarowe, uchwyty lub szpikulce są najwyższej jakości. Punkty pomiarowe są czyste, niepordzewiałe i nietłuste. I teraz to, co widzimy na wyświetlaczu jest obarczone błędem. Najczęściej mamy do czynienia z niewłaściwym doborem zakresu. Tym razem chodzi nam o błąd, jaki wprowadza sam przyrząd pomiarowy. Nie bójmy się błędu procentowego, jaki podawany jest w instrukcji lub bezpośrednio napisany na przyrządzie. Z miernikami cyfrowymi sprawa jest dosyć prosta. Na przykład instrukcja podaje “0,5 proc. i jedna działka 1“. czyli to co widzimy, np. 12,01V, jest obarczone błędem pięcioprocentowym. Rzeczywista wartość zawiera się w przedziale od 11,41V do 12,61V. Do tego dochodzi błąd cyfry, a więc wartość może wynosi od 11,40V do 12,62V. Oczywiście błąd 0,5 proc. jest bardzo dużym błędem, a przyrządy cyfrowe dobrej klasy mają o wiele mniejszy błąd. Zwróćmy uwagę na to, na ile sam przyrząd może się mylić.
Z przyrządami analogowymi, których jest coraz mniej, sprawa wygląda trochę inaczej. Podawany błąd odnosi się nie do rzeczywistego pomiaru, ale do największej wartości, czyli ustawionego zakresu pomiarowego. Jeżeli jest wybrany zakres 20V, błąd podany na instrumencie wynosi “15 proc.”, a odczytaliśmy 12,01V, to musimy uwzględnić plus/minus 300mV. Czyli napięcie może zawierać się w przedziale 12,31-11,71V. Ciekawie obliczenia wypadną, kiedy badamy na przykład 1,5 V na zakresie 20V. Wtedy rzeczywiste napięcie może być od 1,2 do 1,8V. Od razu widać ogromny błąd. Stąd wniosek, że za każdym razem wybór zakresu pomiarowego jest bardzo ważny. W ten sposób unikniemy pomyłek podczas badania napięcia. Recepta na sukces jest zawsze taka sama: dobrej jakości sprzęt i odpowiednia wiedza są podstawą do przeprowadzenia szybkich i skutecznych pomiarów.

Mikołaj Prive