Состояние электрических цепей питания в автомобиле характеризуется напряжением и током. Первая величина в основном несёт информацию о работе генератора и аккумуляторной батареи, вторая более интересна подготовленному водителю, поскольку численная величина протекающих токов может многое рассказать о режимах бортовой сети.
Как известно из электротехники, для измерения силы тока используется амперметр.
Для чего нужен амперметр в машине
На старых автомобилях амперметр практически всегда входил в штатную комплектацию.
Сейчас считается достаточным использовать контрольную лампу заряда аккумулятора, редко дополняемую вольтметром.
Этот минимум полезной информации имеет единственное достоинство – водитель меньше отвлекается от управления.
Но не самым полезным способом – от него скрывается текущее состояние цепей, оценка которого иногда может помочь в продлении ресурса потребителей и даже предсказать появление некоторых неисправностей.
Полнота контроля состоит в возможности получить следующую полезную информацию:
- оценка состояния генератора, при желании, зная отдаваемый им ток и учитывая, что напряжение известно, легко рассчитать отдаваемую мощность простой операцией умножения при разных оборотах двигателя;
- текущее положение дел с заряженностью аккумулятора, чем больше тока он потребляет на заряд, тем меньше его реально осталось;
- по скорости заряда приблизительно оценивается остаточная ёмкость АКБ и её внутреннее сопротивление;
- оборудование автомобиля может потреблять нештатный ток, что также легко заметить по амперметру;
- даже повышение температуры аккумулятора поддаётся оценке по изменению зарядного тока.
Ценность прибора несомненна, остаётся определиться с практикой его установки в тех случаях, когда он штатно не предусмотрен.
Как выбрать амперметр
Все амперметры устроены приблизительно одинаково. Это стрелочные или цифровые приборы, замеряющие относительно небольшие токи.
Чтобы приспособить их к реальным условиям в низковольтной автомобильной сети, потребуется мощный шунт, то есть параллельно подключаемое сопротивление большого сечения из высокоомного сплава, манганина, нихрома, константана или им подобным, применяемых в измерительной технике.
Важно, чтобы сопротивление шунта не зависело от температуры, или эта зависимость была минимальной. От этого зависит точность прибора.
Прочие требования:
- Рабочий ток и пределы измерения выбираются как компромисс между ценой деления и максимальным током. В измерительной аппаратуре предусматривается переключение пределов, здесь это не требуется. Типовые значения – предел измерения до 20-30 Ампер, максимальная перегрузка – до 100 Ампер. Можно и выше, но лишь в кратковременном режиме.
- Необходимо измерение тока в обеих направлениях. Отсюда типовой выбор стрелочного прибора с нулём в центре шкалы. Цифровые делают реверс автоматически, высвечивая знаки плюса и минуса.
- Высокая точность не нужна. Вполне достаточно класса 5-10 процентов.
Встраиваемые амперметры, специально предназначенные для автомобилей, имеются в продаже, уже снабжены шунтами и стоят недорого.
Способы подключения
Амперметры могут измерять токи в любых цепях, при этом не оказывая на них существенного влияния за счёт очень малого внутреннего сопротивления, определяемого номиналом шунта и чувствительностью прибора.
В цепь Генератор-Аккумулятор
В автомобилях генератор и аккумулятор подсоединены параллельно. Минусовая цепь организована массами кузова и двигателя, к одной подводится минус батареи, ко второй — корпус генератора.
Плюс организован соединением соответствующих клемм источника и потребителя толстым проводом с сечением меди в десятки квадратных миллиметров и опрессованными наконечниками.
Один из них отсоединяется, а в разрыв устанавливается шунт амперметра. Все соединения должны быть надёжно опрессованы и заизолированы. Сечение же проводов от шунта к амперметру особого значения не имеет, токи тут небольшие.
При таком подключении амперметр всегда будет показывать зарядные и разрядные токи аккумулятора. Ток прочих нагрузок не влияет на показания и определён быть не сможет.
За исключением случая, распространённого на современных автомобилях, когда к плюсовой клемме АКБ прямо подключены нагрузки.
Тогда учёт распределения токов более сложен, чтобы его упростить, шунт можно подключить между клеммой АКБ и её штатной ответной частью со всеми проводами.
В цепь АКБ-Электроприборы
Чтобы измерять только токи нагрузок, без учёта зарядно-разрядного тока батареи, необходимо отключить от цепи аккумулятор-генератор все провода, отводящие питание на бортовую сеть.
Они сводятся в единый узел, а шунт подключается между силовым проводом и этой точкой. Амперметр будет показывать только ток нагрузок, причём полярность не меняется, нагрузки лишь потребляют, но не отдают.
Амперметр можно использовать с нулём в начале шкалы.
Подключение на «минус»
Наиболее полный замер тока будет при подсоединении шунта в разрыв минусового провода АКБ. Но это потребует прибора с высоким перегрузочным порогом, поскольку по нему потечёт стартёрный ток.
Его величина, например, при холодном пуске достигает 500 Ампер и более.
Уточнить конкретное место включения и суть получаемой информации можно только после анализа электрической схемы конкретного автомобиля с учётом раскладки проводки. Это задача для достаточно квалифицированного автоэлектрика.
