Трехцветный индикатор напряжения в авто. Индикатор состояния бортовой сети автомобиля. Многоуровневый индикатор напряжения на К1401УД2А

П. Алексеев

Контроль напряжения бортовой электросети автомобиля можно осуществить, установив в автомобиле вольтметр для оценки заряженности аккумуляторной батареи, работы генератора и реле-регулятора напряжения. При этом значимость его на автомобилях, имеющих амперметр («Москвич» всех типов), не ниже по сравнению с автомобилями без амперметра («Жигули» всех моделей). Объясняется это тем,- что амперметр показывает, заряжается ли аккумуляторная батарея или нет, идет ли расход энергии с генератора или батареи, но он не позволяет однозначно судить о состоянии батареи: заряжена она полностью (поэтому и нет тока зарядки), разряжена, но зарядки нет вследствие низкого напряжения генератора (нужна подстройка реле-регулятора) и т. д. Таким образом, вольтметр, не снижая достоинств амперметра, отдельно, а лучше в комплексе с ним, позволит поэтапно наблюдать за состоянием бортовой сети автомобиля до пуска двигателя, при работе на холостых, средних или повышенных оборотах.

Поскольку контролируемое напряжение бортовой сети может быть в пределах 12... 15 В (или 10... 15 В, в зависимости от необходимых пределов контроля), шкала стрелочного вольтметра для лучшей наглядности должна быть растянутой в этих пределах, иначе информативность прибора будет невелика. Кроме того, нужно учесть и сложность размещения (или встраивания в панель) этого прибора в салоне автомобиля.

Как показывает опыт, вполне достаточной информативностью обладает вольтметр-индикатор, выполненный на базе миниатюрных (сигнальных) ламп накаливания, прикрытых цветными светофильтрами.

Принципиальная схема такого прибора приведена на рис. 1.

Выбор диапазона контролируемого напряжения и деление его на участки зависит от желания конструктора. Автором был принят диапазон контролируемого напряжения 12 В и выше (практически до 15...16 В), с разбивкой его на участки, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Схема участков диапазона контролируемого напряжения

Участкам «Нет зарядки», «Норм, ток зарядки» и «Очень большой ток зарядки» соответствует горение ламп накаливания HL1, HL2 и HL3. Эти лампы светятся при напряжениях в бортовой сети автомобиля 12...13,7 В, 13,2...14,6 В, 14,2 В и выше. В зонах перекрытия «Малый ток зарядки» и «Большой ток зарядки» светятся по две лампы, указывая на то, что напряжение в сети автомобиля находится в том или ином крайнем значении относительно нормального. Лампа HL1 имеет оранжевый фильтр, HL2 - зеленый, HL3 - красный. Они расположены на лицевой панели прибора слева направо, обеспечивая удобство наблюдения за напряжением и его изменениями.

Вольтметр-индикатор состоит из трех измерительных каскадов, каждый из которых соответствует одному из участков напряжения и управляет «своей» лампой. Измерительные каскады собраны по идентичным схемам (крайний правый для участка «14,2 В и больше» не полный) и отличаются только пороговыми напряжениями срабатывания.

Прибор работает следующим образом. При включении замка зажигания питание бортовой сети поступает на шину «+12 В», и если напряжение аккумуляторной батареи равно 12 В или выше, то ток, протекающий через открывшийся стабилитрон VD1 и резисторы R3 и R4, откроет транзистор VT1. При этом лампа HL1, включенная в цепь коллектора этого транзистора, получит питание и будет светиться. Если напряжение батареи ниже 12 В (она разряжена), лампа HL1 светиться не будет. Она погаснет и при пуске двигателя автомобиля, если при работе стартера напряжение аккумуляторной батареи станет ниже 12 В (обычно так и бывает). Другие лампы вольтметра-индикатора при этом не светятся потому, что напряжение открывания остальных стабилитронов больше напряжения открывания стабилитрона VD1.

При повышении напряжения бортовой сети до 13,2 Б срабатывает второй измерительный каскад на стабилитроне VD3 и транзисторе VT3 и загорается лампа HL2 (лампа HL1 продолжает гореть). Дальнейшее повышение напряжения до 13,7 В приводит к открыванию стабилитрона VD2 и транзистора VT2 первого каскада, который шунтирует эмиттерный переход транзистора VT1, обеспечивая его закрывание и погасание лампы HL1. На лицевой панели вольтметра-индикатора в это время светится только лампа HL2.

При напряжении 14,2 В откроются стабилитроны VD5, VD6 и транзистор VT5 третьего измерительного каскада. Теперь загорится лампа HL3 (лампа HL2 продолжает гореть). Если напряжение бортовой сети достигнет 14,6 В, откроются стабилитрон VD4 и транзистор VT4 второго измерительного каскада, что приведет к закрыванию транзистора VT3 и погасанию лампы HL2. На панели прибора остается светящейся только лампа HL3, которая будет гореть и при дальнейшем росте напряжения.

При уменьшении напряжения бортовой сети, например с 15 до 12 В, порядок переключения сигнальных ламп будет обратным.

Резисторы Rl, R7 и R13 предохраняют транзисторы КТ608Б от перегрузки по коллекторному току при включении ламп HL1 - HL3, когда сопротивление их холодных нитей накала составляет 10...20 Ом. Резисторы R2, R8 и R14 шунтируют транзисторы VT1, VT3 и VT5, уменьшая протекающий через них ток в моменты переключения, когда на них рассеивается максимальная мощность. Шунтирующие резисторы позволяют транзисторам КТ608Б работать без теплоотводов, начальный же ток ламп (40...50 мА) подогревает нить накала очень слабо и не мешает наблюдению.

В качестве индикаторов HL1 - HL3 в приборе можно использовать лампы накаливания МН13-0,18 (13,5 Вх0,18 А) или автомобильные 12 B X 1 Св, яркость свечения которых достаточна для наблюдения в любых условиях.

Напряжение стабилизации стабилитрона VD1 должно быть 11,2 В, VD2- 11,5 В, VD3 - 12,2 В, VD4 - 12,5 В. Суммарное напряжение стабилизации стабилитронов VD5 и VD6 необходимо подобрать равным 13,2 В.

При отсутствии возможности отбора стабилитронов требуемые пороги срабатывания измерительных каскадов можно получить изменением номиналов резисторов R3, R5, R11, R15 или R4, R6, R10, R12, R16, а также подбором одновременно тех и других. Для снижения порога срабатывания транзисторов нужно уменьшать сопротивления резисторов R3, R5, R9, Rll, R15 или увеличивать - R4, R6, R10, R12, R16 и наоборот. Практически уже при небольших изменениях сопротивлений этих резисторов удается изменить пороги срабатывания каскадов на 0,2...0,8 В.

Статический коэффициент передачи тока h21э транзисторов КТ608 (VT1, VT3, VT5) должен быть не менее 200. При меньшем коэффициенте h21э процесс открывания и закрывания этих транзисторов будет затягиваться до 0,3...0,4 В изменения входного напряжения, что нежелательно с точки зрения наглядности («вялое» переключение ламп) и точности измерения бортового напряжения.

К таким же результатам приводит и включение диодов в прямом направлении последовательно со стабилитронами (для облегчения подбора напряжения срабатывания измерительных каскадов). Это объясняется тем, что при малых базовых токах транзисторов диоды (кремниевые и германиевые) работают на плавно изгибающемся начальном участке прямой ветви вольтамперной характеристики, где рост тока при увеличении напряжения сравнительно невелик.

Коэффициент h21э транзисторов КТ312Б (VT2, VT4) или заменяющих их транзисторов КТ315 может быть 50...80. В случае использования транзисторов серии КТ312 с коэффициентом h21э более 100... 150 в моменты переключения измерительных каскадов может возникнуть колебательный процесс, при котором лампы HL1 или HL2 будут мигать с частотой 3...5 Гц. Устранить это явление можно включением между базой и коллектором транзисторов VT2, VT4 конденсатора емкостью 0,01 мкФ. Конденсаторами таких же емкостей можно зашунтировать участки эмиттер-коллектор транзисторов VT1, VT3, VT5. Но делать это необязательно (даже лучше не делать), поскольку самовозбуждение возникает при незначительном изменении напряжения бортовой сети (0,03...0,05 В) и, кроме того, оно очень хорошо информирует о том, что напряжение сети находится на границе, перехода с одного измерительного участка на другой.

Работоспособность вольтметра-индикатора и точность измерения границ интервалов проверяют по схеме рис. 3, используя регулируемый источник постоянного напряжения (от 10 до 16 В) с допустимым током нагрузки 300 мА и вольтметр.

Медленно повышая напряжение от 10 до 15...16 В и наблюдая за загоранием и погасанием ламп, проверяют границы участков работы индикаторов. В случае несоответствия этих границ (см. рис. 2), что может быть в пределах 0,2...0,5 В из-за разброса параметров стабилитронов и транзисторов, или при желании изменения этих границ стабилитроны заменяют на другие, имеющие соответствующее напряжение стабилизации.

Конструкция прибора произвольная. Автор, например, смонтировал его в пластмассовой коробке размерами 35x75x90 мм. На лицевой стенке (35X75 мм) размещены три фонаря (с оранжевым, зеленым и красным светофильтрами). Коробка установлена (предварительно подогнана по месту) под приборной доской (левее рулевой колонки) автомобиля «Москвич-408».

Неплохо выглядит конструкция, если на лицевой стенке коробки вырезать щель (6x50 мм) и прикрыть ее полоской матового стекла, обрамленного декоративной рамкой. Под стеклом устанавливают плоские цветные фильтры и индикаторные лампы HL1 - HL3. Для устранения подсветки лампами «не своих» цветофильтров в соответствующих местах щели следует укрепить перегородки.

Вольтметр-индикатор с неменьшим успехом может быть применен на грузовых автомобилях любых типов и автобусах. При напряжении бортовой сети автомобиля 24 В в прибор необходимо внести следующие изменения:

в качестве индикаторов НL1 - HL3 установить лампы МН26-0,12 (26 В Х 0,12 А) или МН36-0,12 (36 В Х 0.12 А);

стабилитроны серии Д814 заменить стабилитронами КС524Г и КС527А (возможно последовательное включение других стабилитронов);

сопротивление резисторов Rl, R7 и R13 увеличить до 100... 120 Ом, а резисторы R2, R8 и R14 исключить.

В 24-вольтовом вольтметре-индикаторе могут быть использованы транзисторы КТ608Б и КТ312Б (КТ315Г, Е, В, Д).

Источник регулируемого напряжения (см. рис. 3) должен иметь пределы регулировки 20...30 В. Разбивку диапазона контроля напряжения (см. рис. 2) производят на основе технических условий эксплуатации аккумуляторных батарей и электрооборудования автомобилей.

Прибор подключается к бортовой сети автомобиля и предназначен для оперативного определения ее состояния по четырем светодиодам. Которые индицируют следующие напряжения:

Если перемигиваются два соседних светодиода, то напряжение находится на границах указанных интервалов. Взглянем на схему устройства, которое собрано всего на одной микросхеме:

Перед нами четыре операционных усилителя D1.1 – D1.4, включенных по схеме компараторов. Каждый из них с помощью резистивных делителей настроен на свой диапазон и управляет своим светодиодом. Контролируемое напряжение подается на инверсные входы усилителей, на прямых – образцовое напряжение, полученное с помощью простейшего стабилизатора (VD1, R7, С1) и резистивных делителей R1 – R6. Благодаря диодам VD2 — VD4 зажигание каждого следующего светодиода (снизу вверх) приводит к выключению предыдущего. Таким образом, в любой момент времени светится только один светодиод или не горит ни одного (напряжение ниже 11.7 В). Дроссель Т1 и конденсаторы С2, С3 образуют фильтр, устраняющий импульсную помеху по цепям питания устройства.

В устройстве можно использовать любые постоянные резисторы, которые желательно подобрать как можно точнее. Поскольку в стандартном ряду номинала 500 Ом нет, резистор R4 собран из двух резисторов по 1 кОм, включенных параллельно. Подстроечный резистор R5 – многооборотный, к примеру СП3-19а. Конденсаторы С2, С3 – К73-9 на рабочее напряжение 250 В, С1 – типа К10-17. На месте VD1 может работать любой стабилитрон типа Д818, но наиболее термостабильны с буквами Е, Д и Г. В качестве светодиодов можно использовать любые индикаторные с возможно меньшим током свечения (идеально — серия КИП). Диоды VD2 — VD4 – любые импульсные.

Дроссель выполнен на ферритовом кольце К10х6х3 из феррита 2000НМ1 и содержит две обмотки по 30 витков каждая, выполненные проводом ПЭЛШО-0.12. При включении дросселя очень важно включить обмотки согласованно (начало обмоток обозначено точками), иначе толку от него в качестве фильтра не будет. Налаживание прибора сводится к регулировке резистора R5, которым выставляют нижний порог индикации (ниже 11.7 В, HL4 только что погас) и, если это необходимо, подбору R1 по верхнему порогу (выше 14.8 В, HL1 только что загорелся). Все промежуточные диапазоны будут установлены автоматически. Ток потребления устройства должен оказаться в пределах 20 — 25 мА.

В любой технике в качестве отображения режимов работы используют светодиоды. Причины очевидны – низкая стоимость, сверхмалое энергопотребление, высокая надёжность. Поскольку схемы индикаторов очень просты, нет необходимости в покупке фабричных изделий.

Из обилия схем, для изготовления указателя напряжения на светодиодах своими руками, можно подобрать наиболее оптимальный вариант. Индикатор можно собрать за пару минут из самых распространённых радиоэлементов.

Все подобные схемы по назначению делят на индикаторы напряжения и индикаторы тока.

Работа с сетью 220В

Рассмотрим простейший вариант – проверка фазы.

Эта схема представляет собой световой индикатор тока, которым оснащают некоторые отвёртки. Такое устройство даже не требует внешнего питания, поскольку разность потенциала между фазовым проводом и воздухом или рукой достаточна для свечения диода.

Для отображения сетевого напряжения, например, проверки наличия тока в разъёме розетки, схема ещё проще.

Простейший индикатор тока на светодиодах 220В собирается на ёмкостном сопротивлении для ограничения тока светодиода и диода для защиты от обратной полуволны.

Проверка постоянного напряжения

Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.

В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.

Индикатор для микросхем (логический пробник)

Если возникает необходимость проверить работоспособность микросхемы, поможет в этом простейший пробник с тремя устойчивыми состояниями. При отсутствии сигнала (обрыв цепи) диоды не горят. При наличии логического ноля на контакте возникает напряжение около 0,5 В, которое открывает транзистор Т1, при логической единице (около 2,4В) открывается транзистор Т2.

Такая селективность достигается, благодаря различным параметрам используемых транзисторов. У КТ315Б напряжение открытия 0,4-0,5В, у КТ203Б – 1В. При необходимости можно заменить транзисторы другими с аналогичными параметрами.

Многофункциональный и очень простой автомобильный индикатор напряжения для проверки автомобильного электрооборудования. Удобнее дорогих приборов при поиске неисправностей. Поможет автомобилистам в дороге и в мастерской устранить неисправности электрооборудования автомобиля. Схема индикатора проста и доступна для самостоятельного изготовления.

Песня В.С. Высоцкого - Случай в дорге 4,2 Мб

(Для поиска неисправностей в электропроводке автомобиля)

При поиске неисправностей в автомобилях при помощи авометра приходится сталкиваться с определёнными трудностями. Не редкость когда лампа или реле не работают из-за увеличившегося переходного сопротивления контактов, а вольтметр с большим внутренним сопротивлением показывает нормальное напряжение. Иногда в таких случаях для определения неисправностей применяется контрольная лампа, но диапазон сопротивлений и напряжений которые можно определять лампой, довольно ограничен. И в том и другом случае при измерении напряжения на проверяемом проводе не всегда понятно приходит напряжение напрямую от аккумуляторной батареи, через лампочку, реле или плохой контакт. Если проверять электрическую цепь омметром, то надо затратить время, чтобы найти второй конец проверяемой цепи. В случае если электродвигатель или лампа включаются через реле, то нужно принять меры, чтобы случайно не повредить омметр напряжением аккумуляторной батареи.
Из большого числа описанных в литературе индикаторов большинство представляют собой плохие аналоги вольтметра или омметра и поэтому не пользуются популярностью у автомобилистов.
Предлагаю вниманию читателей сайта сайт автомобильный индикатор напряжения, предназначенный для поиска неисправностей в электрооборудовании автомобиля, который по принципу действия представляет собой улучшенный вариант контрольной лампы и во многих случаях лишен упомянутых недостатков. Индикатор имеет широкий диапазон определяемых им напряжений и сопротивлений для определения места неисправности, а также приемлемую точность для определения напряжения аккумуляторной батареи. При помощи этого индикатора от одного прикосновения щупа к проверяемому контакту можно не только обнаружить присутствие напряжения, но и примерно определить сопротивление проверяемой электрической цепи одновременно в двух диапазонах без переключений. Это позволяет быстрее и легче находить неисправности.

Схема индикатора напряжения

Предлагаемый автомобильный индикатор имеет простую схему, не содержит дефицитных деталей и имеется возможность настраивать индикатор в широких пределах по потребностям каждого конкретного пользователя. Один контакт выполнен в виде щупа, а второй имеет удлинённый провод со штекером и съёмным зажимом «крокодил». На корпусе имеются отверстия для лампы NLO, двухцветного светодиода NL1, NL2 и переключателя SA1. Установка переключателя не обязательна. При сборке индикатора надо обращать внимание на полярность подключения полупроводниковых приборов.
Работает и настраивается индикатор напряжения следующим образом: при подаче от регулируемого источника (+) напряжения больше 10 В со стороны контакта 2 стабилитрон VD2 открывается. Ток начинает проходить через лампу NLO, стабилитрон VD2 и открытый диод VD1. Когда падение напряжения на лампе NLO превысит прямое падение напряжения на диоде Шотки VD3, часть тока пойдёт через резистор R4, поэтому ток через индикатор увеличится, а значит, увеличится определяемое индикатором падение напряжения в проверяемой цепи. Если дальше увеличивать напряжение, то при 11,5 В у лампы NLO индикатора появится заметное свечение, а при напряжении 14,5 В лампа HLO будет светить уже полным накалом.
Минимально допустимым для автомобильной аккумуляторной батареи считается напряжение 11,5 В, а напряжение выше 14,5 В у автомобиля с неработающим двигателем практически не бывает. При напряжении больше, чем 15В лампа будет светить с перекалом, что может сократить срок её службы. Небольшое изменение напряжения приводит к заметному изменению свечения лампы индикатора, что позволяет с достаточной точностью определять напряжение аккумуляторной батареи.
Если свечение лампы HLO появляется раньше или позже достижения напряжения 11,5 В, то необходима настройка индикатора. Желательно подобрать стабилитрон VD2 на нужное напряжение или заменить диод VD1 на другой с большим или меньшим прямым падением напряжения. Можно вместо одного поставить последовательно два диода. Для расширения диапазона определяемого напряжения можно заменить лампу HLO на другую, с большим номинальным напряжением, например, на 3,5 В. Чаще всего напряжение аккумуляторной батареи автомобиля не отличается от напряжения 13 В больше, чем на 0,5 В в одну или другую сторону. Поэтому нужно также протестировать индикатор при напряжении 13 В на то, как лампа HLO реагирует на изменение величины сопротивления в проверяемой цепи, и результаты записать. При увеличении сопротивления всего на 2–3 Ом лампа индикатора будет светить заметно слабее и при сопротивлении 10 Ом лампа должна погаснуть. Настраивать чувствительность индикатора к изменению сопротивления можно изменением номинала резистора R4 с учётом того, чтобы не превышать предельный ток стабилитрона 0,8 А при максимальном токе на лампе. В этом режиме индикатор работает как нагрузочная вилка. Таким способом можно найти даже незначительное увеличение переходного сопротивления в электрооборудовании автомобиля ещё до того, как произойдёт сбой в работе или определить, например, наличие в электрической цепи лампы, обмотки электродвигателя или другой низкоомной нагрузки.
Иногда требуется определить наличие в цепи сопротивления в сотни Ом и до нескольких кОм. На такие сопротивления в электрической цепи контрольная лампа не реагирует, а вольтметр просто не замечает небольшое по сравнению с внутренним сопротивлением прибора увеличение сопротивления. Для определения небольшой проводимости предназначен красный светодиод пары HL2. Он начинает светить при напряжении на индикаторе 2 В, постепенно увеличивая яркость по мере увеличения напряжения. Без резистора R3 при напряжении 13 В многие экземпляры светодиодов будут светить при увеличении сопротивления в проверяемой цепи больше, чем 100 кОм. В этом случае свечение светодиода NL2 может появиться при проверке напряжения на обесточенном проводе при отсыревшей проводке, при загрязнённой изоляции или других, незначительных, не влияющих на работу электрооборудования утечках (например, небольшой обратный ток диодов в монтажном блоке). Я рекомендую ограничить чувствительность светодиода при помощи резистора R3 до 20 кОм. Таких параметров индикатора хватает для определения большей части неисправностей.
Иногда напряжение на аккумуляторной батарее снижается меньше допустимого для батареи 11,5 В или необходимо проверить работоспособность регулятора напряжения при больших оборотах генератора, когда напряжение может быть больше безопасного для лампы индикатора 14,5 В. Для таких случаев предусмотрен другой более безопасный режим работы индикатора. Его также можно использовать для уточнения некоторых параметров проверяемой цепи. Для этого меняем полярность приложенного к индикатору напряжения переключателем SA1 или можно поменять местами 1-й и 2-й выводы индикатора. Диод VD3 заперт, и ток не проходит через резистор R4, а проходит через лампу HLO и открытый в прямом направлении стабилитрон VD2. Диод VD1 будет заперт, и основной ток пойдёт через добавочные резисторы R1 и R2. Если постепенно увеличивать приложенное к индикатору напряжение, то лампа HLO будет светить при напряжении от 8 В до 18 В. Этот диапазон можно смещать в одну или другую сторону, изменяя величину суммарного сопротивления R1 и R2. Если при напряжении 13 В постепенно увеличивать сопротивление в цепи, то лампа HLO будет постепенно гаснуть и перестанет светить при сопротивлении 70 Ом. Сопротивление, при котором будет продолжать светить лампа HLO, можно увеличить, заменив лампу другой с меньшим номинальным током, например типа МН 2,5- 0,068. В этом случае желательно уменьшить номинал резистора R4, чтобы сохранить способность индикатора определять и малые сопротивления. Потребуется также примерно вдвое увеличить номиналы резисторов R1 и R2.
Об изменении полярности напряжения и работе индикатора в безопасном режиме будет сигнализировать зелёный светодиод NL1. Его свечение будет видно при увеличении напряжения от 4 В и больше. При напряжении 13 В он погаснет при увеличении сопротивления в цепи до 300 Ом. Настройка свечения зелёного светодиода также может изменяться и зависит от соотношения сопротивлений R1 и R2. Гасящие резисторы R5 и R6 для светодиодов HL1 и NL2 выбираются так, чтобы ток через светодиод не превышал 70-80 % от максимально допустимого для светодиода при максимально допустимом токе на лампе HLO.
Величина предельного напряжения на индикаторе во всех случаях ограничивается максимально допустимым током через лампу HLO. Лампа с номинальным напряжением 2,5 В обычно длительно и надёжно работают и при напряжении 3 В. Поэтому чтобы определить предельно допустимое напряжение на индикаторе нужно при тестировании индикатора определить при каком напряжении на индикаторе напряжение, измеренное на лампе NLO достигнет 3 В. При необходимости можно сдвинуть диапазон определяемого напряжения. Другие детали индикатора работают в более лёгком режиме, чем обеспечивается высокая надёжность индикатора. Даже если и удастся вывести из строя лампу HLO, то красный светодиод HL2 будет продолжать работать и показывать наличие напряжения. Замена лампы не намного дороже и сложнее замены предохранителя.
Теперь немного о некоторых способах использования индикатора. Если не работает реле, электродвигатель, лампа или другое устройство, то чаще всего это или обрыв в цепи питания этого устройства, или значительное падение напряжения на нём из-за увеличившегося переходного сопротивления. Поэтому не стоит слишком напрягать зрение, чтобы замечать несущественные для работы десятые доли вольта. Для определения этой неисправности вполне достаточно, и даже с запасом хватает и того, что мы замечаем разницу в 1 В проверяя падение напряжения непосредственно на устройстве. Уточнить место падения напряжения можно при помощи красного светодиода пары HL2, который будет светить при напряжении больше 2 В. При работающем стартере проверяем индикатором наличие напряжения между минусовым выводом аккумуляторной батареи и корпусом автомобиля. Появление свечения красного светодиода NL2 означает плохой контакт у минусового провода батареи. Таким способом при достаточно мощной нагрузке можно определять переходные сопротивления контактов до сотых долей Ом.
Иногда бывает обрыв в самом проверяемом устройстве, что тоже легко определяется индикатором. Для этого индикатор подключаем последовательно в проверяемую цепь и щупом индикатора проверяем наличие напряжения до и после проверяемого устройства.
Чтобы проверить сопротивление изоляции на корпус, подсоединяем один вывод индикатора на плюс аккумуляторной батареи, а другой к проверяемому проводу или к выводу обмотки электродвигателя.
Можно также убедиться в исправности конденсатора у распределителя зажигания. Для этого к не подсоединённому к корпусу выводу конденсатора присоединяем зажим индикатора. Контакт прерывателя должен быть разомкнут. Касаемся щупом индикатора плюсового вывода аккумуляторной батареи. Короткая вспышка красного светодиода HL2 означает, что конденсатор исправен. Отсутствие вспышки будет означать обрыв, а постоянное свечение пробой конденсатора. Состояние контактов прерывателя проверяется аналогично по одновременному появлению и исчезновению свечения лампы индикатора HLO и красного светодиода HL2 при медленном проворачивании вала распределителя зажигания.
Хорошее состояние контактов обычного реле или выключателя определяется по отсутствию свечения светодиода индикатора при проверке напряжения на замкнутых контактах. Можно без разборки генератора проверить его диоды на короткое замыкание.
При необходимости при помощи автомобильного индикатора можно определять и наличие переменного напряжения по одновременному свечению двух светодиодов и конечно полярность постоянного напряжения.
Индикатор имеет небольшой объём и может иметь корпус произвольной формы. Если индикатор кроме заменяемой лампы залить наполнителем, то тогда его практически невозможно вывести из строя при падении.
Дополнение:
Для обеспечения точной регулировки и плавной настройки вместо стабилитрона можно применить регулируемый транзисторный аналог стабилитрона. Схема индикатора была опубликована в журнале "Радиолюбитель" 1996 №8 стр.20 и некоторых других изданиях. Параллельно аналогу нужно подключить диод в прямом направлении.

Так же, как скорость, уровень топлива, и давление масла, в каждом автомобиле желательно наличие индикатора напряжения бортовой сети. Широко используемые цифровые вольтметры достаточно большие, да и в нашем случае не требуется точное значения напряжения. Нам необходимо лишь знать, что аккумулятор разряжен, заряжен или присутствует перезаряд.

Нет ничего страшного, если при запуске стартера напряжение на аккумуляторных клеммах падает, но если в процессе движения оно слишком низкое, или при низких оборотах двигателя - не слишком большое, то это говорит о том, что мы имеем дело с проблемами бортового электрооборудования.

Для проверки уровня напряжение зарядки достаточно собрать одну из схем индикатора, который покажет, находится ли уровень бортовой сети в нужном интервале.

Устройство, схема которого показана на рисунке, позволяет определять четыре состояния напряжения в бортовой сети автомобиля: от 4 до 9 В - двухцветный светодиод светится желтым цветом (красный + зеленый); - светодиод светится красным светом; от 13 до 15 В - светодиод светится зеленым светом; выше 15 В - светодиод мигает красным и зеленым светом.

Основным элементом схемы является микросхема серии 511 (HLL-H102, FZH261). Она выбрана из условия непосредственного питания борта от сети автомобиля. По ГОСТ 3940-84 это напряжение составляет от 10,8 до 15 В. По паспортным данным на микросхему допускается напряжение питания от 10,8 до 20 В. Микросхема этой серии имеет большую помехозащищенность за счет применения в электрической схеме самой микросхемы диода Зенера с порогом напряжения 6 В, а также выходная цепь специальной конфигурации исключает выброс тока на выходе схемы при изменении выходного напряжения от уровня лог."0" до уровня лог."1". Схема устройства состоит из делителя напряжения и резисторов R1, R2, R3. Резисторы R4, R5 являются ограничителями тока для светодиодов, конденсатор С1 является времязадающим элементом генератора при напряжении, большим 15 В. Диод служит для того, чтобы не допустить переполюсовки, стабилитрон - для защиты схемы от перенапряжений.

Элементная база: резисторы R1, R2, R3 типа С2-29В 0,125 В; резисторы R4, R5 типа ОМЛТ 0,25 Вт; диод VD1 типа КД209, стабилитрон VD2 типа КС522В с напряжением стабилизации 20 В, конденсатор С1 типа К50-35 или иностранного производства емкостью 100 мкФ на 16 В. От емкости этого конденсатора зависит частота переключения красный-зеленый. Светодиод HL1 типа LHG3392. Прибор можно установить либо в комбинацию приборов, либо рядом с ней вывести лишь линзу светодиода для визуального наблюдения.

Рабочим напряжением бортовой сети автомобиля с 12 вольтовым аккумулятором считают диапазон значений от 11,7В до 14В. Выход за пределы этого диапазона череват проблемами, т. к при падение напряжения ниже 11,7В произойдет резкий разряд аккумулятора, а при превышении 14В начнется его перезаряд. Для контроля бортовой сети автомобиля предлагаю собрать простой индикатор состоящий из двух компараторов выполненных на одной микросхеме LM393 и трех светодиодов.

Текущее напряжение, снимается с делителя напряжения, построенного на сопротивлениях R2, R3, R4 и сравнивается с опорным, на стабилитроне VD1). Нормальное напряжение - горит зеленый светодиод, больше 14В - красный, и желтый светодиод загорается если напряжение опустится ниже 11,7В

Сердце схемы микросхемы TCA965, нескольких сопротивлений и три светодиода. Все радиокомпоненты легко помещаются на маленькой печатной плате, которую можно легко установить в разъеме прикуривателя.

Измеряемое напряжение с батареи следует на вход W CENTER. Затем делится на четыре на делителе R1/R2. При тех значениях сопротивлений, что показаны на схеме мы имеем:

При повышении напряжения:
0…11,66 В - горит светодиод D1
11,66…14,46 В - D2
11,46…20 В - D3 При понижении:
20…14,34 В - D3
14,34…11,54 В - D2
11,54….0 В - D1

Чтоб, исключит мерцание под воздействием помех, используется конденсаторный фильтр на C1.

Это схема также используется для контроля за состоянием бортовой сети и позволяет продлить срок эксплуатации аккумулятора, не допуская ее разряд более чем на половину. Данный индикатор с очень высокой точностью контролирует уровень напряжения батареи и информирует водителя о ее состоянии.

Схема устройства выполнена всего на одной отечественной микросборке К1401УД2А и состоит из четырех компараторов на операционных усилителях, которые при помощи светодиодов HL1...HL4 сообщают водителю о текущем уровне напряжения в одном из интервалов. По одномоментному горению сразу двух индикаторов (или их "перемаргиванию") можно точно вычислить момент нахождения напряжения аккумуляторной батареи на границе между интервалами.

Если ни один из светодиодов не горит, то это говорит только о том, что напряжение аккумулятора ниже 11,7В. Свечение HL1 подсказывает водителю о проблемах в работе регулятор напряжения - генератор - так при работающем двигателе генератор должен постоянно заряжать аккумулятор, но напряжение со стабилизатора не должно быть выше 14,8 В. Если же горит светодиод HL4, это говорит о том, что батарея разряжена более чем на 50% и ее нужно подзарядить.

В конструкции используются емкости С1 типа К10-17, С2, С3 типа К73-9 на 250 В, подстроечное малогабаритное сопротивление R5 типа СП3-19а, остальные сопротивления С2-23 (или анологичные малогабаритные).

Дроссель Т1 построен на кольцевом сердечнике К10х6х3 из феррита марки 2000НМ1. Обмотки имеют по 30 витков провода типа ПЭЛШО-0,12. Дроссель при правильном включении фаз обмоток защищает устройство от пульсации и помех в бортовой сети автомобиля при включенном двигателе.

Устройство позволяет контролировать напряжение бортовой сети в четырех интервалх. При напряжении батареи ниже 11 вольт светится красный светодиод- VD1, при нормально заряженнойи аккумуляторе от 11,1 до 13,2 вольт светится зеленый светодиод VD2, в интервале от 13,4 до 14,4 вольт светится желтый светодиод - VD3, и при перенапряжении более 14,6 вольта загорится красный светодиод VD4.

Регулировка схемы состоит в подстройке переменным резистором 10К диапазона нормально заряженного аккумулятора (12-13,8 В). Фототранзистор управляет яркость свечения светодиодов в зависимости от уровня внешнего освещения. Можно его и совсем исключить, тогда яркость будет максимальна.

Пока напряжение на аккумуляторной батарее лежит в интервале от 12 до 14 В, то горит зеленый светодиод, соединенный через сопротивления R5 и R9 и стабилитрон VD3. VТ2 при этом заперт, а VТЗ - закрыт.

Если напряжение снижается ниже уровня в 11,5 Вольт (регулируется потенциометром R4 и стабилитроном VD2), транзистор VТ2 запирается, а транзистор VТЗ наооборот открывается, при этом начинает светиться синий светодиод. Он индицирует низкое напряжение. Повышенное напряжение (выше уровня 14,4 В, заданное потенциометром R2) показывает красный светодиод.

Печатная плата в формате sprint layout и фотографии в сборе, смотри в архиве по ссылке выше.

Устройство собрано на базе операционного усилителя LM3914, в его составе десять компараторов Входной сигнал поступает на инверсный вход каждого , к другому входу которого подсоединен делитель сопротивления. С помощью этого происходит сравнение входного сигнала с заданным и загорается нужное количество светодиодов. Индикатор показывает напряжение аккумуляторной батареи с помощью десяти светоизлучающих компонентов. В данном варианте схемы отсутствуют подсоединяемые последовательно с светодиодами сопротивления для ограничения протекающего тока, т.к выходы входящих в состав ОУ LM3914 компараторов представляют собой генераторы втекающего тока.

Схема получает питание от бортовой сети транспортного средства, поэтому отсутствует необходимость подсоединения внешнего источника питания. Максимальное рабочее напряжение такого измерительного устройства составляет 15 В. Схему собранную на печатной плате можно разместить рядом с приборной панелью, чтобы всегда видеть состояния заряда аккумулятора.