Как проверить твердотельное реле мультиметром

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.

Команда контент-менеджеров wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества.

Реле – это отдельное устройство (в отличие от интегральных схем), используемое для управления сигналами большой мощности при помощи сигналов малой мощности. Реле отделяет и защищает цепь низкого напряжения от цепи высокого напряжения посредством электромагнитной катушки. Эта статья расскажет вам, как проверить и реле (твердотельное), и катушку.

Что такое твердотельное реле

Твердотельное реле (ТТР) или в буржуйском варианте Solid State Relay (SSR) – это особый вид реле, которые выполняют те же самые функции, что и электромагнитное реле, н о имеет другую начинку, состоящую из полупроводниковых радиоэлементов, которые имеют своем составе силовые ключи на тиристорах, симисторах или мощных транзисторах.

Виды ТТР

Выглядеть ТТР могут по-разному. Ниже на фото слаботочные реле

Такие релe используются в печатных платах и предназначены для коммутации (переключения) малого тока и напряжения.

На ТТР строят также сразу готовые модули входов-выходов, которые используются в промышленной автоматике

А вот так выглядят реле, используемые в силовой электронике, то есть в электронике, которая коммутирует большую силу тока. Такие реле используется в промышленности в блоках управления станков ЧПУ и других промышленных установках

Слева однофазное реле, справа трехфазное.

Если через коммутируемые контакты силовых реле будет проходить приличный ток, то корпус реле будет очень сильно греться. Поэтому, чтобы реле не перегревались и не выходили из строя, их ставят на радиаторы, которые рассеивают тепло в окружающее пространство.

ТТР по типу управления

ТТР могут управляться с помощью:

1) Постоянного тока. Его диапазон составляет от 3 и до 32 Вольт.

2) Переменного тока. Диапазон переменного тока составляет от 90 и до 250 Вольт. То есть такими реле можно спокойно управлять с помощью сетевого напряжения 220 В.

3) С помощью переменного резистора. Значение переменного резистора может быть в диапазоне от 400 и до 600 Килоом.

ТТР по типу переключения

С коммутацией перехода через ноль

Посмотрите внимательно на диаграмму

Такие ТТР на выходе коммутируют переменный ток. Как вы здесь можете заметить, когда мы подаем на вход такого реле постоянное напряжение, у нас коммутация на выходе происходит не сразу, а только тогда, когда переменный ток достигнет нуля. Выключение происходит подобным образом.

Для чего это делается? Для того, чтобы уменьшить влияние помех на нагрузках и уменьшить импульсный бросок тока, который может привести к выходу нагрузки из строя, если тем более нагрузкой будет являться схема на полупроводниковых радиоэлементах.

Схема подключения и внутреннее строение такого ТТР выглядит примерно вот так:

управление постоянным током

управление переменным током

Мгновенного включения

Здесь все намного проще. Такое реле сразу начинает коммутировать нагрузку при появлении на нем управляющего напряжения. На диаграмме видно, что выходное напряжение появилось сразу, как только мы подали управляющее напряжение на вход. Когда мы уже снимаем управляющее напряжение, реле выключается также, как и ТТР с контролем перехода через ноль.

В чем минус данного ТТР? При подаче на вход управляющего напряжения, у нас на выходе могут возникнуть броски тока, а в следствии и электромагнитные помехи. Поэтому, данный тип реле не рекомендуется использовать в радиоэлектронных устройствах, где есть шины передачи данных, так как в этом случае помехи могут существенно помешать передаче информационных сигналов.

Внутреннее строение ТТР и схема подключения нагрузки выглядят примерно вот так:

ТТР с фазовым управлением

Здесь все намного проще. Меняя значение сопротивления, мы тем самым меняем мощность на нагрузке.

Примерная схема подключения выглядит вот так:

Работа твердотельного реле

В гостях у нас ТТР фирмы FOTEK:

Давайте разберемся с его обозначениями. Вот небольшая табличка-подсказка для этих типов реле

Давайте еще раз взглянем на наше ТТР

SSR – это значит однофазное твердотельное реле.

40 – это на какую максимальную силу тока она рассчитана. Измеряется в Амперах и в данном случае составляет 40 Ампер.

D – тип управляющего сигнала. От значения Direct Current – что с буржуйского – постоянный ток. Управление ведется постоянным

током от 3 и до 32 Вольт. Этого диапазона хватит самому заядлому разработчику радиоэлектронной аппаратуры. Для особо непонятливых даже написано Input, показан диапазон и фазировка напряжения. Как вы видите, на контакт №3 мы подаем “плюс”, а на №4 мы подаем “минус”.

А – тип коммутируемого напряжения. Alternative current – переменный ток. Цепляемся в этом случае к выводам №1 и №2. Можем коммутировать диапазон от 24 и до 380 Вольт переменного напряжения.

Для опыта нам понадобится лампа накаливания на 220 Вольт и простая вилка со шнуром. Соединяем лампу со шнуром только в одном месте:

В разрыв вставляем наше твердотельное реле

Втыкаем вилку в розетку и…

Нет… не хочет… Чего-то не хватает…

Не хватает управляющего напряжения! Выводим напряжение от Блока питания от 3 и до 32 Вольт постоянного напряжения. В данном случае я взял 5 Вольт. Подаю на управляющие контакты и…

О чудо! Лампочка загорелась! Это значит, что контакт №1 замкнулся с контактом №2. О срабатывании реле нам также говорит и светодиод на корпусе самого реле.

Интересно, какую силу тока потребляют управляющие контакты реле? Итак, имеем на блоке 5 Вольт.

А сила тока получилась 11,7 миллиампер! Можно управлять хоть микроконтроллером!

Плюсы и минусы твердотельного реле

• включение и выключение цепей без электромагнитных помех
• высокое быстродействие
• отсутствие шума и дребезга контактов
• продолжительный период работы (свыше МИЛЛИАРДА срабатываний)
• возможность работы во взрывоопасной среде, так как нет дугового разряда
• низкое энергопотребление (на 95% (!) меньше, чем у обычных реле)
• надёжная изоляция между входными и коммутируемыми цепями
• компактная герметичная конструкция, стойкая к вибрации и ударным нагрузкам
• небольшие размеры и хорошая теплоотдача (если конечно использовать термопасту и хороший радиатор)

Где купить твердотельное реле

Любые виды твердотельных реле вы всегда можете найти на Али по

этой ссылке.

При написании статьи использовалась информация, взятая по этой ссылке.

Проверка работоспособности твердотельных реле.

• Facebook
• Twitter
• Google Plus
• VK
• OK
• Reddit
• Skype

06 Jan, 2016

SSR-40 DA Solid State Relay Module for PID Temperature Controller 3-32V DC To AC Accessories 40A 24V-380V
Подробное описание и актуальная цена на странице продавца: ali.pub/bxd42

Позже наткнулся на твердотельные реле и радиаторы в другом магазине где приобретал другие товары:
ali.pub/bs7h0
ali.pub/6fk4g

Радиаторы 10 шт. — ali.pub/am34p
Радиаторы 1 шт. — ali.pub/o0i7a
Радиаторы 2 шт. — ali.pub/1v9wq

привет ,подскажи бывают твердотельное реле с нормально замкнутыми контактами на аллиэкспресс

На турецком сварочном стонке при влючении мигает табло, на твердотельном реле тоже самое мигает индикатор значит ли это, что накрылось реле? спосибо!

Думаю стоит гуглить в сторону тока утечки. НУ автор вопроса, наверно разобрался, но кто ещё будет читать, пусть имеет ввиду, что в закрытом состоянии, т.е. управляющее напряжение не подано, эти реле могут быть «приоткрыты». Это есть в документации на твердотелки. (В закрытом состоянии имеет большое, но не бесконечное сопротивление, а также обратный ток утечки (микроамперы))

Твердотельное реле — это всего лишь силовой исполнительный элемент в замен электромагнитных пускателей, мозги отсутствуют, только жесткая логика.
Искать стоит в другом месте (типа БП платы управления) да и гадать не стоит — а обратиться к ближайшим специалистам электронщикам (радиоремонтникам).

Китайцы все делают тяп ляп . У меня это реле отработало всего 5 дней и накрылось медным тазом то есть замкнуло но не размыкает хотя лампочка мигает

Всегда кто-то виноват.
Индуктивная составляющая нагрузки, импульсные перенапряжения, броски пускового тока.
Конечно виноват производитель, в том что его изделия применяют в нерасчетных сетях.

спасибо за видео. Тут у нас спор возник. Если именно к этому реле подключить лампочки в цепь постоянного тока ? загорится или нет ?

Человечек ниже отписался, что у него в качестве силового элемента стоял симистор. Боюсь что отключаться не будет. Обоснование: https://youtu.be/jeMyvq7SFWEВ любом случае можно и эксперимент провести. Подвидов много всяких, смотреть внимательнее маркировку.

Здравствуйте, подскажите. при проверке реле без подачи питания на управляющие контакты, лампочка непрерывно мигает а реле трещит. Это я как понимаю неисправное реле?

Спасибо, за совет! Купил новый симистор, перепаял, мерцать но уже гораздо реже и тусклее, прочитал в описании к реле, есть допустимое пропускание тока 50 мА. по напруге проверил показывает 60- 70 В . Как я понял как раз это пропускание и есть. До этого это было гораздо хуже. Но учитывая что мне нужно нагревать пластину до 190 — 200 градусов то эти 50 мА ( 110 Ват) пагубно не скажутся при выключенном реле. Если ошибаюсь поправьте.

Надеюсь напряжение питания ЛН соответствует допустимому диапазону SSR?
Похоже на типичный пробой силового ключа от импульсных перенапряжений (или перегрева).
Если ЛН именно мерцает в пол накала (как при работе через диод) — то значит пробой пропускает половину периода синусоиды.
В самих твердотельных реле вроде отсутствует штатная защита от импульсных перенапряжений — в забугорных установках к силовым ключам добавляют варисторы для защиты (ф

14 мм) — доступны в любом магазине радиодеталей.
Твердотельное Реле — это всего лишь законченная моноблочная сборка в которой вполне возможно поменять силовой ключ (если маркировка разборчива).

Baton Batonov, скажи пожалуйста в чём разница маркировок на корпусе этих реле — АА и DA? И ещё, если в качестве регулятора тока/напряжения поставить его в цепи первичной обмотки сварочного тр-ра (нагрузка в этом случае получатся индуктивная) — подойдёт?

+Валерий Котов
Опыт фактической эксплуатации опытной схемы подскажет направления доводок.

+Baton Batonov, не соглашаюсь с залипанием электрода. Скорость руки с электродом на столько мала по сравнению со скоростью тока в проводнике, что, как только электрод ещё только слегка начинает прикасаться к детали — SSR мгновенно, (со скоростью света) уже начнёт работать и сварочный ток прожжёт пока ещё лёгкое соприкосновение электрода с деталью, что приведёт к зажиганию дуги. Транс добавлять не хочется: доп. работа по поиску, установке, наладке и т.д. Еще какой результат будет — вопрос. Да и размеры, соед. провода и вес прибавятся. Хочется по проще, но при этом не в ущерб пользе дела)).

+Валерий Котов
Нагрев силового ключа связан только с падением напряжения помноженным на проходящий ток (действующее значение).
Исходя из установки только SSR (без доп.обвязки) — изначально будет отсутствовать напряжение поджига, придется контачить «металл по металлу» а уже потом рвать токовую цепь до дуги. Чревато залипанием электрода. В случае постоянной работы SSR будет присутствовать некоторое напряжение поджига и моментально возникающий ток.
Еще вариантик — создать отдельную цепь поджига электрода (пробоя оксидных пленок и загрязнений — как в схемотехнике инверторов). Параллельно к входу на мост (после SSR) присоединить дохлый транс с вторичкой под 50-60В, в качестве ограничителя тока вторички — соответствующий кондер. Только надо обмотки сфазировать (от работы на КЗ).

+Baton Batonov, первый абзац достаточно витиеватый, ну да ладно. Не думаю, что придётся вносить изменения в задуманное. А зачем SSR постоянно быть в работе? Если сварочная цепь разомкнута, то и пусть себе отдыхает/остывает, а коснёшься электродом — снова заработает. Полагаю, что он должен работать нормально т.к. его рабочее напряжение и ток вполне укладываются (даже с запасом) в те пределы в которых он будет задействован. А сам девайс — законченная сборка — подключай и пользуйся. Перепад питающего напряжения на SSR ему не страшно — это и есть его работа от 24в. до 380в.

+Валерий Котов
Бытовая сеть отличается характером нагрузки. В расчете промышленной проводки закладывается коэффициент «естественной компенсации реактивной мощности» от собственной емкости проводов.
Допустим при прохождении через обмотку тока в 100А и отсечкой на вершине полупериода — ЭДС самоиндукции просто обязано появиться.
Касаемо питания SSR еще мыслишки — Чтоб избегать возможных тормозов вполне возможно подать на него постоянное питание — добавить кондер перед мостом (после SSR), начать с нескольких мкФ. В таком варианте SSR вроде должно быть в постоянной работе вне зависимости от положения электрода. Хотя это может быть и просто активная нагрузка в десятки Вт. Сие дополнение поможет снизить перепады питающего напряжения на SSR.

вопрос- у меня на котле стоит таймер и реле электро магнитный могу я заменить на такое? мой работает норм только при включении щелкает громко и гудит!

четырех- и пятиконтактное, порядок проверки тестером

Содержание статьи:

Реле – это устройство, предназначенное для управления сигналами большой мощности с помощью сигналов малой мощности. Его основная задача – отделить и защитить цепь низкого напряжения электромагнитной катушкой от цепи высокого напряжения. Убедиться в работоспособности реле можно нескольким способами, самым удобным, быстрым и надежным является использование мультиметра.

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

Деталь представляет собой электромагнит, который включает в себя катушку индуктивности, якорь и контактную группу. Каждая составляющая монтируется на основание и заключается в защитный корпус.

Якорь расположен сверху сердечника магнитной системы; в начальном положении она удерживается благодаря пружине, которая имеет форму Г-образной подвижной пластины.

Нижняя часть основания оснащается контактной группой, напротив монтируется такое же количество контактных оснований. Контакты пластичны, поскольку их требуется выводить наружу за пределы защитного корпуса для образования вывода устройства.

Принцип работы реле основывается на его способностях воздействовать своим электромагнитный полем на проводящие предметы. Как только начинается подача напряжения на выводы обмотки, через реле начинает протекать ток. Когда его значение достигает ранее программируемой величины, в обмотке формируется две силы, которые прижимают якорь к поверхности катушки.

С учетом конструктивных особенностей начальное положение может быть не только замкнутым, но и разомкнутым. Во втором случае при подаче напряжения произойдет размыкание линии. Контакты устройства вернутся в свое первоначальное состояние, как только сигнал необходимой величины будет снят с выводов реле.

Виды и характеристики

В зависимости от используемой элементной базы реле-регуляторы делятся на следующие виды:

• Микроконтроллерные или микропроцессорные. Их особенность заключается в заложении во встроенную микросхему рабочего алгоритма. Используются в дорогостоящих автомобилях, например, BMW или Audi.
• Релейные основываются на переключении контактов реле для отсечки и стабилизации показателей электрической сети.
• Интегральные реле нашли широкое применение в автомобилестроении. Принцип работы основывается на твердотельных переключательных деталях или интегральных полупроводниковых.
• Гибридные транзисторно-релейные устройства и просто транзисторные базируются на полупроводниковых элементах. Активно использовались в промышленности до начала 90-х годов.

Интегральное реле

Микропроцессорное реле

По исполнению конструкции делятся на следующие виды:

• Внешние реле представляют собой отдельные устройства, которые устанавливают на кузовных конструкциях.
• Встроенные коммутирующие детали являются неотъемлемой составляющей генераторов.
• Совмещенные или гибридные. Их особенность заключается в совмещении с щеточным узлом электрического генератора.

Электрическое реле может быть двух-, трех- и многоуровневым, делится по «+» и по «-».

Признаки неисправности

Неисправности и их устранение

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.

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.

Подготовка к проверке реле на работоспособность

Проверка реле не отнимет много времени, если правильно выполнить все подготовительные работы.

Прежде чем приступать к диагностике устройства, требуется определить назначение выводов проверяемой детали. Для этого используют прилагаемую документацию к прибору, там содержатся все схемы и особенности работы, характеристики устройства.

Распространены случаи, когда схема работы изображена на самом корпусе реле. Точками изображаются контакты, они соединены катушкой индуктивности, переключающие элементы прямыми линиями с пунктиром. Выводы для подачи питания схематически изображаются в виде прямоугольника.

Если реле встроено в схему, на самой плате требуется визуально осмотреть состояние шины и дорожки питания. Для проверки реле тестером можно воспользоваться как цифровыми, так и аналоговыми приборами. Предварительная подготовка и настройка тестеров не требуется.

Помимо тестера необходимо подготовить регулируемый блок питания. Чтобы результаты были достоверными, реле требуется выпаять из схемы.

Проверка на работоспособность осуществляется в несколько этапов:

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

Далее можно приступать непосредственно к диагностике реле.

Диагностика обмотки и контактных групп

Обмотка представляет собой катушку индуктивности, на которую по спирали намотана проволока. Ей свойственно определенное сопротивление, которое высчитывается по закону Ома. Величина сопротивления должна колебаться в пределах 10 – 100 Ом.

Диагностика обмотки позволяет выяснить, не нарушена ли ее целостность. Проверка работоспособности проводится в несколько этапов:

• Мультиметр включают в режим прозвонки сопротивлений. На панели приборов этот режим обозначается символом – Ω, диапазон устанавливается в пределах 2 кОм.
• Один измерительный провод подводят к гнезду, а второй в СОМ.
• Щупами проводов касаются выводов реле.

Сопротивление катушки индуктивности удается узнать по отклонению стрелки.

Проверка контактных групп проводится в два этапа. Сначала обязательно измеряется в автономном режиме сопротивление, а потом при подаче напряжения на катушку. При проверке потребуется источник питания, об этом заранее нужно позаботиться.

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.

Как проверить реле на работоспособность: прозвонка выводов мультиметром

Электромеханические устройства хоть и считаются надёжными, но со временем приходят в негодность. Не является исключением и реле. Проверить его на работоспособность можно несколькими способами. Наиболее удобным и быстрым из них является прозвонка с использованием измерительного прибора — мультиметра. Чтобы правильно выполнить проверку, нужно не только уметь пользоваться тестером, но и понимать суть устройства реле.

Конструкция коммутационного прибора

Электрическое реле — это устройство, предназначенное для использования в качестве коммутатора. Оно умеет соединять или разъединять электрическую цепь в зависимости от приходящего на него управляющего сигнала. Линия, которая подключена к элементу, называется управляемой, а та, по которой на него поступает команда — управляющей.

Используются реле при автоматизации различных операций. Они с успехом справляются с управлением различного рода сигналами, защитой электрооборудования. Их применяют в охранных и отопительных системах, звукотехнике, то есть везде, где необходимо автоматическое переключение режимов работы при изменении каких-либо параметров.

При поиске и устранении различных неисправностей в технике одним из этапов ремонта является проведение теста переключающего элемента. Делают это с помощью измерителя величин. Но перед тем как проверить реле на работоспособность мультиметром, следует знать, как оно устроено и понимать принцип его действия.

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.

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 закорачивании 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.

Диагностика обмотки

Обмотка электромеханического реле представляет собой катушку индуктивности, то есть проволоку, намотанную по спирали на сердечник. Она имеет определённое сопротивление, которое можно высчитать, используя закон Ома: R = U / I, где ток и напряжение берутся максимально возможными для подачи на устройство. В любом случае значение сопротивления катушки должно находиться в пределах от десятков до сотен ом. Но для твердотельного реле этот показатель может составлять и единицы килоом.

Это положение и используется для проверки целостности катушки. Её тестирование можно представить в виде следующей последовательности действий:

1. Мультиметр переключается в режим прозвонки сопротивлений. Для этого галетный переключатель устройства переводится в область, обозначенную на приборе символом Ω, причём диапазон ставится около двух килоом.
2. Один измерительный провод подключается к гнезду, подписанному как V/Ω, а второй — в COM.
3. Щупами проводов прикасаются к выводам реле, соответствующим управляющим контактам.
4. По отклонению стрелки или появившемуся числу узнаётся сопротивление обмотки.

Необходимо отметить, что катушка электромеханического реле может быть защищена диодом, поэтому в зависимости от смены полярности приложенных щупов значение сопротивления может изменяться. Большое сопротивление между управляющими выводами будет соответствовать обрыву катушки или указывать на деградацию места соединения проволоки с контактным выводом.

Тестирование контактных групп

Чтобы прозвонить реле мультиметром, проверку переключающих контактов проводят в 2 этапа. На первом измеряется их сопротивление в автономном режиме, а на втором — при подаче напряжения на обмотку реле, поэтому для диагностики устройства дополнительно понадобится источник питания. В соответствии с техническими характеристиками реле на блоке напряжений устанавливают амплитуду и форму сигнала, приближённые к требуемым для срабатывания коммутирующего элемента.

Например, если прибор рассчитан на работу от постоянного напряжения 36 вольт, то на источнике можно выставить любое значение в интервале от 30 до 40 вольт. Теоретически переключение сможет сработать даже и от 12 вольт, но такой контакт будет ненадёжным, хотя это сугубо индивидуально для каждой модели реле. А вот превышать значения необходимо с осторожностью, так как всегда существует риск спалить обмотку устройства.

Если тестер цифровой, то он переключается в режим прозвонки диода. Обозначается эта область на измерителе значком -|>| -))). Аналоговый прибор является стрелочным, он выставляется на омный предел измерения сопротивлений.

Измерительные провода вставляются в гнёзда тестера V/Ω и COM. Они должны быть замкнутыми друг с другом или разомкнутыми. В первом случае цифровой мультиметр издаст сигнал, а на аналоговом приборе стрелка отклонится в сторону нуля. При разомкнутом состоянии стрелочный прибор покажет бесконечность, а на экране цифрового загорится цифра 1.

Затем на управляющие контакты подаётся напряжение с источника сигнала. При этом на электромеханическом переключателе можно будет услышать характерный щелчок. Как только питание будет подано, ситуация при исправном реле должна измениться на противоположную: когда напряжения на обмотке нет, нормально разомкнутые группы не должны быть соединены между собой, а нормально замкнутые, наоборот, соединены. Так проверяется состояние каждой группы контактов.

Для проверки твердотельного реле мультиметр также переключается в режим прозвонки диода. При прикасании щупов тестера прибор подаст на устройство небольшое напряжение. Если реле повреждено, то на экране мультиметра отобразится ноль, в случае же исправности — число 0,7 или 0,5, соответствующее значению p-n перехода.

Проверка реле регуляторов с помощью тестера

Электромагнитное реле – это электромеханическое устройство, которое при воздействии на него тока замыкает или размыкает механические контакты. А те, в свою очередь, замыкают электрическую цепь, обычно с большими токами, по сравнению с управляющим сигналом.

Принцип действия

По существу реле – это электромагнит. Когда на катушку подается управляющее напряжение, то стержень притягивает якорь, производя, таким образом, переключение цепи.

Реле бывают трех видов:

• с нормально замкнутыми контактами;
• с нормально разомкнутыми;
• перекидывающиеся.

При подаче управляющего сигнала на устройство с нормально замкнутыми коннекторами, они размыкаются, при отсутствии сигнала замыкаются. У реле с разомкнутыми коннекторами все наоборот. Напряжение на обмотке присутствует, клеммы замыкаются, отсутствует – размыкается.

В перекидывающихся моделях имеется две группы коннекторов, одни нормально замкнутые, другие нормально разомкнутые. У них имеется общая клемма. При подаче тока на обмотку контакты переключаются с одного положения на другое.

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.

Применение в автомобиле

Наиболее часто с коммутационными устройствами приходится сталкиваться автомобилистам. Речь идет о реле регулятора генератора (стартера). О нем вспоминают, когда двигатель перестает заводиться и выясняется, что аккумулятор разряжен. Одной из причин этого является неисправность регулятора.

На старых автомобилях для поддержания постоянства напряжения использовался регулятор, состоящий из трёх устройств — стабилизатора напряжения, ограничителя тока и реле обратного тока. Регулятор не позволяет аккумулятору перезаряжаться, что продлевает срок его службы.

Он бывает встроенный в щеточный блок стартера или выполняется как отдельный модуль. Его неисправность может перезарядить или не дозарядить аккумулятор. В первом случае будут видны потеки на корпусе, начнет выкипать электролит, что приведет к падению напряжения ниже 12 вольт. Во втором значения изначально будут ниже допустимого. Как результат, двигатель не заведется.

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.

Любителям потвердотельничать

Я тут уже пугал уважаемых читателей 500-градусным хотэндом. А теперь еще про одну пожароопасную штуку расскажу. История начинается с ‘любимой’ платы RAMPS, которая в бутерброде с Arduino Mega является чрезвычайно распространенным вариантом электроники для 3D-принтера. У RAMPS бывают проблемы с горячим столом — сочетание тонких дорожек, плохих клемм, плавающего качества пайки и не лучшего силового транзистора (мосфета) иногда приводят к пиротехническим спецэффектам. Одно из распространенных решений — применение твердотельного реле.

Если говорить от твердотельном реле постоянного тока — по сути, это мощный транзисторный ключ. Его управляющие контакты подключаются к выходу стола RAMPS, а через силовые уже идет питание стола. Казалось бы, все круто! Но тут на арену выходят дядюшка Ляо и его безрукие обезьянки.

Еще с тех времен, когда я собирался сколачивать из досок ‘прюшу’, у меня лежало твердотельное реле под названием Fotek SSR-40 DD. Как бы на 40 ампер, ага. Понятно, что жуткий подвальный левак, но ведь такого добра на Ali навалом. В общем, решил я его потестировать, подключил к принтеру, прикрутил для верности к профилю и начал работать. За 15 минут теплоотвод изделия прогрелся градусов до 80. Но оно исправно работало. Через несколько часов печати ABS (стол MK3 200×200, температура 100 градусов) у этого ‘фотека’ поплыл пластик корпуса. Допечатал, дал остыть и приступил ко вскрытию. Корпус поделки состоит из пластикового кожуха и теплоотводной пластины, слеплены они чем-то вроде герметика. К пластине винтом неплотно прикручен силовой мосфет. Далее, внутри имеется кусок пластика, разделяющий плату и теплоотвод. В моем случае расплавленный. Терять уже особо нечего, эксплуатировать такое нельзя, ломаю и добираюсь до цели — маркировки мосфета. Это FQA40N25. Нас сейчас интересует один веселый параметр — сопротивление ‘сток-исток’ открытого канала. Если без подробностей и графиков, оно в сферическом вакууме состаляет 51 миллиом. Путем несложных вычислений с применением закона Ома, знаний того, что у моего MK3 в холодном состоянии сопротивление 1.2 Ом, а блок питания выдает 14 В, получаем, что на мосфете рассеивается 6.4 Вт. Вроде и немного, но учитывая закрытый корпус реле и плохой теплоотвод, этого оказалось достаточно, чтобы поплавить все внутри. А теперь давайте посмотрим, что за мосфет стоит в нелюбимом RAMPS. Там STP55NF06L, его сопротивление в том же вакууме — 14 мОм. Неплохо, если китайцы действительно поставят его, а не что-нибудь ‘этакое’. А на моей нынешней игрушке, MKS SBase, установлены IRLR7843PBF, 2.6 мОм…

Так вот, буду делать выводы. Твердотельные реле такого типа предназначены скорее для коммутации более высокого напряжения. И установки на серьезный радиатор. Ну, потому что транзистор высоковольтный, до 250 В. Остальные характеристики, важные для нас, у него хреновенькие. Добавим к этому низкое качество сборки, и получим пожароопасную штучку. Я ни в коем случае не агитирую за использование ‘голой’ RAMPS, но тут еще неизвестно, что хуже.

Если я что-то забыл (например, то, как неохотно может открываться мосфет на рампсе) — приглашаю в комментарии спецов по полупроводниковой электронике, делиться граблями.