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电动车用电池充电器原理与维修(四)

（五）检测仪器
我国对电子元器件和电子电路测试的仪器和技术均已达到相当水平，可供选用的品种繁多，大部分是生产厂家和维修站必备的，有多功能大型配套设备，也有小巧灵活的便携式仪器；有的需要较高的技术水平才能操作，有的看一下说明书即可使用；有的能测定大型集成电路和复杂电路板，有的可以在线测试，也可以离线测试元器件。在这些检测仪器中，不乏测试电动车“四大件”使用的仪器，有些是修理部门必需的。这里介绍几种常用的、供修理部门选用的检测仪器。
1、汇能在线测试仪   是北京天惠电子有限公司的产品。有HN1000和HN2000型。仪器的特点是：在没有图纸、技术资料，不了解电路板原理和故障的情况下，可以直接在电路板上测试元器件，得出其性能并经过对比判断其好坏。而不用将元器件从电路板上取下来。
（1）测试系统组成。主机部分：包括控制电路和执行电路。电脑部分：WIM98、30G硬盘，1024×768显卡和随机附带专用软件。附件部分：多种DIP、SMD、PLCC测试夹，测试棒，离线测试板等。另外，还有选件部分，按用途要求选用。
（2）仪器功能：有四种功能，或称四种测试方式。
○1对元器件在线、离线功能测试：在电路板上直接测试故障电路中元器件的好坏。
a对逻辑器件在线、离线功能测试：能做在线测试的地方都能做离线测试，而且测试结果更准确。仪器的逻辑器件库中预存2000多种逻辑器件名称及其相关数据，以测试结果与库中数据对比，得出结论。仪器的器件库可以根据用户自己需要进行扩充，为常用器件编写测试程序。
b存储器测试：包括只读存储器PROM、EPROM。属于选购部分，存储器中有只读和读写存储器3000余种。仪器可从存储器中提取有用数据以对测试器件进行对比，以判别好坏。仪器自身也可对存储器进行检测。只读存储器，可以在线测试和离线测试。在线测试，可采用快速测试，也可以做xx测试。读写存储器应做同样的测试。
c对三端器件测试：对MOSFET、晶闸管等器件做在线测试。
○2元器件端口特征测试：各种元器件端口的模拟特征曲线和数字器件的管脚状态。
○3自定义测试：这种状态是用户控制住所有数字通道，来完成自己认为需要的、特定的测试。
○4电路网络提取及测试：在此功能状态下，通过电信号检查电路板上元器件之间的连接关系，可以记录，或通过提取、比较的方式，检查电路板上元器件之间的关系是否正确，并以三种格式输出结果。主要用于测试电路板上的开路、短路故障。
此外，仪器还能在需要时自动接通电源。测试完成后自动断开电源。仪器内部还备有书写器，可以做维修记录。
2、半导体元件测试仪   北京科奇仪器公司的IST-8800半导体元件测试仪。
（1）仪器大小与VCD机相似。
（2）仪器功能：可提供从几A范围电流至1200V电压的电源，做多功能测试；可贮存5～6种不同测试程序；自动检测任何开路、短路及接口故障；辨认元件型号及正确接脚连接等。
3、Test Pesearch.INC集成电路测试仪
（1）TR-6010型IC Tester：可同时并行测试4个集成电路，测试速度为10MHz，测试通道128。
（2）TR-6020型IC Tester：测试速度为20MHz，可8个IC并行测试，256通道。
（3）TR-6050型IC Tester：测试速度为50MHz，可4个IC并行测试，256通道。
4、悍马电动车综合测试仪 这是一台综合测试电动自行车电机、控制器、调速手柄和电池的仪器。它的大小相当于一个手提箱。打开箱盖，操作面板即显示在面前。
从图中看到面板分3个层次：最上面为数码管显示部分，中间为控制调节部分，下面为不同测试项目的接线柱。另外还有仪器自身控制和管理旋钮、开关等。
4组数码管分别是（1）显示电池、电机电流；（2）显示电池充放电电压；（3）显示电池充放电电流；（4）显示调速手柄电压。
（六）自制测试仪表板
1、功能   自制测试仪表板可用于测定电机、控制器，充电器效率，电池容量利用率，观察测定控制器和充电器各种情况下的状态，调速手柄功能，制动断电和电机堵转等，可以说是一台简易全能测试仪。它主要是用测定的电压、电流的显示，判断被测器件功能是否正常，并计算功率和容量。因此，仪表板较适用于被测试体的测试和要求，是一部简单、经济、实用的土仪器（参见图4-20）。自制测试仪表板分三部分：一个交流电源测试部分和两个直流电测试部分。
2、器件准备 按图中部设要求，选择自己认为合适的器件。仪表板的电压容易满足，有时电流稍大一点，但不会超过10A；转换开关应当转动灵活、触点不飘、接触可靠，转轴稳固、不摇摆，插座铜片弹性好、与插头的圆柱或扁片配合好，不活动；重点应当放在选购表头上，无论电压表还是电流表，购买时当场检查准确，仔细校对一下，不可有较大的误差，应当与标准比较，以确定表的准确度。
（1）两种电压表：直流电压表和交流电压表。交流低压表不需加工，50V直流电压表应按所用电池种类划定电压区域，进行表盘加工。方法是先把表前盖卸下露出表盘，用软毛刷将盘面清洁一下，经测定比对仔细确认充电终止电压和放电终止电压的位置，然后用笔将不褪色的红色按要求刻画在表盘上，在电池放电终止电压和充电终止电压位置各划一条刻度线，这是电压表指针的上限和下限；在未充电状态下，将电池接入电路，电压表指针应当在两条红线之间。如果电池接入后电压值在红线之外，说明电池有问题。
（2）电流表：{zd0}量程10A，最小量程10Ma。
（3）自制测试仪表板板面分3段：
Ⅰ段交流电测试用两只表。交流电压表为250V，交流电流表{zh0}是1A或2A以下。Ⅰ段掌握不同充电阶段交流电压电流变化情况，如果有交流功率表，则读数更准确些。在Ⅰ段板面要设置交流电源输入口和电流经过两只表后的电源输出口。输出口只能用于充电器，所以插座要与充电器插头配套。
Ⅱ段有4个表。一个0～50V的直流电压表，一个10A电流表，一个1A电流表和一个100mA电流表。3只电流表用一个三位转换开关连接（如果读者自己能够计算，用一只电流表配以电阻和转换开关来变换量程，则只用一只电流表即可）。左端设电源输入插口，并与充电器输出插头配套（可以接受充电器、电池的电源输入）；右端设电源输出插口，为被测体（如被充电池、被测控制器等）提供电源。
Ⅲ段有一个电压表和两个电流表。电压表量程仍为0～50V，电流表量程分别为15A和1A，由两位转换开关连接。　Ⅲ段主要是测定电机性能的，其输出端接有刷直流电机，输入端接36V电压控制器过载电流定在12A位置。电流表在这个位置刻画红线。
在Ⅱ、Ⅲ段同时测定布设的方式下，不能测定控制器的几个指标项目，也能测定电池的实际容量。
由于自制测试仪仪表板没有自动记录分析功能，所以应当以记录表格配合使用。预备好记录表格，定时仔细记录两段各表的的读数，以便事后进行计算和分析。
测试仪表板的线路布设参见图4-21所示。注意：为了容易看图和理解，线路图中各表位、布线和钻孔是从面板一侧看到的方位和布设，实际制作时应将它翻过来，即Ⅲ段在最左边、Ⅰ段在最右边。
（4）仪表板的用途：中小型维修站和业余爱好者如果有一个称心如意的测试仪表板，那么，在修理时便能让你得心应手，可以帮助你做很多事情。
○1测定充电器的工作情况。将Ⅰ段输入口接交流电源，输出口接充电器，充电器便可以充电。这时充电器的输出端不直接接到电池上，而是接到Ⅱ段的输入口，电池则接到Ⅱ段的输出口。这种方式可同时测定：a.充电器在整个充电过程中的耗电量；b.从电流表观察到充电器充电中是否有反脉冲和反脉冲动作间隔与强度；c.电池从放电终止充到充电终止电压时消耗的电量；d.从充电器消耗的电量到电池实际得到的电量，计算充电器的效率。
○2测定电池的容量。如图4-54所示，电池充电到终止电压后搁置半小时，然后作为电源将电池输出接到Ⅱ段的输入端，Ⅱ段的输出端接控制器，经控制器调压后作为电源送入Ⅲ段的输入口，Ⅲ段的输出口则接被测有刷直流电机。起动电源、转动调速手柄，使电机匀速运转。在运转中，每隔20min对各表电压电流读数做一次记录，直至电池放电达到放电终止电压为止。按每段时间内平均电压和电流的乘积，得出电池的实际Wh或Ah。这是电池的实际容量（能量），也是控制器实际消耗的能量。Ⅲ段读数则是控制器实际供出的能量，利用测得的数据可计算：a.充一次电的实际容量；b.将前面测得充电时耗用的能量与本次供出的能量对比，得出电池的充放电效率；c.计算出控制器的效率。
自制测试仪表板的缺点是不能测试无刷直流电动机，因为无刷直流电动机不仅是3根相线，而且在每根相线中的电流是交变的方波。有刷直流电动机之所以能测定，是因为有刷直流电动机虽然也由脉冲调制速度，脉冲宽度随控制信号而变化，但电流方向总是一定的。它有两根线，一根正极，一根负极，直流电流表能够显示。