Danas je nabavljen multimetar za autoelektriku oznake C4328 (Ц4328). Instrument je porijeklom iz bivšeg SSSR-a, odnosno proizvod tvornice Električnih mjernih instrumenta iz Ukrajine (Электроизмеритель). Spomenuta tvornica osnovana je 1956. godine te je i danas prisutna na tržištu sa širokim spektrom električnih mjernih instrumenata. Naš primjerak instrumenta datira iz 1985. godine, a inače su se ovi instrumenti proizvodili u razdoblju 1977-1994. godine.
Instrument dolazi u metalnom transportnom kovčežiću sa parom ispitnih kablova.
Instrument C4328 omogućuje slijedeća mjerenja:
- mjerenje istosmjernog napona do 30 V (u četiri mjerna opsega) za ispitivanje automobilskih akumulatora i alternatora,
- mjerenje izmjeničnog napona do 300 V (u dva mjerna opsega) za ispitivanje napona iz alternatora i mrežnih napona,
- mjerenje istosmjerne struje do 6 A dovoljno je za ispitivanje većine trošila u starijim modelima automobila,
- mjerenje otpora do 100 ohma precizno može poslužiti za ispitivanje kratkog spoja ili ispravnosti zavojnica i drugih sklopova koji se koriste u sustavima električnog paljenja motora,
- mjerenje broja okretaja motora u dva mjerna opsega: do 1500 o/min (prazni hod – ler) i do 6000 o/min (pun gas)
- mjerenje kuta paljenja 20-90°
Stanje instrumenta upućuje na zaključak da dugo nije bio u upotrebi ali isto tako da nije ni prikladno skladišten. Ipak, opći izgled je zadovoljavajući jer unatoč nataloženoj prljavštini i masnoćama nema većih mehaničkih oštećenja. Na stražnjoj strani uređaja jasno se vide otisnute sheme spajanja instrumenta za određene vrste mjerenja.
Nakon što se uklone tri vijka koja drže ovu natpisnu ploču dolazi se do baterije koja služi za rad ommetra. Iako je instrument nabavljen u Hrvatskoj pravo je iznenađenje da se u njemu još uvijek nalazi originalna ruska baterija od 4,5V iz koje je davno iscurila kiselina koja je zapravo i napravila najveću štetu na samom instrumentu.
Vađenjem baterije dolazimo do još jednog iznenađenja. Baterija je (u cilju boljeg prianjanja na kontakte) bila podložena presavinutim papirom, a njegovim odmotavanjem otkrili smo neki stari tajni ruski zemljovid za jasnom oznakom “X” koja je inače karakteristična uglavnom za mape za skriveno blago. Autor ovog bloga odlučio je javno objaviti pronađeni zemljovid, a svi avanturisti koji se žele upustiti u poduhvat potrage za blagom mogu se slobodno istim koristiti. Iako se na zemljovidu mogu donekle razabrati kontinenti ove naše planete, znakovito je, da sama baterija ima oznaku “Planeta 1C” te nije isključena mogućnost da su ovaj zemljovid zapravo ostavili vanzemaljci. Iako bi za potpuno razumijevanje ovog nacrta prvo bilo potrebno dekriptirati tekst ispisan na samom vrhu ovog mističnog predmeta, ja osobno smatram da zemljovid zapravo samo pokazuje originalnu lokaciju gdje je zadnji puta promijenjena baterija ovog instrumenta 😉
Uklanjamo još četiri vijka i slidamo poklopac instrumenta. Pruža se pogled na iznenađujuće kvaliteno izrađenu unutrašnjost koja je još uvijek gotovo u netaknutom stanju.
Fiksiranje spojnih vodova posebnom špagom viđa se samo u starim kvalitetnim elektroničkih uređajima.
Bolji pogled na višepolne sklopke za izbor vrste mjerenje i mjernih opsega. Dolje desno je kalibracijski potenciometar za mjerenje otpora.
Bolji pogled na pločicu sa mjernim otpornicima kojima se biraju mjerni opsezi. Desno na pločici su smještene dvije mjernom instrumentu antiparalelno spojene diode (D3, D4) koje služe za zaštitu istog od prenapona.
Bolji pogled na pločicu sa tranzistorskim sklopom za oblikovanje pravokutnih impulsa kod mjerenja broja okretaja i kuta paljenja.
Bolji pogled na strujni mjerni otpornik – shunt.
Evo dostupne električne sheme ovog univerzalnog instrumenta koji objedinjuje voltmetar, ampermetar, ommetar, te mjerač kuta paljenja i broja okretaja benzinskih motora. Za ova dva posljednja mjerenja instrument zapravo radi kao voltmetar koji mjeri srednju vrijednost akumulatorskog napona koji je u određenom omjeru stalno uključivan/prekidan preko platinskih kontakata u primarnom krugu indukcijske zavojnice (bobine) unutar sustava električnog paljenja automobila. Na taj način se dobivaju naponski impulsi najsličniji pravokutnom valnom obliku određene frekvencije i određenog omjera između poluperioda (duty cycle). Frekvencija naponskih impulsa ovisi o brzini prekidanja (brzini vrtnje motora), a omjer ovisi o podešenom mehanizmu platinskog prekidača koji uključuje i isključuje grebenasta osovina pogonjena vrtnjom motora. Koliko dugo će u jednom ciklusu kontakti biti otvoreni, a koliko dugo zatvoreni zapravo predstavlja kut paljenja motora ili omjer stanja sa naponom ili bez napona čiju srednju vrijednost mjeri voltmetar sa skalom baždarenom u kutovima.
Kod mjerenja broja okretaja ulazni napon se filtrira na način da su svi naponski impulsi istog vremena trajanja te veličina izmjerenog napona u određenom trenutku ovisi samo o njihovom broju (frekvenciji). Kod mjerenja kuta paljenja pak se isti taj napon ne filtrira, čime se mjeri omjer između vremena trajanja stanja sa naponom i vremena trajanja stanja bez napona. Na kraju se opet dobije neka srednja vrijednost takvog impulsnog napona koja se na baždarenoj skali instrumenta očita kao kut paljenja (odnosno, kut otvaranja/zatvaranja platinskih kontakata).
Platinski prekidač je u naravi obična mehanička sklopka koja prekida akumulatorski napon te kao takva podliježe određenim električnim nesavršenostima prekidanja i uključivanja napona. Tako sklopka najčešće neće oštro u jednom trenutku uključiti napon nego može doći do nekog kratkotrajnog mehaničkog “podrhtavanja” ili poskakivanja kontakata prije nego se isti napokon čvrsto trajno spoje. Ovo su naravno vrlo brze i kratkotrajne promjene, no ipak uzrokuju deformacije idealne izlazne pravokutne karakteristike. S obzirom da su ciklusi ukapčanja/iskapčanja vrlo brzi (ima ih puno u jedinici vremena) onda ovakve pojave (višestruki prekidi) prilikom svakog ciklusa svakako utječu na ukupnu srednju vrijednost napona koju mjerimo kad mjerimo broj okretaja ili kut paljenja. Također, neki puta prelazni otpor između kontakata može biti veći ili manji (ovisno o istrošenosti kontakata i svim drugim mehaničkim elementima sklopke) čime će i pad napona na prekidaču biti promjenjiv, a time i amplituda izlaznog napona koji uzimamo za mjerenje.
Stoga mjerni instrumenti za mjerenje broja okretaja i kuta paljenja moraju imati ugrađene određene krugove koji će kompenzirati ove pojave tako da za mjerenje uvijek dobivamo čiste pravokutne impulse jednake amplitude. Što instrument ima bolje detektorske i filtarske krugove ulaznog napona to će biti točniji. U našem se slučaju za ovu svrhu koristi tranzistorska sklopka (T1) sa stabiliziranim naponom napajanja (D6), na koju se dovodi filtriran ulazni napon preko kombinacije diode (D5) i nisko-propusnog filtra (R18, C1, R19) za blokiranje negativnih fluktuacija napona i kako bi se prigušili VF titraji koje proizvode podrhtavanja kontakata. Za mjerenje kuta paljenja napon sa tranzistorske sklopke vodi se izravno na mjerni instrument, a za mjerenje broja okretaja taj napon se prvo mora pretvoriti u impulse jednakog vremena trajanja što je realizirano preko mreže dioda (D7, D8) i kondenzatora (C2, C3).
Nakon što je utvrđeno da su sve kritične komponente ispravne (posebno elektrolitski kondenzatori), multimetar je sklopljen i testiran. Svi opsezi rade sukladno očekivanjima i u zadanim tolerancijama. Ostaje još samo čišćenje i pridruživanje multimetra kolekciji starih mjernih instrumenata gdje može u miru nastaviti mjeriti svoje zaslužene penzionerske dane 🙂