چگونه رله را با مولتی متر تست کنیم؟
رله‌ها یکی از قطعات الکتریکی ضروری هستند که در اتومبیل‌ها، موتورها، لوازم خانگی، سیستم‌های اتوماسیون خانگی، سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و برق صنعتی، سیستم های ابزار دقیق در خطوط تولید کارخانه ها و بسیاری از کاربردهای دیگر برای سوئیچ و کنترل آسان مدارهای با قدرت بالا استفاده می‌شوند. این قطعات از آنجایی که دستگاه های الکترومکانیکی هستند، پس از مدتی دچار سایش و فرسودگی می شوند (به دلیل تماس کنتاکت ها با هم، ایجاد گرما، جرقه زدن و …) و در نهایت آسیب می بینند. بنابراین در این مقاله پس از اشاره کوتاه به اهمیت آن و نحوه عملکردشان، نحوه تست رله قبل و بعد از خرید رله با مولتی متر را خواهیم آموخت. برای توضیحات مفصل تر در مورد رله به مقاله زیر مراجعه کنید:
رله چیست؟
این قطعه در اصل یک کلید الکترومغناطیسی و از یک سیم پیچ، یک اسکلت فلزی (آرمیچر) و چند کنتاکت تشکیل شده است. هنگامی که سیگنال ولتاژ پایین (و جریان کم) را روی سیم پیچ اعمال می کنیم، این سیم پیچ به یک آهنربای الکتریکی تبدیل می شود و اسکلت فلزی را به سمت خود می کشد. حرکت این اسکلت فلزی و برخوردش به یک کنتاکت، باعث اتصال به کنتاکت و عبور جریان می شود. اگر ولتاژ سیم پیچ را قطع کنیم، برق آن قطع می شود و خاصیت آهنربایی خود را از دست می دهد. در این حالت اسکلت فلزی به حالت اولیه خود بر می گردد، اتصال بین کنتاکت ها و جریان عبوری نیز قطع می شود.
کنتاکت‌ها به‌عنوان Normally Open (NO) و Normally Closed (NC) شناخته می‌شوند. هنگامی که آهنربای الکتریکی غیرفعال است (سیم پیچ بدون برق است)، اسکلت فلزی با کنتاکت NC تماس پیدا می کند. هنگامی که آهنربا الکترومغناطیس فعال است (کویل فعال است)، آرمیچر با NO تماس پیدا می کند. از آنجایی که اسکلت فلزی نقطه مشترک هر دو کنتاکت NO و NC است، به عنوان COM (مخفف Common) شناخته می شود. هر سه پایانه یعنی COM، NO و NC مستقل از سیم پیچ هستند و کنتاکت COM بسته به برق دار بودن یا نبودن سیم پیچ بین NC یا NO سوئیچ می کنند.
این قطعه مهم و پر کاربرد به اشکال مختلف در تابلوهای برق و اتوماسیون صنعتی به کار می روند برای مثال به صورت برد رله یا همراه با پایه و سوکت و …
رله ها در کجا استفاده می شوند؟
درک جنبه های فیزیکی و مکانیکی یک رله خوب است، اما اگر ندانید چگونه و کجا از آن ها استفاده کنید، فایده چندانی نخواهد داشت. یک اتفاق ساده مثل روشن و خاموش شدن چراغ های جلو در یک خودرو را تصور کنید. هنگامی که هوا تاریک است کلید مربوط به چراغ های جلوی خودرو را می‌چرخانید و چراغ‌ها روشن می‌شوند. وقتی از بیرون به این اتفاق نگاه می کنید، خیلی ساده به نظر می رسد که توسط یک مدار ابکتریکی ساده کنترل می شود. اما اگر کمی عمیق تر بنگریم، می توانیم بفهمیم که در این سناریو رله ها چگونه و چقدر مفید هستند. چراغ‌های خودروی شما دستگاه‌های پرقدرتی هستند که توانی بین 55 وات تا 100 وات یا حتی بیشتر مصرف می‌کنند. کامپیوتر ماشین که وظیفه خواندن سوئیچ چراغ های جلو و تامین برق چراغ های جلو را بر عهده دارد، نمی تواند مستقیما برق را تامین کند زیرا یک دستگاه با توان و ولتاژ پایین است و اگر چراغ های جلو را مستقیما به کامپیوتر ماشین وصل کنیم می سوزد. ما باید از یک قطعه واسط استفاده کنیم که بتواند دستورات کامپیوتر را بگیرد و برق چراغ های جلو را تامین کند. این قطعه همان رله است.
اگر کامپیوتر خودرو بتواند به نحوی به سیم پیچ های رله برق دهد (یعنی سیم پیچ ها را تحریک کند) و چراغ های جلو را به ترمینال NO وصل کنیم، می توانیم به راحتی چراغ های جلو را بدون سوختن یا آسیب رساندن به هیچ جزء دیگری از خودرو کنترل کنیم. این دقیقاً همان چیزی است که در یک ماشین در واقعیت اتفاق می افتد.
وقتی کلید چراغ های جلو را در ماشین می زنیم(روشن می کنیم)، کامپیوتر آن کلید را می خواند و سیم پیچ را فعال می کند. اسکلت فلزی موقعیت خود را تغییر می دهد و چراغ جلو روشن می شود. وقتی کلید چراغ جلو را دوباره می زنیم تا چراغ ها خاموش شوند، کامپیوتر ماشین سیم پیچ را غیرفعال می کند و اسکلت فلزی به حالت قبل پیش فرض برمی گردد.
قبل از صحبت در مورد تست رله باید چند ویژگی مهم در مورد این قطعات را درک کنیم. اول ولتاژ سمت ورودی رله یا ولتاژ تحریک سیم پیچ آن است. ما معمولاً رله ها را “رله 24 ولت” یا “12 ولت” می نامیم. این به این معنی است که سیم پیچ آن به 24 ولت یا 12 ولت نیاز دارد تا به یک آهنربای الکتریکی تبدیل شود.
ویژگی دوم ولتاژ خروجی و جریان قابل تحمل(در پایانه های COM، NC و NO) است. این قطعات معمولاً دارای رتبه‌بندی برای ولتاژ و جریان AC یا DC (یا گاهی اوقات هر دو) هستند. یک رله 12 ولتی که برای مصارف صنعتی مرسوم است دارای رتبه هایی مانند 10A – 125VAC، 7A – 250VAC یا 10A 30VDC می باشد. این درجه بندی ها نشان دهنده حداکثر ولتاژ مجاز در خروجی (کنتاکت ها) است.
چگونه یک رله را تست کنیم؟
از توضیحات بالا مشخص می شود که رله ها وسایل الکترومکانیکی بسیار مهمی هستند که دستگاه های کم مصرف مانند میکروکنترلرها را قادر می سازند تا دستگاه های پرقدرت را کنترل کنند. از آنجایی که این قطعات دستگاه های الکترومکانیکی هستند، ممکن است در طول زمان معیوب شوند و بررسی اینکه آیا به درستی کار می کنند یا خیر امری ضروری است. چرا که باید به سرعت تعمیر یا جایگزین شود تا سیستم از کار نیفتد و یا به سایر تجهیزات آسیبی وارد نشود.
اما چگونه آن ها تست کنیم؟ راه های مختلفی برای بررسی این که آیا رله مطابق انتظار کار می کند یا خیر وجود دارد. ما چند روش برای تست معرفی خواهیم کرد و مهم تر از همه، نحوه تست با مولتی متر را یاد خواهیم گرفت.
1.تست با منبع تغذیه DC
در روش اول به سادگی به سیم پیچ برق می دهیم و برق را قطع و وصل می کنیم و می بینیم که آیا اسکلت فلزی بین دو ترمینال سوئیچ می کند یا خیر.
با فرض رله 12 ولت، پایانه های سیم پیچ را به یک منبع تغذیه 12 ولت DC یا یک باتری با کلید وصل کنید. اگر کلید را فشار دهیم مدار را کامل می کند و سیم پیچ را فعال می کند. در این حالت اسکلت فلزی یا آرمیچر باید روی کنتاکت Normally Open سوئیچ کند. اگر کلید را قطع کنیم، آرمیچر باید به کنتاکت Normally Closed برگردد و مدار قطع می شود.
این یک روش ساده برای آزمایش رله ها، به ویژه رله های خودرو است.
2.تست با مدار
برای روش بعدی یک مدار کوچک با استفاده از قطعات ساده می سازیم. با استفاده از این مدار می توانیم تست کنیم که آیا رله کار می کند یا خیر. این روش برای رله های مورد استفاده در مدارها و PCB ها مفید است اما می توانیم رله های خودرو را نیز تست کنیم.
یک بار دیگر با فرض رله 12 ولت، اگر 5 ولت را به پایه ترانزیستور برسانیم، روشن می شود و سیم پیچ را فعال می کند. اگر به درستی کار کند، اسکلت فلزی موقعیت را تغییر می دهند و LED را روشن می کنند.
3.تست با مولتی متر
این روش یکی از ساده ترین راه ها برای تست این قطعه است. رله را از مدار یا از روی کارت رله خارج کنید. مولتی متر را در حالت Resistance Measurement (اهم متر) قرار دهید. اگر یک مولتی متر محدوده دستی دارید، محدوده سنج را در حداقل محدوده (200Ω یا مقدار مشابه) قرار دهید. سیم های مولتی متر را بردارید و آن ها را به کنتاکت های سیم پیچ وصل کنید. برای یک سیم پیچ سالم، مولتی متر باید بین 40 اهم تا 120 اهم نشان دهد. اگر سیم پیچ آسیب دیده باشد یعنی مدارباز باشد، مولتی متر خارج از محدوده را نشان می دهد و رله موردنظر باید تعویض شود.
آزمایش دیگری که می توانیم با مولتی متر انجام دهیم بررسی ارتباط بین سه کنتاکت قدرت است. هنگامی که سیم پیچ در حالت تحریک نیست (ولتاژ به آن اعمال نشده)، کنتاکت COM یا مشترک باید به کنتاکت Normally Close (NC) متصل شود. اما به محض اینکه سیم پیچش را تحریک می کنیم، کنتاکت COM سوئیچ می کند و با کنتاکت Normally Open تماس برقرار می کند.
نحوه تست رله با مولتی متر
بنابراین، برای تست این موضوع، مولتی متر را در حالت پیوستگی قرار دهید و در حالی که سیم پیچ فعال نیست، سیم های مولتی متر را بین کنتاکت های COM و NC وصل کنید. در صورتی که کنتاکت ها سالم باشند، بازر(بوق) مولتی متر باید به صدا در بیاید. اکنون، رله را تحریک کنید و ارتباط بین کنتاکت های COM و NO را تست کنید. اگر بازر(بوق) در هر دو حالت فعال شود، رله خوب و سالم است. اما اگر هر کدام از این دو حالت ناموفق باشد، ممکن است رله معیوب باشد.
نتیجه گیری
در این مقاله علاوه بر توضیحاتی مختصر در مورد رله ها، ساختار داخل آن ها، نحوه کار و همچنین مکان هایی که رله ها استفاده می شوند به نحوه تست کردن آن ها نیز پرداختیم. مانند هر وسیله مکانیکی و الکترونیکی، رله ها نیز مستعد خرابی هستند. به راحتی می توان یک رله را با استفاده از 3 تکنیکی که در این مقاله گفتیم آزمایش کنیم و مشخص کنیم که آیا یک رله کار می کند یا خیر.
