Les appareils de mesure les plus courants utilisés dans les chargeurs de batteries sont les indicateurs de "régime de charge" (ampèremètres C.C.), avec ou sans shunt extérieur, et les "indicateurs à ampoule", qui sont des ampèremètres C.C. à zéro central avec shunt extérieur. Dans les appareils combinant chargeur de batterie et testeur de batterie, il peut y avoir en plus un voltmètre étalonné pour l'essai des batteries. Il peut également y avoir des voltmètres C.C., des ampèremètres C.A. et des voltmètres C.A., ou un compteur ampère-heure.
Ampèremètres C.C.
Trois types d'ampèremètres sont utilisés sur les chargeurs de batteries : l'ampèremètre C.C. à connexion directe, le type à shunt monté sur l'appareil et le type à shunt extérieur.
L'ampèremètre C.C. à connexion directe, représenté sur la Figure 18-la, comporte une ou plusieurs spires de fil de forte section dans l'appareil, ou bien le câble à l'extérieur, l'indication se faisant par induction. Le courant total traverse l'appareil pour indiquer les ampères. Ce type d'ampèremètre ne comporte aucun réglage, hormis un réglage du "zéro" dans certains cas. Le cadran indique les ampères soit en chiffres sur l'un quelconque des trois types, soit au moyen d'une échelle colorée montrant les limites de charge maximale pour chaque tension de batterie.
Le type à shunt monté sur l'appareil est représenté sur la Figure 18-lb.
Le type à shunt extérieur est représenté sur la Figure 18-1c. Les deux types à shunt fonctionnent selon le même principe et sont réglables en desserrant la vis et en déplaçant la connexion afin de changer la position de l'appareil sur le shunt. Moins il y a de métal entre les bornes de l'appareil, plus la lecture est faible pour un même courant traversant le shunt. Dans les deux cas, le courant principal du chargeur traverse le shunt SH. L'appareil fonctionne à partir de la chute de tension aux bornes du shunt. Cette chute de tension n'est que de quelques millièmes de volt, ou millivolts MV. L'appareil est un millivoltmètre, mais il est étalonné en ampères pour un shunt déterminé. Le type à shunt extérieur évite d'avoir à amener des câbles de forte section jusqu'à l'appareil et à en repartir. Seul un fil de très faible section est nécessaire entre le shunt et l'appareil. Le shunt est généralement monté sur un goujon robuste, tel que celui prévu par le disjoncteur, le solénoïde ou le redresseur. Sur les Figures 18-1b et 18-1c, le déplacement de la connexion du shunt dans le sens I correspond à une augmentation de la lecture de l'appareil, et D à une diminution de la lecture.
Voltmètres
Il arrive que des voltmètres C.C. raccordés aux bornes de sortie du chargeur de batterie soient utilisés comme indicateurs de charge. Lorsque la tension atteint environ 13.8 volts pour une batterie de 12 volts, celle-ci est considérée comme complètement chargée sans dégagement gazeux à température ambiante normale. Deux petits conducteurs séparés vont directement aux pinces du chargeur de batterie afin de lire la tension aux bornes de la batterie, ce qui évite l'erreur due à la chute de tension dans le câble de charge.
Connexions des appareils de mesure
Les voltmètres C.C. doivent être raccordés en parallèle sur le circuit, c'est-à-dire borne positive à borne positive et borne négative à borne négative. En revanche, un ampèremètre se raccorde en série, de sorte que la sortie positive du chargeur aille à la borne positive de l'appareil. La borne négative de l'appareil va alors à la pince de câble positive. Pour un chargeur à sortie négative, la sortie négative se raccorde à la borne négative de l'appareil, et la borne positive de l'appareil se raccorde à la pince de câble négative.
Habituellement, la borne de gauche, lorsque l'on fait face aux bornes situées à l'arrière de l'appareil, est la connexion positive sur la plupart des voltmètres et ampèremètres.
Les couvercles en plastique encliquetables des appareils de mesure sont faciles à remplacer, et ils doivent souvent l'être. Pour nettoyer les couvercles en plastique, utiliser uniquement de l'eau savonneuse ou de l'eau avec un détergent. Ne jamais utiliser d'alcool ni de solvant de nettoyage. Le couvercle peut être retiré avec les doigts et remis en place par encliquetage. Observer la position des languettes du couvercle et s'assurer qu'elles coïncident avec les encoches correspondantes du boîtier de l'appareil. Le couvercle ne se met correctement en place que dans un seul sens, sans forcer.
Voltmètres C.C. à échelle dilatée
Les voltmètres C.C. sont utilisés dans les testeurs de batteries en charge, soit comme appareil d'essai séparé, soit intégrés à un ensemble combinant chargeur de batterie et testeur de batterie. Les fils du voltmètre vont directement du voltmètre aux pinces du chargeur de batterie par des conducteurs séparés, afin d'éviter des lectures erronées dues à la chute de tension dans les câbles de forte section. Un testeur de batterie applique une charge résistive aux bornes de la batterie essayée et indique la tension en charge ainsi qu'à vide, avant et après la charge.
Le voltmètre C.C. utilisé pour indiquer l'état de la batterie et son état de charge sur la plupart des testeurs de dernière génération est d'une conception particulière, dite voltmètre C.C. "à échelle dilatée" ou "à zéro décalé".
Un voltmètre standard répartit la tension de zéro à la pleine échelle sur la totalité de l'échelle. Pour un appareil 0-15 volts par exemple, le voltmètre C.C. à échelle linéaire standard est représenté sur la Figure 18-2a. Lors de l'essai des batteries (12 volts), les tensions inférieures à 10 ou supérieures à 15 (8-16 étant courantes) ne présentent pas d'intérêt particulier. Sur la Figure 18-2a, les lectures de tension importantes se situent sur le tiers supérieur de l'échelle. Le voltmètre C.C. à échelle dilatée représenté sur la Figure 18-2b remédie à cet inconvénient en dilatant l'échelle 3 fois, ce qui donne des lectures 3 fois plus précises. L'appareil de la Figure 18-2b ne commence à indiquer une valeur que lorsque la tension atteint 10 volts.
Cette dilatation peut être obtenue de plusieurs façons. Un circuit en pont utilisant des résistances spéciales, ou des ampoules, est très répandu. Le circuit en pont est installé soit à l'intérieur de l'appareil, soit monté sur une plaque extérieure à celui-ci. Sur les tout premiers modèles d'appareils à échelle dilatée, la suppression était obtenue en utilisant le réglage du ressort spiral pour maintenir l'aiguille au bas de l'échelle jusqu'à ce que la tension d'environ 10 volts soit atteinte. Cette méthode avait pour conséquence de faire battre l'aiguille contre la butée chaque fois que la tension était brusquement coupée, ce qui endommageait ou faussait souvent l'aiguille, ou provoquait des lectures inexactes. Ces appareils étaient donc, par nécessité, fortement amortis pour limiter le rebond.
Voltmètre C.C. à échelle dilatée utilisant des diodes zener
La mise au point de la diode zener a fourni un moyen relativement économique, précis et simple de dilater l'échelle d'un voltmètre C.C.
Sur la Figure 18-3a, une diode zener de 10 volts est représentée montée en série avec le voltmètre. L'appareil ne reçoit aucun courant tant que la tension n'atteint pas 10 volts et que la diode zener ne commence pas à conduire, en maintenant à ses bornes une chute de tension de 10 volts. Lorsque la tension augmente, la diode zener Z présente une chute de tension constante de 10 volts, quel que soit le courant qui la traverse, dans certaines limites. À une lecture de pleine échelle de 15 volts, il y a une chute de 10 volts aux bornes de la diode zener Z et de 5 volts aux bornes de la résistance de l'appareil. À une lecture de 10 volts, il n'y a aucune tension aux bornes de l'appareil et une chute de 10 volts aux bornes de la diode zener.
La Figure 18-3b montre le même circuit de base, mais pour un fonctionnement en double tension, par exemple 6 et 12 volts, à l'aide de deux zeners. La diode zener Z1 prend 5 volts ou moins, et Z2 prend 10 volts ou moins. R1 est la résistance multiplicatrice et d'étalonnage pour 6 volts (plage 5V -7.5V), et R2 est la résistance multiplicatrice et d'étalonnage pour 12 volts (plage 10V -15V). L'interrupteur SW1 est un commutateur unipolaire bidirectionnel (SPDT) qui sélectionne la plage 6 ou 12 volts. De légers écarts de valeur de Z1 et Z2 peuvent être compensés par les rhéostats R1 et R2. Z1 et Z2 doivent valoir exactement 5 ou 10 volts, ou moins, mais pas davantage. S'ils sont inférieurs, ils commenceront à conduire un peu plus tôt.
Il arrive que l'on trouve une diode zener raccordée aux bornes de l'appareil de mesure. Ne pas la confondre avec les circuits des Figures 18-3a et 18-3b. Une diode zener raccordée aux bornes du voltmètre y est placée pour assurer une protection contre les "surtensions". La zener conduit et court-circuite l'appareil si la tension de pleine échelle dépasse les limites de sécurité.
Testeur de batterie en charge
Le testeur de batterie en charge représenté sur la Figure 18-4 fournit une lecture de la tension de la batterie à vide et sous une intensité de charge prédéterminée appliquée à la batterie ; il peut essayer des batteries de 6 ou 12 volts. L'échelle du voltmètre C.C. VM est généralement graduée en volts et comporte toujours une échelle colorée indiquant l'état de la batterie et son état de charge. Elle comporte souvent une échelle colorée permettant d'étalonner et de régler les régulateurs de tension sur les véhicules.
Pour utiliser ce testeur, régler d'abord le commutateur d'essai de tension de batterie, constitué de SW2 et SW3 accouplés en un commutateur bipolaire bidirectionnel (DPDT), sur 6 volts ou sur 12 volts. Cela sélectionne la plage correcte sur l'appareil d'essai et raccorde la charge résistive appropriée. Lorsque SW1 est placé sur "test", il excite le solénoïde RL1, ce qui ferme les contacts et place la résistance de charge R1 aux bornes de la batterie. Si les commutateurs d'essai SW2 et SW3 sont en position 12 volts, le solénoïde RL2 n'est pas excité et seule la résistance R1 est raccordée aux bornes de la batterie pour l'essai en 12 volts. Si les commutateurs d'essai SW2 et SW3 sont en position 6 volts, le solénoïde RL2 ferme les contacts et raccorde la résistance de charge R2 en parallèle avec la résistance de charge R1 et aux bornes de la batterie. Une batterie de 6 volts nécessite un courant d'essai en charge plus élevé qu'une batterie de 12 volts.
Noter que de petits fils issus du circuit de l'appareil d'essai vont directement aux pinces d'essai de la batterie afin de donner des lectures de tension précises aux bornes de la batterie. Cela évite l'erreur due à la chute de tension dans les câbles. Des câbles usagés peuvent présenter de nombreux brins rompus et offrir une résistance plus élevée qu'un câble neuf. Ces petits fils sont généralement intégrés au câble de forte section, ou ils sont fixés par ruban adhésif à l'extérieur des câbles d'essai de batterie.
Le rhéostat R3 (25 ohms) est une résistance d'étalonnage, et R4 (39 ohms) est une résistance multiplicatrice pour 6 volts. Le rhéostat R5 (40 ohms) est une résistance d'étalonnage, et R6 (100 ohms) est une résistance multiplicatrice pour 12 volts.
Chargeur combiné et testeur de batterie "421"
Le testeur de batterie représenté sur la Figure 18-5 est un testeur de type "421", plus précis et plus fiable que tous les équipements antérieurs. Il comporte un chargeur de batterie intégré de 14 ampères, pour batteries de 12 volts uniquement. Ce testeur a été spécialement conçu pour réaliser l'essai de batterie "421". Cet essai "421" est le résultat d'essais et d'analyses approfondis portant sur plusieurs milliers de batteries de toutes tailles et de toutes marques, dans divers états de charge et de conservation.
L'essai "421" repose sur l'analyse des différences de tension aux bornes en circuit ouvert. La tension aux bornes est mesurée après que la batterie a été conditionnée par une décharge de 50 ampères pendant une durée déterminée de 15 secondes, puis de nouveau après que la batterie a été conditionnée par une charge de 14 ampères pendant une durée déterminée de 45 secondes. La différence entre ces deux lectures est ensuite comparée à une échelle colorée normalisée de l'appareil afin de déterminer l'état de la batterie. La référence repose sur des écarts de tension caractéristiques des batteries en bon état et des batteries défectueuses. Les testeurs capables de réaliser cet essai "421" se reconnaissent au sceau "421 TEST' figurant sur le panneau de l'instrument.
Se reporter à la Figure 18-5 et appliquer la procédure suivante, qui est imprimée sur la face avant du testeur. Des explications ont été introduites ici, lorsque cela est utile, afin de préciser davantage l'utilisation de chaque composant à toutes les étapes de l'essai.
- 1. Vérifier l'absence de défauts visibles sur la batterie et ajouter de l'eau si nécessaire. ATTENTION - tous les éclairages et accessoires doivent être coupés.
- 2. Brancher le cordon d'alimentation sur une prise 115 volts.
- 3. Raccorder la pince rouge à la borne positive de la batterie et la pince noire à la borne négative. Faire pivoter les pinces pour assurer un bon contact.
Le "commutateur sélecteur", SW3A et SW3B, sélectionne l'essai 421 ("test"), coupe le C.A. ("off") ou raccorde le testeur en chargeur de batterie ordinaire ("charge") à 14 ampères et 12 volts. Le "commutateur sélecteur" est un interrupteur à bascule bipolaire bidirectionnel (DPDT) avec position centrale "off".
- 4. Pour effectuer l'essai, placer le "commutateur sélecteur" SW3 en position "test". Tourner l'"indicateur d'essai" situé sur l'appareil (petit bouton en façade de l'appareil) vers le haut ("up"). Les trois voyants d'essai, "set", "re-start" et "condition", doivent être allumés. L'"indicateur d'essai" (SW10) situé sur l'appareil doit être tourné vers le haut ("up") afin que le voyant "re-start" RT3 s'allume. Sinon, le voyant "re-start" ne pourrait pas donner d'indication d'extinction à l'étape 7. L'interrupteur SW10 est un microrupteur monté sur l'appareil qui se ferme et allume le voyant "re-start" RT3 lorsque l'"indicateur d'essai" est réglé au-dessus de 11 volts sur l'échelle de l'appareil. L'interrupteur SW10 est ouvert et le voyant "re-start" RT3 est éteint lorsque l'"indicateur d'essai" est réglé en dessous de 11 volts sur l'échelle de l'appareil.
- 5. Appuyer sur le "bouton set" SW6 et le maintenir enfoncé jusqu'à ce que le voyant "set" RT2 s'éteigne. Le "bouton set" SW6 ferme le circuit qui raccorde le moteur du temporisateur de charge TM3 au réseau 115 V C.A. Au bout de quelques secondes, l'interrupteur SW9, qui est un interrupteur commandé par came entraîné par le moteur du temporisateur de charge TM3, déplace le contact mobile 3 du contact 1 vers le contact 2, éteignant le voyant "set" RT2 et reliant le contact 3 au contact 2. Cela shunte le "bouton set" SW6 et maintient TM3 en marche, même après le relâchement du "bouton set" SW6. Au même moment, le temporisateur de charge SW12 déplace le contact 3 du contact 1 vers le contact 2, plaçant la résistance de charge de 50 ampères R3 aux bornes de la batterie pendant 15 secondes. Si le "bouton set" n'est pas maintenu enfoncé jusqu'à l'extinction du voyant "set", le temporisateur et le cycle s'arrêtent. Appuyer sur le "bouton set" et le maintenir enfoncé jusqu'à l'extinction du voyant "set". Une fois le voyant "set" éteint, la charge de 50 ampères est appliquée pendant 15 secondes, après quoi elle est coupée. Le voyant "set" reste éteint pendant 5 secondes supplémentaires, le temps que la tension de la batterie se stabilise. Si le temporisateur reste en marche et n'éteint pas le voyant "set" au bout de quelques secondes, débrancher immédiatement les batteries et vérifier la came du temporisateur de charge TM3. Le temporisateur de charge peut se "bloquer" sur le front de la came et caler le moteur du temporisateur, laissant la résistance de charge raccordée aux bornes de la batterie. En général, une petite noisette de graisse sur la partie raide de la came suffit à résoudre ce problème. Dans le cas contraire, poncer la came pour éliminer les bavures. La graisse recommandée est le lubrifiant Molykote G. Faire effectuer au testeur le cycle d'essai en charge, batteries débranchées, comme indiqué à l'étape 5, afin de s'assurer plusieurs fois du bon fonctionnement du temporisateur. Mieux encore, débrancher les fils du moteur du temporisateur TM3 et appliquer 88 volts au moyen d'un Variac, d'un potentiomètre ou d'une autre source C.A. réglable. S'il fonctionne pendant plusieurs minutes sous 88 volts, il peut être considéré comme fiable sous 115V C.A. Le couple sous 88 volts ne représente que 58½% du couple sous 115 volts. Le couple varie non pas proportionnellement, mais avec le carré de la tension.
Les gros contacts 2 et 3 de l'interrupteur du temporisateur de charge SW12 et le microrupteur du temporisateur de charge SW9 sont entraînés par le moteur du temporisateur de charge TM3 au moyen de deux cames distinctes. Au bout de 20 secondes, le temporisateur TM3 ramène les contacts de SW9 et SW12 à leur position initiale, telle que représentée sur la Figure 18-5.
Si le temporisateur de charge devait rester "bloqué" avec la résistance de charge R3 encore raccordée, ne pas essayer de charger la batterie ni d'effectuer l'étape 7, car la charge supplémentaire sur les redresseurs les surchargerait ou ferait déclencher le disjoncteur de 30 ampères CB.
- 6. Lorsque le voyant "set" se rallume, tourner immédiatement l'"indicateur d'essai" jusqu'à ce qu'il croise l'aiguille de l'appareil au niveau de la "ligne set".
- 7. Si le voyant "restart" s'éteint, passer à l'étape 9. Le voyant "restart" ne s'éteindra pas si le réglage de l'"indicateur d'essai" à l'étape 6 était supérieur à 11 volts.
- 8. Si le voyant "re-start" reste allumé, répéter les étapes 5, 6 et 7. S'il reste allumé après trois répétitions, passer à l'étape 9.
- 9. Appuyer sur le "bouton condition" et le maintenir enfoncé jusqu'à ce que le voyant "condition" s'éteigne. Le "bouton condition" SW4 commande le temporisateur de conditionnement TM2, qui lance un cycle de charge de 14 ampères pendant 45 secondes. La charge commence lorsque le voyant "condition" RT1 s'éteint et se termine lorsque le voyant "condition" s'allume. Lorsque le "bouton condition" SW 4 met en marche le moteur du temporisateur de conditionnement TM2, au bout de quelques secondes l'interrupteur à came d'entraînement du temporisateur SW7 déplace le contact C du contact S2 vers le contact S1. Cela déconnecte le voyant "condition" RT1, qui s'éteint. Les contacts C et S1 appliquent 115 V C.A. au primaire du transformateur T1 et appliquent à la batterie une charge de 14 ampères à travers les diodes au silicium D1 et D2, dans un circuit de charge classique à point milieu et double alternance. Au même moment, le moteur du temporisateur de conditionnement actionne l'interrupteur SW8 en déplaçant le contact TM du contact 1 vers le contact 2, shuntant l'interrupteur du "bouton condition" SW4. Le moteur TM2 poursuivra son cycle, même après le relâchement de l'interrupteur du "bouton condition" SW4. SW4 peut être relâché dès que, mais pas avant que, le voyant "condition" RT1 s'éteigne. Le moteur du temporisateur de conditionnement fonctionne pendant 45 secondes puis s'arrête, mettant fin au cycle de charge en éloignant le contact C de S1, à mi-chemin entre S1 et S2. Le moteur du temporisateur de conditionnement continue de tourner pendant 15 secondes supplémentaires afin de stabiliser la tension. Ensuite, SW8 fait passer le contact mobile TM du contact 2 au contact 1, arrêtant le moteur TM lorsque le contact mobile C de SW7 rejoint le contact S2, ce qui allume le voyant "condition" RT1.
- 10. Lorsque le voyant "condition" se rallume (au bout d'environ 1 minute), noter immédiatement l'endroit où l'aiguille de l'appareil croise la ligne de l'"indicateur d'essai". Une lecture dans la zone rouge de gauche indique une tension faible après charge, due à un éventuel court-circuit dans la batterie.
Une lecture dans la zone rouge de droite indique une tension élevée après charge, due à une sulfatation ou à une résistance élevée de la batterie. Une lecture dans la zone verte indique une batterie en bon état. Si une recharge est nécessaire, le temps de charge approximatif en heures peut être lu.
- 11. Si la lecture se situe dans l'une ou l'autre zone rouge, remplacer la batterie. Si elle se situe dans la zone verte, la batterie est "OK" ; recharger pendant le nombre d'heures indiqué sur l'échelle supérieure.
Procédure de charge de la batterie
- 1. Le commutateur sélecteur étant en position "off", raccorder les pinces des câbles à la batterie en respectant la polarité. Placer le commutateur sélecteur en position "test" ; les trois voyants doivent s'allumer avant de passer en charge. Placer le commutateur sélecteur en position "charge".
- 2. Régler le "temporisateur de charge" TM1 sur le nombre d'heures souhaité.
Sur la Figure 18-5, l'interrupteur du temporisateur 12 heures SW11 est un interrupteur commandé par came entraîné par le moteur du "temporisateur de charge" TM1. Lorsque le cadran du temporisateur de charge est tourné dans le sens horaire, il ferme les contacts 1 et 2, raccorde le moteur du temporisateur de charge TM1 et le primaire du transformateur T1 au réseau 115 V C.A., et continue de fonctionner pendant le nombre d'heures affiché sur le cadran. Cela fournit à la batterie une charge de 14 ampères (au début) sous 12 volts. Le voltmètre d'essai VM peut être étalonné pour indiquer la tension exacte aux bornes des pinces des câbles, le "commutateur sélecteur" étant en position "off", en réglant le rhéostat R2 qui se trouve à l'intérieur du boîtier et comporte une fente pour tournevis sur un bout d'arbre. Il convient bien entendu d'utiliser un voltmètre de précision à ½% pour étalonner l'appareil VM. On peut toutefois obtenir des résultats assez précis en utilisant une batterie complètement chargée qui s'est stabilisée pendant 24 heures après la charge, sans charge ni décharge supplémentaire durant ces 24 heures. À 77 degrés F., la batterie doit présenter une tension de 2.1 volts par élément, soit 12.6 volts pour une batterie de 12 volts. Si l'appareil VM du testeur en est assez proche, le laisser tel quel. Si l'appareil d'essai s'en écarte fortement, régler le rhéostat R2 pour lire exactement 12.6 volts sur l'appareil VM.
Testeur de batterie portatif simple
La Figure 18-6 montre un petit voltmètre portatif utilisé pour mesurer la tension de la batterie sous la charge du démarreur, ainsi que pour régler les régulateurs de tension sur les véhicules. Ce testeur est inhabituel car il n'utilise pas de commutateur pour lire 6 ou 12 volts. Il suffit d'inverser les connexions. Une pointe de touche MP dépasse du boîtier de l'appareil et une pointe de touche d'essai TP se trouve à l'extrémité d'un câble souple. Pour lire sur l'échelle 6 volts, raccorder la pointe MP à la borne positive de la batterie et la pointe TP à la borne négative. Sur l'échelle 6 volts, le courant circule par la pointe MP et la diode au silicium D1, mais il est bloqué par les diodes D3 et D2, puis par la borne positive de l'appareil VM, par le potentiomètre multiplicateur 6 volts R1, et par la diode D4 jusqu'à la pointe TP, et revient à la borne négative de la batterie. Pour lire sur l'échelle 12 volts, inverser les connexions des pointes utilisées ci-dessus. La pointe TP est raccordée à la borne positive de la batterie et la pointe MP à la borne négative. Sur l'échelle 12 volts, le courant circule par la pointe TP, par la diode D2 (D4 et D1 étant bloquantes), par la borne positive de l'appareil, puis par R1, R2 et D3, et revient à la borne négative de la batterie par la pointe MP.
Les diodes D1, D2, D3 et D4 sont toutes des diodes au silicium calibrées à 500 MA, 50 PIV ou plus.
Le potentiomètre R1 est la résistance d'étalonnage 6 volts (50 ohms). Il doit être réglé en premier, au cas où la diode D4 présenterait un léger courant de fuite inverse. Le rhéostat R2 est la résistance d'étalonnage 12 volts (100 ohms).
Testeur d'état de la batterie
La Figure 18-7 montre un testeur d'état de batterie doté d'une charge temporisée de 250 ampères sous 6 volts, de 180 ampères sous 12 volts, d'un appareil à échelle dilatée et d'un relais sélecteur automatique 6-12 volts RL3.
Le relais 6-12 volts RL3 comporte un jeu de contacts doubles 1 et 2, et un jeu de contacts triples 3, 4 et 5. La bobine de RL3 étant désexcitée, ou en 6 volts, les contacts restent dans la position 6 volts représentée. En revanche, 12 volts excitent l'armature et éloignent le contact 1 du contact 2, et le contact 3 du contact 4 vers le contact 5, réglant ainsi la charge et l'appareil sur la plage 12 volts. Le solénoïde RL1 se ferme pendant l'essai d'"état de la batterie" ou essai en charge, aussi bien en 6 qu'en 12 volts, soit par les contacts 1 et 2 de SW1 du temporisateur TM, soit par les contacts 1 et 2 du commutateur "état de la batterie" SW3A, soit par les deux. Cela raccorde la résistance de décharge de 180 ampères R1 aux bornes de la batterie. En 6 volts, l'interrupteur RLC3 relie les contacts 1 et 2, excitant le solénoïde RL2 et plaçant la résistance de décharge R2 en parallèle avec R1 et aux bornes de la batterie, pour la charge plus élevée de 250 ampères en 6 volts.
Le commutateur "état de charge" et "état de la batterie" SW3A et SW3B est un commutateur bipolaire bidirectionnel (DPDT). En position "état de charge", les contacts 1 et 3 de SW3B sont fermés, plaçant le voltmètre VM en travers de la ligne pour les lectures d'"état de charge" et de "circuit ouvert". La position "état de la batterie" ferme les contacts 1 et 2 de SW3A, excitant les solénoïdes de décharge, et les contacts 1 et 2 de SW3B alimentant l'appareil d'essai VM à travers un réseau multiplicateur de plus faible résistance, de sorte que la tension en charge monte plus haut sur l'échelle. Il s'agit d'un appareil à échelle dilatée. Les quatre diodes au silicium D1, D2, D3 et D4 sont semblables et servent à simplifier la commutation mécanique des circuits multiplicateurs de tension du voltmètre. Ce sont des commutateurs automatiques. Par exemple, en position 6 volts circuit ouvert et "état de charge", le courant circule depuis la pince de câble positive
à travers l'appareil, les contacts 3 et 4 de l'interrupteur RLC3, R4 (25 ohms), R3 (33 ohms), la diode D1, les contacts 3 et 1 de SW3B, et revient au négatif (D2 bloque le courant). En position 6 volts "état de la batterie", le courant circule depuis la pince de câble positive à travers l'appareil, les contacts 3 et 4 de RLC3, R6 (25 ohms), R5 (18 ohms), D3, les contacts 1 et 2 de SW3B, et revient à la pince de câble négative. En position 12 volts "état de charge" ou circuit ouvert, le courant circule depuis la pince positive de la batterie, à travers l'appareil, les contacts 3 et 5 de RLC3, R10 (40 ohms), R9 (100 ohms), D2, les contacts 3 et 1 de l'interrupteur SW3B, et revient à la pince négative de la batterie. En position 12 volts "état de la batterie", le courant circule depuis la pince positive de la batterie, à travers l'appareil, les contacts 3 et 5 de RLC3, R8 (40 ohms), R7 (75 ohms), D4, les contacts 2 et 1 de SW3B, et revient à la pince négative de la batterie.
La procédure d'essai et l'interprétation des lectures sont imprimées sur la face avant du panneau.
Les solénoïdes RL1 et RL2 sont des unités 6 volts à service intermittent, mais ils supportent 12 volts pendant les quelques secondes durant lesquelles ils sont excités.
Testeur universel de batteries
La Figure 18-8 montre le schéma d'un testeur universel de batteries. Ce testeur universel peut réaliser un certain nombre d'essais de batterie différents.
Les différentes procédures d'essai imprimées sur la face avant du testeur sont les suivantes :
ESSAI N° 1 CHARGE DE LA BATTERIE
Placer le commutateur "batterie du véhicule" SW1, A, B, C et D sur le type de véhicule (6V, 12 volts compacte ou 12 volts standard). Lorsque le contact 4 de chacun des interrupteurs SW1, A, B, C et D est placé sur le contact 1, le circuit est configuré pour les batteries de 6 volts ; sur le contact 2, il est configuré pour les batteries de voitures compactes de 12 volts ; et sur le contact 3, il est configuré pour les batteries de voitures standard de 12 volts à capacité plus élevée.
Raccorder la pince rouge à la borne positive de la batterie et la pince noire à la borne négative.
Appuyer sur l'interrupteur de charge SW2, A et B, pendant 15 secondes afin d'éliminer la charge de surface. Si les interrupteurs SW1, A et B sont en position n° 1 pour 6 volts, les solénoïdes RL1 et RL2 sont excités et les résistances de décharge R1 et R2 sont raccordées en parallèle aux bornes de la batterie, sous une charge de 165 ampères. Avec les interrupteurs SW1, A et B en position n° 2, seul le solénoïde RL1 est excité, raccordant la résistance de charge R1 aux bornes de la batterie et appliquant une charge de 150 ampères aux batteries de voitures compactes de 12 volts. Avec les interrupteurs SW1, A et B en position n° 3, seul le solénoïde RL2 est excité, plaçant la résistance de décharge R2 aux bornes de la batterie sous 180 ampères, pour les batteries de voitures standard de 12 volts. Parallèlement, les interrupteurs SW1, C et D raccordent l'appareil d'essai aux bornes de la batterie à travers des résistances série.
En position n° 1 (6V), SW1D raccorde la pince positive par le contact 4 de SW1D et le contact 1, à travers R4A (32 ohms), R3 (8 ohms), R10 (voir Tableau 18-2) du rouge au blanc, par les contacts 1 et 3 de SW2B, à travers l'appareil d'essai, et revient à la pince négative. Une diode zener Z est placée aux bornes de l'appareil d'essai pour le protéger contre l'inversion de polarité et les tensions transitoires supérieures à 16 volts. R10 est une sonde de compensation de température, constituée d'une bobine scellée de fil de nickel dont la résistance varie avec la température de l'électrolyte de la batterie. Cette sonde doit être placée dans un élément quelconque, uniquement pendant l'essai en charge. Elle modifie l'étalonnage de l'échelle de charge en fonction de sa température. Elle n'est pas dans le circuit pendant l'essai en circuit ouvert. Se reporter au Tableau 18-2 pour les valeurs température-résistance.
En positions n° 2 et n° 3, l'interrupteur SW1D raccorde la pince positive au contact 4 avec 2 et 3, à travers R4B (90 ohms), R5 (25 ohms), R10 du noir au blanc, par les contacts 1 et 3 de SW2B, l'appareil d'essai, et revient à la pince négative.
Appuyer sur l'interrupteur de charge pendant 15 secondes afin d'éliminer la charge de surface. Pendant que la tension de la batterie se stabilise, retirer les bouchons d'évent et vérifier le niveau d'eau.
Lire l'échelle centrale ''charge de la batterie''. Pour une lecture dans la zone rouge, recharger la batterie. Pour une lecture dans la zone verte, la charge est correcte.
ESSAI N° 2 ÉTAT DE LA BATTERIE.
REMARQUE : n'effectuer cet essai que si l'essai n° 1 indique une charge de 25% ou plus dans la batterie. Si la charge est inférieure à 25%, recharger la batterie, puis effectuer l'essai n° 2.
Introduire la sonde de compensation de température R10 dans un élément quelconque de la batterie afin de compenser la température de l'électrolyte.
Raccorder la pince rouge à la borne positive de la batterie et la pince noire à la borne négative.
Régler le commutateur d'essai de batterie du véhicule SW1, A, B, C et D comme lors de l'essai n° 1.
Placer le commutateur (indicateur) "pourcentage de charge" sur la valeur (25% ou plus) obtenue lors de l'essai n° 1.
Appuyer sur l'"interrupteur de charge" et lire l'échelle inférieure centrale "état de la batterie" tout en appuyant sur l'"interrupteur de charge".
Placer le commutateur (indicateur) "pourcentage de charge" sur la flèche "après charge" si la batterie a été complètement chargée. Si la lecture se situe dans la zone rouge, remplacer la batterie. Si elle se situe dans la zone verte, la batterie est en bon état.
ESSAI N° 3 SYSTÈME DE CHARGE ÉCHELLE SUPÉRIEURE DROITE
Pour toutes les batteries complètement chargées, régler le commutateur de batterie SW1 comme lors des essais n° 1 et n° 2. Raccorder la pince rouge à la borne positive et la pince noire à la borne négative de la batterie. Couper tous les accessoires électriques. Faire chauffer le moteur et le faire tourner au ralenti accéléré pendant 5 minutes. Ensuite, le véhicule étant toujours au ralenti accéléré, lire l'échelle supérieure droite.
Rouge Haut indique que le régulateur de tension doit être réglé afin d'éviter une surcharge et une ébullition, ou d'autres dommages à la batterie.
Vert OK indique que l'alternateur, ou la génératrice, et le régulateur de tension sont en bon état.
Rouge Bas indique que la courroie du ventilateur patine, ou que l'alternateur, la génératrice ou le régulateur sont défectueux.
Vérifier d'abord la courroie du ventilateur. Vérifier les génératrices en débranchant le fil d'excitation (F) au niveau du régulateur et en touchant avec le fil débranché d'abord la masse, puis la borne du régulateur repérée "GEN" ou "ARM".
Vérifier les alternateurs en débranchant le fil d'excitation (F) au niveau du régulateur et en touchant avec le fil débranché la borne "IGN" ou "SW" du régulateur.
Si les essais de génératrice/alternateur ci-dessus donnent une lecture Vert OK ou Rouge Haut, remplacer le régulateur. Dans le cas contraire, remplacer la génératrice ou l'alternateur.
Pour vérifier ou étalonner l'appareil, se reporter à la Figure 18-9b pour la tension correcte, avec les tolérances, aux points de contrôle indiqués sur la Figure 18-9a.
ESSAI N° 4 DÉMARREUR. La batterie doit être complètement chargée.
Régler le "commutateur de batterie" sur la tension de batterie correcte (6V ou 12V).
Raccorder la pince rouge à la borne positive et la pince noire à la borne négative de la batterie. Couper tous les accessoires électriques.
Lancer le moteur au moyen du bouton de démarrage à distance, en laissant la clé de contact coupée.
Le moteur peut être lancé avec la clé ou le bouton de démarrage du véhicule, mais le fil central doit être retiré de la bobine d'allumage pour empêcher le moteur de démarrer.
Rouge Bas indique des paliers défectueux ou un induit défectueux dans le démarreur. Vert indique que le démarreur est en bon état.
Rouge Haut indique des balais usés, des connexions desserrées ou des câbles défectueux.
ESSAI N° 5 COURT-CIRCUIT OU FUITE DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE DU VÉHICULE.
Couper tous les accessoires.
Débrancher le câble de masse de la batterie. Régler le commutateur de batterie sur la tension de batterie correcte (6V ou 12V).
Pour les véhicules à masse négative, raccorder la pince d'essai noire à la borne négative de la batterie et la pince rouge au câble de masse ou au bloc-moteur.
Pour les véhicules à masse positive, inverser les connexions ci-dessus ; c'est-à-dire raccorder la pince d'essai rouge à la borne positive de la batterie et la pince noire au câble de masse ou au bloc-moteur.
Toute lecture, quelle qu'elle soit, indique une consommation sur la batterie. Toucher la borne de la batterie avec le câble de masse pour remonter l'horloge électrique, le cas échéant.
Étalonnage—Modèle 260N, circuit de charge uniquement
Ensuite, si l'appareil continue d'indiquer une valeur, il y a un court-circuit ou une fuite dans le système électrique du véhicule.
Lors du contrôle des systèmes à la recherche de courts-circuits ou de fuites, laisser l'appareil raccordé afin d'indiquer le moment où le défaut est localisé.
Lors des essais 3, 4 et 5, l'appareil d'essai est raccordé et utilisé sur la connexion C.O. (circuit ouvert), et les résistances multiplicatrices R6 (40 ohms), R7 (100 ohms), R8 (25 ohms) et R9 (39 ohms) sont dans le circuit. Lorsque l'interrupteur de charge est enfoncé, la tension chute. Pour faire monter l'aiguille sur l'échelle, on utilise les résistances multiplicatrices plus faibles R3 (8 ohms), R4A (32 ohms), R4B (90 ohms), R5 (25 ohms) et R10 (utilisée uniquement lors de l'essai en charge). Les valeurs de résistance de R10 sont indiquées dans le Tableau 18-2 pour différentes températures.
La Figure 18-9a montre l'échelle dilatée de l'appareil, et la Figure 18-9b montre les tensions d'étalonnage pour les points d'essai indiqués. Le Tableau 18-1 indique l'étalonnage de l'échelle "L" pour différentes températures, et le Tableau 18-2 indique les valeurs de résistance de RIO pour différentes températures. Toutes les figures et tableaux ci-dessus se rapportent au schéma de la Figure 18-8.
TESTEUR DE CHARGE ET D'ÉLÉMENTS DE BATTERIE
La Figure 18-10 montre un testeur de batterie doté de deux pointes de touche PR1 et PR2 permettant de lire les tensions individuelles des éléments sur toutes les batteries, à l'exception des batteries à couvercle monobloc.
Les pointes mesurent la tension d'un élément à la fois, que ce soit lors de l'essai en charge avec le démarreur du véhicule, en circuit ouvert ou lors de l'essai de charge. Tous les éléments doivent indiquer la même tension. Une lecture basse, ou élevée, indique un élément défectueux. La tension nominale en circuit ouvert (sans charge) doit être d'environ 2-2.1 volts par élément. Ne pas tenter d'utiliser les pointes de touche lorsque les grosses pinces sont raccordées