汽车波形基础知识
现代汽车大量采用了电子部件用于发动机的电子控制系统,随之,在车辆检测过程中,对电子器件的检修提出了更高的要求,以往常规的检测方式已无法适应现代车辆的要求。特别是在直接点火系统的检查中,常规的断缸测试已经无法精确判断系统是否正常,而示波器由于其具有实时性,不间断性,直观性,而越来越得到广泛的应用。
利用示波器检测点火次级波形,可以有效地检查车辆行驶性能及排放问题产生的原因。利用点火波形可以检查短路或开路的火花塞高压线以及由于积炭而引起点火不良的火花塞。由于点火次级波形明显地受到各种不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响,所以它能够有效地检测出发动机机械部件和燃油系统部件以及点火系统部件的故障。而且一个波形的不同部分还分别能够指明在汽缸中的哪个部件或哪个系统有故障。
第一节 直流波与交流波
一、直流波
所谓“直流”(Direct Current ,DC)是指电源而言,不论是电压源或电流源,在理想状态下,
电压或电流的输出大小和方向(极性)不随时间而变化。
如图1-1直流电流电路图所示,当点火开关闭合时,电路中的电流按照箭头所示方向流动,并且电流维持在同一方向和大小。此电流称为直流电流(DCA)。在此情况下,因蓄电池供给的电压一定,极性(方向)也是一定的,所以此电压被称为直流电压(DCV)。
如图1-2所示,电路在单位时间(t)内所做的功为固定不变。
图1-2
一般来说,只有蓄电池或电池等纯直流电源,其直流电流或电压的波形为一直线。其他如整流器、直流发电机等的输出波形,在瞬间的大小仍会随时间产生微小的变化,但其极性却不会改变,这种波形称为脉动直流波形(pulsating DC),如图1-3、图1-4所示波形。在分类上,它仍属于直流电,与交流电的区别是,其波形都在零线的上方。
汽车知识入门
图1-5所示的发动机氧传感器(O2 sensor)正常波形即为一种脉动直流波形。
图1-5  氧传感器波形
二、周期、频率与振幅
(一)周期
当波形出现规律性的连续变化时,则波形重复出现一周,完成一次循环所需的时间称作周期(Period),如图1-6所示。周期的单位为秒。
图1-6
(二)频率
频率(frequency)是指一秒钟内所产生的周期数。如图1-8a)所示,一秒只有一个周期,其频率为每秒1周,称作1赫兹(Hertz),简写为1Hz(赫兹)。如图1-8b)所示,周期为1/2秒,故其频率为2Hz。
所以频率与周期之间的关系互为倒数,即:
F=1/t
式中:f      频率(Hz)
      T    周期(S)
图1-8  频率与周期
我们平常所用的家用电源为一交流电源,国内的频率为50Hz,即此交流电压每秒会产生50次(50个周期)的变化。
图1-9 正弦波形的幅值大小
(三)幅值
自零线到峰值间的电压或电流大小称作振幅(amplitude)。如图1-9所示,其振幅为10V,在此正弦波形中,正半波的最大振幅称为正峰值,负半波的最大幅值称为负峰值,正峰值与负峰值之差,称为峰-峰值。用VP-P表示。
三、交流波形
一般所谓的交流电(Alternating Current,AC),通常是指正弦交流而言,即其电流或电压的大小和方向(极性)皆随时呈正弦函数(sin)曲线做周期性变化。但是,广义的AC则并不是一定指正弦波形,因此,交流方波、三角波以及锯齿波等非正弦函数曲线也都属于交流信号,但却不是呈现正弦波波形。