示波器的使用与波形分析系列讲座（一）
丰田汽配
有示波观察仪什么疑难都不怕（示波观察仪使用方法及波形分析方法）
  现在，可以说汽车已进入电子控制时代。传统的故障诊断方法应该说还是有效的，但是也是远远不够的。就电子控制系统而言，传统上一进使用万用表诊断，时至今日有许多大小不一的维修厂仍旧依赖万用表进行诊断，但是万用表毕竟是简单仪表，其使用范围是有局限性的，例如许多故障必须进行波形分析才能彻底弄清楚，但是万用表：无法输出眼睛也呵以观察的信号电压波形。为此汽车制造商都为自己的产品开发专用的诊断仪表。这对专业的维修服务站和代销商是再适用不过了，但是对于面向社会的通用维修厂来说确有两个问题，一是汽车制造商这么多。将所有制造商的专用诊断仪器都购置齐备，从财力上说不够现实，维修上样样都学会使用不但精力上有问题．而且兴趣上也很难说有没有。还有一个附加的问题，这么多珍断仪器怎么保管呀。  　有鉴于此，市面上又出现了各种各样的通用诊断仪，这些通用的诊断仪器通常都以商品名出现，什么诊断王呀、电眼睛呀……，追根溯源。实质上就是示波器。本质上虽然就是示波器，但是经过适用于汽车故障诊断开发，与一般意义上的示波器有很多不同之处。因此又叫发动机示波器、示波观察仪、电子示波仪之类的名称，本文将详细介绍两通道示波观察仪的使用方法和信号电压波形的分析方法，对通用示波观察仪原理等一概不问。具体结合机型是日本岩崎通信生产的两通道示波观察仪，请读者流意，其他公司的示波观察仪，发动机示波仪等与此大同小异，使用时要先看一看使用说明书。
图１　日产ＥＣＣＳ系统及传感器、激励器信号电压波形
1、使用示波观察仪的必要性
  前面已经说过，使用万能表进行故障诊断有其局限性，对于各种交流信号以及数字信号，期望通过万能表进行确切诊断的确是不可能的。图1所示是日产ECCS（电子发动机集中控制系统）电路及其各种传感器、激励器信号电压波形，涉及交流信号及数字信号的传感器和激励器有发动机旋转信号、点火信号、燃料系信号、氧
传感器信号、爆震传感器信号、AAC阀（辅助空气控制阀）信号等，这些都是脉冲信号。如果能弄清楚这些信号起自何处，终于何方，信号电压波形什么样是正常的，什么样是异常的，故障诊断不就简单多了吗？示波观察仪正是完成这次任务的仪器，它是一面镜子，透过这面镜子，人们就可以看见线路中信号的样子，因此说它是诊断作业必不可少的工上。
2、关于信号电压波形测量
  （1）画面的读法
  图2所示是实测的燃料喷射器信号电压波形，测量时将横轴作为时间轴，设置为每格5ms，纵轴作为电压轴，设置为每格10V。这样就可以直接从画面上读出燃料喷射信号电压为12.5V，喷射器开启时间为2.
5ms。不用说测量条件是可以随便设置的，读信号电压波形的要领是要弄清楚横轴每格代表多少时间，纵轴每格代表多少电压。
图２　燃料喷射器信号电压波形的读法
  对电子控制发动机而言，电压的设置通常是每格1V（点火一次信号）/5V/10V/0.2V（爆震传感器），时间设置通常是每格2ms/5ms/10ms/20ms。如果弄不清楚怎么设置合适，可以首先设置为5V～10ms，这样差不多一定能采样到信号电压波形，波形不便于观察时再进行调整。本文后面的介绍者涉及设置测量条件，可供没有这方面经验的读者参考。
  （2）关于探头测量信号电压波形一定要使用探头，对于本文所采用的探头而言，其外形如图3所示。与其他机型的探头相比，多一个切换钮或者说切换开关，这个开关分为X1档和X10档，X1档表示采样信号电压1：1，X10档则表示0.1：1，即采样信号的十分之一。读画面电压值应乘以10。
图３　探头的外形
发表: 2003-12-25 21:28:01第2楼示波器的使用与波形分析（二）
3.燃料喷射器信号电压波形采样
  【操作顺序1】选择CHI（通道1）。（一般的示波器按CHI按钮）。
  【操作顺序2】设置测量条件。设置为10V5ms(看屏幕下边缘的数字）。设置方法是按住标有CHI的按键，然后操作“↑↓”两个键可以设置电压。（一般波器可转动CHI的VOLTS/DIV旋钮设置电压）。
  设置时间时可按住CHI按钮，然后操作“→←”两个按键。（一般示波观察仪可转动CHI的TIME/DIV旋钮设置时间）
  【操作顺序3】设置测量基准线（零线），设置在从下边缘算起第2格就可以。
图4　采样燃料喷射器信号电压波形的样子
  【操作顺序4】探头有×1和×10两档，这项测量设置×1档。
  【操作顺序5】按图4所示卷起燃油喷射器护套，在导线上插上回形针，设置探头，将探头的接地线接在发动机上。起动发动机，示波器屏幕上就会产生如图5所示的信号电压波形。波形的意义，即信号电压和喷射时间一定要记住。
图5怠速时燃油喷射器信号电压波形，测量条件10V5ms
  4.燃料喷射器信号电压波形的讨论
  如果要采样发动机全部各缸的燃油喷射器信号电压波形，那么在计算机端子上采样比较方便。之所以在燃油喷射器上采样信号电压波形，一是为了练习做简单检查，二是为了使读者知道两个采样点，实际工作中的这
两个点都有用处。例如在计算机端子上采样良好时，为进一步确认，最好在燃油喷射器上再采样。因为导线断线时就可能出现计算机端子上有波形而燃油喷射器上无波形的现象。用熟了之后自然会理解。
  如果把测量条件设置为5V10ms，则信号电压波形如图6所示
  从这个例子可以看出，测量条件一变，信号电压波形也变，纵向增加到原来的2倍，横向缩小到原来的二分之二。但是代表的意义是一样的。所以强调要记住信号电压波形代表的意义，而不是死死记住信号电压波形，但是，若设置条件一样，波形也应大体上一样。对于燃油喷射器而言，最重要的是开阀时间，亦即燃油喷射时间。
  燃油喷射器可以分为电流控制式和电压控制式两种。电流控制式燃油射器信号电压波形如图7所示。燃油喷射器由电流控制，控制电流大小的方法是控制通电时间地，通电时间则由计算机ON－OFF进行控制。开阀之初为提高响应速度、输入较大电流：保持电磁阀开启状态时为抑制电能消耗，输入较小的电流。这是早期的燃油喷射器的控制方法，最近则倾向于采用简单的ON OFF控制，即电压控制。由于改
进了吸拉柱塞活动的电磁线圈的感抗，并采取补偿措施，电压控制式也完全能满足需要，所以电压控制式燃油喷射器流行起来。本文以后凡介绍燃油喷射器都是指电压控制式燃油喷射器，不再另行说明。
  5.燃油喷射器的各种信号电压波形
  前面已经看到了怠速时燃油喷射器信号电压波形，其他工况燃油喷射器信号电压波形也可以通过实际采样观察。从怠速状态做无负荷加速，燃油喷射器信号电压波形如图8所示。可以看得出来，燃油喷射器开阀时间大幅度延长，即大量增加燃油喷射量。