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第十章传感器波形的检测汽车传感器第一节波形检测工具简介第二节汽车示波器的使用方法第三节传感器的波形测试第一节波形检测工具简介1)可显示随时间变化的电信号图形；2)可捕捉快速变化的信号；3)可捕捉间歇、不定时发生故障信号；4)可用较慢的速度来显示捕捉信号波形；5)可存储的方式记录信号波形。一、汽车专用示波器概述1.汽车专用示波器的应用是一种快速判断汽车电子控制系统故障的有效工具。电控系统部件输入与输出信号种类，基本上可分为模拟信号和数字信号两种，其波形如图所示。2.电控系统I/O信号的种类及波形的特征1）信号的种类数字信号模拟信号这些模拟信号和数字信号再细分，可分为直流信号、交流信号、频率调制信号、脉宽调制信号和串行数据信号。直流信号波形交流信号波形频率调制信号波形脉宽调制信号波形串行数据信号波形2）波形的特征信号种类模拟信号模拟信号产生信号的传感器和装置冷却液温度传感器燃油温度传感器进气温度传感器节气门位置传感器EGR压力传感器叶片式空气流量传感器热线式空气流量传感器进气压力传感器磁感应式车速传感器磁感应式轮速传感器磁感应式曲轴位置传感器磁感应式凸轮轴位置传感器磁感应爆燃传感器波形特征（1）直流信号波形直流信号波形交流信号波形（2）交流信号波形信号种类频率调制信号脉宽调制信号产生信号的传感器和装置数字式空气流量传感器福特数字式进气压力传感器光电式车速传感器霍尔式车速传感器光电式曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器霍尔式曲轴位置传感器初级点火线圈电子点火正时电路EGR控制电磁阀涡轮增压控制电磁阀电磁喷油器怠速控制电机怠速控制电磁阀波形特征（3）频率调制信号波形（4）脉宽调制信号波形频率调制信号波形脉宽调制信号波形串行数据信号波形如图所示。串行数据由发动机控制电脑、车身控制电脑、ABS与ASR（TRAC）制动防滑控制系统和其他控制模块产生串行数据信号波形。（5）串行数据信号波形串行数据信号波形根据电子信号的五种基本特征，即幅值、频率、脉冲宽度、形状和阵列，即可诊断出汽车的故障。3.电子信号判定依据(1)幅值幅值是指电子信号在一定点上的瞬时电压。(2)频率频率是指电子信号在两个事件或循环之间的时间，一般用1s的循环次数表示。(单位：Hz)。波形的幅值波形的频率(3)形状波形的形状是指电子信号的外形特征，指明它的曲线、轮廓、上升沿、下降沿等。波形的形状(4)脉冲宽度脉冲宽度是指电子信号所占的时间或占空比。占空比是指信号的脉冲宽度与信号周期的比值，用百分数表示。脉冲宽度(5)阵列波形的阵列是指组成信息信号的重复方式。波形的阵列五类电子信号中的任何一个电子信号必然要用一个或多个判定依据尺度来通讯，其中串行数字信号是最复杂的。在实际中，常用专门的解码器去读取信息。下表能更好地理解由什么判定依据判定电子信号的类型。(6)电子信号与判定依据的关系信号类型判断依据幅度频率外形脉宽阵列直流√交流√√√频率调制√√√脉宽调制√√√√串行数据√√√√√4.电子波形的识别波形的峰值波形的频率波形的占空比波形的脉冲宽度（1）波形的峰值（2）波形的频率（3）波形的脉冲宽度（4）波形的占空比汽车示波器的种类较多。现以深圳威宁达公司开发的金德K81汽车示波器为例进行讲解（示波器功能+解码功能）1.金德K81汽车示波器的组成二、汽车专用示波器简介示波器及其按键确认键方向键F2辅助键数字键亮度键电源键退出键F1辅助键CH1通道CH2通道CH3通道RS-232串口DV12V电源诊断测试口示波器端口RS-232串口：与PC机串口实现联机；诊断测试口：与ECU诊断接口联机；CH3通道：可检测发动机转速。图片名称功能电源延长线通过连接点烟器接头或汽车鳄鱼夹给示波器提供电源。汽车点烟器接头连接电源延长线和点烟器接头给示波器提供电源。汽车鳄鱼夹连接电源延长线和汽车蓄电池给示波器提供电源。K81汽车示波器随机附件图片名称功能串行通信线连接示波器RS-232的串口和PC机的串口实现联机或软件升级。测试探针连接到测试通道CH1、CH2，带接地线，具有1倍或10倍衰减。测试探针延长线连接通道CH1、CH2，和测试探针，延长输入信号线。K81汽车示波器随机附件图片名称功能缸信号夹连接CH3通道，可检测发动机转速，并认为被夹高压线为1缸高压线。容性感应夹连接CH1、CH2通道感应次级点火信号。信号、地线延长线对接地线或信号线进行延长，方便连接。K81汽车示波器随机附件K81装备业内领先的16位主控CPU+高速数字处理芯片，保证在高达20MHz采样频率下仍能实时处理信号。1）硬件参数•与电脑联机使用时可通过电脑平台对车辆进行测试；•还可实现维修档案管理和汽车英汉词典的功能；•新车型和资料的增加通过网络升级实现；•用户可以直接从公司网站下载新的软件对K81升级。2）软件功能3）故障诊断(解码)功能•具有标准OBDⅠ和标准OBDⅡ通信协议；•具有大多数原厂通信协议及CAN总线通信协议；•显示车载电脑内存储的故障、以代码加故障释义；•清除ECU内存储的故障码；金德K81是一种集故障扫描和汽车专用示波器为一体的手持式多功能诊断仪。2.金德K81的功能•捕捉各种传感器、执行器的动态波形；•实时显示多种初、次级点火波形；4）波形分析功能6）记录仪功能5）仪表功能•动态显示数据流；•进行执行元件测试；•显示点火击穿电压、闭合角、燃烧时间。•检测电器点火、独立点火、双头点火的点火同步、点火信号极性•存储和数据流波形回放查询；•波形高速记录仪可以连续100屏记录信号波形，•测试完成后可存储与回放，再现故障出现时的信号状态。第二节汽车示波器的使用方法1.阅读说明书；2.汽车示波器在现场测试时的摆放；3.汽车示波器的电源线、测试线连接方法；3.汽车示波器专用探头的使用；4.安全注意事项。一、测试过程中应注意的事项1.被测试对象的工况条件；2.在路检测、开路检测；二、测试前的准备工作1.按示波器菜单提示选择按键；2.根据信号幅值确定电压档设置；3.根据信号频率确定时基设定值；4.耦合方式(AC交流、DC直流或GND接地)；5.自动设置功能显示波形；6.用手动设置微调。三、测试过程的操作四、通用示波器的调整方法1.通道调整；2.周期调整；3.电平调整；4.幅值调整；5.位置调整；6.波形的存储和载入。与通用示波器相同。按示波器菜单提示选择按键4.升级系统金德仪器1.汽车检测2.示波器3.辅助功能按示波器菜单提示选择按键汽车维修专用示波器上下:选择确认:进入执行退出:返回上一级传感器空气/燃油点火系统电气系统通用示波器通道调整触发电平：示波器显示时的起始电压值；触发源：示波器的触发通道；触发沿：示波器显示时的波形上升或下降沿；电压比例：每格垂直高度代表的电压值；时基：每格水平长度代表的时间值；直流耦合：测量交流和直流信号；交流耦合：显示信号的交流成份，用电容滤掉电压直流成份；接地耦合：确认示波器显示的0V电压位置；自动触发：示波器就自动触发并显示信号波形。五、示波器用语第三节传感器的波形测试12V汽车电瓶测试点接地(搭铁)+-一、空气流量传感器模拟式空气流量传感器的波形数字式空气流量传感器的波形1.测试条件2.波形分析起动发动机怠速运转，缓慢加速。二、进气岐管压力传感器1.测试条件2.波形分析接通点火开关，不起动发动机，用真空泵模拟真空；起动发动机怠速运转，缓慢加速。模拟式进气岐管压力传感器的波形数字式进气岐管压力传感器的波形三、曲轴/凸轮轴位置传感器1.测试条件2.波形分析接通点火开关，检测传感器有无输出信号；起动发动机，在怠速和较高转速下运转。霍尔效应式传感器的波形电磁感应式传感器的波形光电式传感器的波形四、节气门位置传感器1.测试条件2.波形分析接通点火开关，不起动发动机，将节气门从全闭转到全开位置。电位器型节气门位置传感器的波形开关型节气门位置传感器的波形五、车高(位置)传感器1.测试条件2.波形分析接通点火开关，不起动发动机，分离传感器的可传动轴旋转该轴。车高（位置）传感器的波形六、温度传感器1.测试条件2.波形分析接通点火开关，检测发动机冷态时和暖机时传感器的输出电压；也可开路检测电阻。热敏电阻式温度传感器的波形七、车速传感器1.测试条件2.波形分析顶起车身，驱动轮悬空，接通点火开关，起动发动机，挂上驱动档。霍尔效应式车速传感器的波形电磁感应式车速传感器的波形光电式车速传感器的波形八、ABS轮速传感器1.测试条件2.波形分析顶起车身，驱动轮悬空，转动车轮；ABS轮速传感器的波形九、爆震传感器（压电式）1.测试条件2.波形分析用木锤在传感器附近的发动机缸体进行敲击。十、氧传感器1.测试条件2.波形分析接通点火开关，起动发动机，使氧传感器加热到315℃以上，发动机从怠速开始增加转速。