Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Осциллограф на базе компьютера в автодиагностике

Осциллограф на базе компьютера в автодиагностике.

В автодиагностике очень часто возникает потребность в наблюдении различных сигналов, т.к. фиксации простого наличия переменного напряжения недостаточно — важно удостовериться в правильности его характеристик: форма, амплитуда, временные интервалы и т.п. Вкупе с программой ведущей обмен с автомобильным контроллером по k-line осциллограф становится мощнейшим оружием диагноста инжекторных двигателей. Отмечу что осциллограф полезен и вне связки с диагностикой инжекторов, т.к. давно и успешно применяется для выявления неисправностей карбюраторных двигателей. Можно для этой цели использовать и обычный осциллограф, многие так и поступают. В моей же ситуации, мне показался более привлекательным путь программного осциллографа на базе звуковой карты с соответствующим программным обеспечением.

Мотивы следующие:
низкие стоимостные затраты для достижения конечной цели, при условии что компьютер уже используется для диагностики. Звуковые карты продаются по бросовым ценам, а их возможностей вполне хватает. Достаточна звуковая карта с ТТХ: 16 бит, 48 кГц. Например Vibra128 на шине PCI, такая как на фото; наличие очень качественного (и при этом бесплатного) ПО осциллографа как в режиме реального времени, так и в режиме самописца. К примеру, программа Powergraph v2.1 дает такую возможность сохранения и анализа всего периода осциллографической съемки (тем более — получение обыкновенного стоп-кадра), которую вы найдете далеко не у каждого специализированного мотортестера. Воспроизведение "кинофильма" и неспешный анализ записанного является просто кладом для диагноста, потому что имеет преимущество перед осциллографом реального времени при отлавливании ускользающих (intermittent) дефектов;

высокая помехозащищенность и скорость системной шины персонального компьютера (PCI), что позволяет получить чистый сигнал и отсутствие самовозбуждения даже при измерении вторичного напряжения системы зажигания, что труднодостижимо для осциллографов работающих через внешние порты (USB, COM, LPT), труднодостижимо за те же деньги.

низкие системные требования к персональному компьютеру. Я лично наблюдал работу Powergraph со звуковой картой ISA на 486-м компьютере. Правда, тормозила программа при этом весьма заметно, но самописец работал — это факт. Для комфортной работы с осциллографом на звуковой карте с избытком хватает P2 (333МГц), в то время как для USB- осциллографа требуется, как минимум, P3 , и не просто — а старшей линейки (не менее 1ГГц);

диагональ даже 14" монитора все-таки поболее будет чем экран самого крутого осциллографа;

простота использования: луч никуда не убегает, не надо его фокусировать и т.д.;

— не надо занимать рабочее пространство мастерской еще одним громоздким девайсом;

— все сигналы извергаемые автомобилем укладываются в диапазон звуковых частот (16 — 20000Гц) и незачем переплачивать за крутейшую мегагерцовую надпись на фронтоне осциллографа. Разрядности 16-битной карты тоже хватает, кому не хватит — купите 24-битную с дискретизацией 96кГц, т.к. бесплатный софт поддерживает и их.

Подключить стандартную звуковую карту к измеряемым сигналам можно по варианту А.Попова:

Однако, использование стандартной звуковой карты несет в себе некоторое ограничение связанное с её невозможностью измерять постоянное напряжение, что в некоторых случаях ущемляет возможности ремонтника, и во всех случаях является поводом для насмешек со стороны снобов. Этому досадному свойству звуковой карты была объявлена война, которая дала некоторые приобретения. Но есть потери:
1. Звуковую карту нужно доработать. Основным образом доработка заключается в закорачивании входных конденсаторов;
2. Доработанная по п.1 способом звуковая карта отказывается корректно работать со схемой на делителях приведенной выше, т.е. что-то она все-таки показывает, но не во всех измерениях и откалибровать по-прежнему невозможно. Для обхода этого недоразумения потребовалось существенно усложнить схему сопряжения с измеряемым сигналом. Идея подсмотрена здесь: Sound card based multimeter;
3. Некоторые звуковые карты не сдаются. Причем, чем она современнее и навороченнее, тем меньше шансов увидеть постоянку. Убедился в этом загубив несколько карт.

А из-за чего, собственно, такие жертвы? Что такого дает нам возможность видеть постоянку? Например, при наблюдении сигналов зажигания разница некритична, т.к. основные параметры зажигания — длительность искры и остаточные колебания отображаются правдиво, и все это довольно хорошо видно и на стандартной звуковухе, что не удивляет, т.к. сигнал зажигания — быстрый. Обратимся к практике.

Как видно, различия в столбцах слева и справа носят скорее эстетический характер — неисправный МЗ отлавливается на обоих типах карт по отсутствию затухающих колебаний.
Но, обратите внимание, что импульс управления в левом столбце имеет противный уплыв на горизонтальном участке обусловленный закрытостью входа стандартной звуковухи. Причем чем медленнее будет сигнал, тем сильнее будут искажения (в конце этого замедления — полный аллес, т.е. прямая линия). Сравните сигналы датчика распредвала полученные на картах обоих типов. Насколько это ограничивает возможности диагноста?

Казалось бы, что и тут стандартной звуковой карты вполне достаточно, т.к. она достоверно определяет временные интервалы. Опровергает эту надежду следующий пример: сигнал неисправного датчика распредвала не дотягивал двух вольт до нуля, и по этой причине ЭБУ отказывался учитывать его сигнал при управлении двигателем. На стандартной звуковой карте эту неисправность не отловить, просто пройдем мимо. Это уже серьезнее.

Доработанная звуковая карта через спецадаптер. По вертикальной шкале вольты.
Сигналы датчика распредвала дв. ВАЗ-2111. Справа сигнал неисправного датчика.
df_3.png (14133 bytes)

И, наконец, сигналы низкой частоты стандартной звуковухе попросту недоступны. А их немало, их даже большинство (кислородник, датчик положения дросселя, дрейф температурного датчика и др.). Из анализа выпадает немало тестов. Например форму скачка сигнала ДМРВ при включении зажигания (что является одной из достоверных характеристик его здоровья) на стандартной звуковухе не увидеть. Итоговое напряжение после завершения переходного процесса можно посмотреть и вольтметром, а сам переход только запоминающим осциллографом, и только тем что способен показывать постоянную составляющую сигнала, т.е. иметь открытый вход.

К тому же, возможность видеть постоянку позволяет откалибровать шкалу осциллографа в физических величинах — вольтах, миллиамперах, барах, сантиметрах и т.д. Все зависит от начиненности поста датчиками — преобразователями физических величин. Смотреть осциллограммы еще.

За радостью первых осциллограмм (неважно на каком оборудовании полученных) последует недоумение: "А как их толковать?", и здесь вполне уместна аналогия с медициной. По одной и той же кардиограмме работы сердца врачи с разным опытом сделают разные выводы. От менее опытного ускользнет то что более опытный посчитает важным. Т.е. чтобы лучше читать осциллограммы надо их много читать, и количество обязательно перейдет в качество.

На сегодняшний день трудно представить полноценную диагностику без осциллографа, или его старшего брата — мотортестера. Особенно остро он необходим при диагностировании автомобилей имеющих слаборазвитую самодиагностику зашитую в программу ЭБУ (если она вообще есть). Чем "глупее" ЭБУ, тем больший объем диагностических работ перекладывается на внешнее оборудование. Осциллограф — один из их числа. А если речь идет об иномарке, к ЭБУ которой вы не можете подступиться ввиду отсутствия трехкилобаксового сканера, то без осциллографа совсем плохо.
Распространенный случай на автомобилях даже с продвинутой самодиагностикой — ЭБУ зафиксировал множественные пропуски воспламенения в каком-то цилиндре и отключил его форсунку. Пропуски воспламенения могут быть вызваны массой причин, и необязательно пропусками в зажигании. Но даже и в последнем случае ЭБУ не укажет конкретную причину (свеча? провод? катушка?), а просто вырубит форсунку и все — разбирайтесь сами. А осциллограф укажет. Причем, осциллографом можно выявлять и неисправности не имеющие никакого отношения к системе управления, чем кстати и ограничивается в большинстве случаев родная ЭБУшная самодиагностика. Например, по сигналу ДМРВ работающего на холостом ходу двигателя можно обнаружить отклонение от нормы в ГРМ.

Читайте так же:
Маркировка металлов и сплавов расшифровка таблица

Да мало ли где может пригодиться осциллограф!? И не только в ремонте автомобилей, хотя бы и магнитолу чинить. Использование Powergraph может быть полезным еще и там где необходима длительная регистрация сигнала во времени, что собственно и является прямым назначением программы — самописец.
Не обойтись нам и без наблюдения сигналов в реальном времени. Достаточно щелчком мыши запустить другую программу (при неизменном железе) и самописец превращается в real-time осциллограф. Таким же образом можем получить спектроанализатор и генератор. В предлагаемом в этой статье осциллографе отсутствует какая-либо привязка к конкретному ПО, что делает вас независимым в выборе софта который найдете на просторах интернета в великом множестве.

Комплектация осциллографа изображенного на фотографии:

Звуковая карта

1. двухканальный адаптер в металлическом корпусе с возможностью калибрования каждого канала. Один из каналов разбит на три калиброванных поддиапазона (1:1, 1:10, 1:100), переключение производится одним тумблером на адаптере. Поддиапазон 1:1 позволяет получить качественный сигнал при просмотре низковольтных величин (кислородник, датчики на основе пьезоэлементов, ДМРВ, токовый датчик, микрофон и др.). Входное сопротивление адаптера не хуже 1мОм на каждый канал. Входные сигнальные гнезда адаптера могут быть выполнены в виде тюльпан-аудио, либо BNC (по желанию заказчика). Для исследователей низковольтных сигналов может быть полезен поддиапазон 2:1, в этом случае он вытесняет из адаптера поддиапазон 1:100 (опция);
2. доработанная звуковая карта (PCI);
3. датчики: емкостной — для отображения вторичного напряжения зажигания с кабелем длиной 3м. Универсальный щуп с кабелем длиной 3м.;
4. диск с несколькими вариантами ПО осциллографа, драйвером прилагаемой звуковой карты и мануалом по установке.

Осциллограф: применение для диагностики автомобиля

Поиск причин неисправностей и их точного расположения в современном авто требует комплексного подхода. Наряду со сканерами механики автосервисов и обычные автовладельцы для проверки автомобильных систем используют осциллографы и мотор-тестеры.

В этом списке особо важное место занимает осциллограф, с его помощью удается не просто диагностировать работу датчиков, форсунок и всей системы зажигания, но и отследить внутренние процессы в динамике, не снимая запчастей с авто. Использование устройства позволяет точно определить вышедший из строя элемент и предпринять своевременные меры по ремонту транспортного средства.

Автотранспорт нового поколения представляет собой сложный механизм, управляемый электронными системами бортового компьютера. Для того, чтобы провести диагностические процедуры, не обойтись без специальных приспособлений.

Осциллографические машины бывают нескольких типов:

Запоминающие или цифровые. Их преимуществом является возможность не только диагностики, но и сохранения информации в памяти. Это значительно расширяет функционал устройств, модели последнего поколения выпускаются с вычислительными функциями.

Стробоскопы предназначены для определения параметров электрических импульсов от исследуемых узлов на текущем отрезке времени, они отображаются на временной шкале устройства.

Специальные модификации анализируют высоковольтные импульсы, часто их применяют при определении правильного момента зажигания.

Принцип работы скоростных моделей основан на параметрах “бегущей волны”. Сигнал проходит синусоидой по экрану с огромной скоростью, что дает возможность дать быструю оценку ситуации в комплексе.

Универсальные приборы оптимальны для использования именно в автомобилях, они могут питаться от прикуривателя, обладают небольшими габаритами и просты в эксплуатации. Такой осциллограф отображает сигналы, полученные со всех электрических узлов машины. Ему под силу исследовать и регистрировать группы импульсов, фрагменты волны и моментальные изменения. Пользователь имеет возможность получать изображения сразу двух импульсов, что позволяет сравнивать различные показатели в динамике.

Особенности использования осциллографов

При начале эксплуатации, особенно устройств прежних поколений, следует обратить внимание на полярность входа и выхода. Хотя большинство моделей сегодня выпускаются с дифференциальной развязкой питания, меры предосторожности лишними не будут.

Современные модификации имеют входное сопротивление в диапазоне от 0,1 до 1 Мом, эти значения подходят для автомобильной электроники. Если неизвестны конкретные значения сопротивления, при включении стоит руководствоваться инструкцией.

Диагностика автомобиля с помощью осциллографа, как и при использовании любого другого диагностического оборудования, происходит при подключении устройства к ЭБУ. Прибор выводит на мониторе импульсы в виде графических колебаний синусоиды. Изображение может выглядеть очень четко в зависимости от диапазона частот, на которые оборудование настроено. Например, если проводится диагностика системы зажигания, аппарат настраивается на диапазон 0-40 кГц, то есть более детальный скрининг требует более широкого диапазона частот.

Научиться пользоваться данным типом диагностического оборудования несложно, обучение занимает не больше времени, чем при освоении смартфона. Если внимательно изучить инструкцию и следовать всем указаниям, эксплуатация будет легкой. Многих покупателей смущает стоимость осциллографа, но если вспомнить, во сколько каждый раз обходится поездка в автосервис, можно понять, что приобретение быстро окупается. Наличие диагностического устройства в салоне гарантирует возможность своевременного ремонта авто в любой ситуации, особенно важно это при дальней поездке.

Купить осциллограф легко в нашем магазине Autocheckers.ru по вполне демократичной цене. Выбирать определенную модель необходимо, исходя из задач, которые вы перед собой ставите. В профессиональной среде используются специализированные осциллографические комплексы, включающие в себя большое количество датчиков и способных считать любые параметры электронной системы автотранспорта.

Для любительского использования в повседневной жизни достаточно приобрести модели типа С1, с его помощью получится проверить все электроцепи и выявить поврежденные узлы.

При покупке следует оценить удобство использования той или иной модели, некоторые нуждаются в питании от общей сети и имеют внушительные габариты. Портативные модификации более удобны, они отличаются меньшими размерами и их можно хранить в салоне постоянно.

Несмотря на огромное количество различных девайсов, выпускаемых для автолюбителей, многие из них при любой поломке обращаются за помощью в автосервисы. Конечно, в некоторых ситуациях без профессионального вмешательства не обойтись, но часто с поломкой под силу справиться водителю самостоятельно, главное провести точную диагностику. Также без самостоятельных действий не обойтись в дороге.

Autochechers.ru уже более десяти лет поставляет диагностическое оборудование для российских потребителей. В наших каталогах представлены модели сканеров, осциллографов, мотор-тестеров как для профессионального, так и любительского использования.

Совершая покупки на нашем сайте, вы получаете не просто качественные товары, позволяющие экономить на обслуживании автомобиля в СТО, но и комплексный сервис. Мы оказываем гарантийную и постгарантийную поддержку, настраиваем устройства, устанавливаем и обновляем ПО, для этих целей мы создали профессиональный сервисный центр. Высококвалифицированные инженеры помогут справиться с любой ситуацией и всегда проведут подробную консультацию по вопросам эксплуатации оборудования.

Купить осциллографы в интернет-магазине autocheckers.ru

Компания Autocheckers предлагает осциллографы разных марок по низким ценам в большом ассортименте. Посмотреть весь модельный ряд вы можете в нашем магазине, а также на сайте. Чтобы приобрести товар, достаточно сделать заказ на сайте и получить осциллограф курьерской доставкой. Мы предлагаем покупателям большой выбор, демократичные расценки, поддержку на всех этапах оформления заказа и подробные консультации по любым вопросам. Приобретайте качественное оборудование на самых выгодных условиях!

Читайте так же:
Аппарат для выщипывания перьев у гусей

radiohlam.ru

БАРС модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редакторСообщения: 2012 Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25 Откуда: СССР, г. Москва

Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение БАРС » 15 ноя 2011, 20:24

Давно хотел создать тему для всех, да и самому немного разобраться. Как известно в импульсной электронике без осциллографа делать вообще нечего. Тут я расскажу как узнать частоту с помощью осциллографа.

Частота = 1 / период импульса.

Изображение

Период импульса = диапазон положения ручки «время» на осциллографе * количество клеток периода импульса на осциллограмме.

Предлагаю рассмотреть три осциллограммы и рассчитать частоту:
(На всех трёх осциллограммах ручка «время» у меня была в положении «0,05 мкс» [микросекунд])

Первый пример, расписываю очень подробно:

Период импульса = 0,05 мкс * 4,2 клетки = 0,21 мкс
0,21 мкс / 1000 = 0,00 021 мс [миллисекунда]
0,00 021 мс / 1000 = 0,0 000 0021 с [секунды]

Частота = 1 / 0,0 000 0021 с = 4 761 900 Гц
4 761 900 Гц / 1000 = 47 619 кГц
47 619 кГц / 1000 = 4,7619 МГц

Второй пример, кратко:

Период импульса = 0,05 мкс * 2 клетки = 0,1 мкс

Частота = 1 / 0,1 мкс = 10 МГц

Третий пример (прошу прощения за плохую синхронизацию, мой осциллограф уже не «тянет» столь высокую частоту):

Период импульса = 0,05 мкс * 1,2 клетки = 0,06 мкс

Частота = 1 / 0,06 мкс = 16,666 МГц

Всем спасибо. Прошу ткнуть носом в имеющиеся ошибки и опечатки
Уважаемого Админа персонально прошу прокомментировать данный пост

ec73 инженер, читатель
инженер, читательСообщения: 54 Зарегистрирован: 20 окт 2010, 19:49 Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение ec73 » 15 ноя 2011, 23:36

Очевидные вещи комментировать — все верно

Считаем скважность:
Период в первом случае равен 4,2 клетки
Длительность — 2,2 клетки.
Скважность равна 2. Ну примерно
Или коэффициент заполнения — 0,5 (duty=50%)

rhf-admin администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеологСообщения: 3010 Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19 Откуда: Уфа Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение rhf-admin » 16 ноя 2011, 09:45

БАРС модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редакторСообщения: 2012 Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25 Откуда: СССР, г. Москва

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение БАРС » 22 ноя 2011, 20:03

rhf-admin администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеологСообщения: 3010 Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19 Откуда: Уфа Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение rhf-admin » 23 ноя 2011, 01:01

БАРС модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редакторСообщения: 2012 Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25 Откуда: СССР, г. Москва

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение БАРС » 23 ноя 2011, 01:37

rhf-admin администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеологСообщения: 3010 Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19 Откуда: Уфа Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение rhf-admin » 23 ноя 2011, 12:06

БАРС модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редакторСообщения: 2012 Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25 Откуда: СССР, г. Москва

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение БАРС » 23 ноя 2011, 13:01

Тогда если представим что я измеряю пульсации на этой осциллограмме
download/file.php?id=523&mode=view
получается что размах пульсаций здесь = 4,6 клетки; амплитуда пульсаций = 2,3 клетки; двойная амплитуда (первый раз такой термин услышал ) пульсаций = 4,6 клетки?

И ещё вопрос, почему на этой осциллограмме на ножках кварца не синусоида а непонятно что? Или это мой осциллограф её так искажает? Хотя быть такого не может, у него полоса пропускания до 10МГц, а импульсы на осциллограмме под 5 МГц.
download/file.php?id=522&mode=view

rhf-admin администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеологСообщения: 3010 Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19 Откуда: Уфа Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение rhf-admin » 23 ноя 2011, 23:12

dionisiu Читатель
ЧитательСообщения: 35 Зарегистрирован: 24 мар 2015, 10:40 Откуда: ЮжныйБерегКрыма

Re: Определение частоты по осциллограмме

  • Цитата

Сообщение dionisiu » 01 апр 2015, 16:27

Дико извиняюсь за некрофильство, но другой темы по осциллографам здесь ещё не нашёл.
Вопрос в следующем. Добыл я из своего хламушника осциллограф Н313, да вот родной щуп к нему утерян. Кое-как сделал некое подобие и включил прибор, щуп на палец, подстроился на частоту наведенного напряжения сети и. немного озадачился. В общем и целом, на экране — синусоида, но при рассмотрении её вблизи обнаружены отклонения от математически верной формы. Линия ступенчатая (как ступеньки на иллюстрациях к интегралам ), и отсюда возникает ряд вопросов:
1. Это признак внутренних проблем прибора (типа высыхания электролитов)?
2. Это из-за помех, вносимых народным щупом ( ни грамма пайки, только скотч, алюминиевая фольга, соединители от коаксиального кабеля, стоматологический шпатель из нержавейки и кусок провода из наушников)?
3. Это из-за слишком большого числа окружающих нас импульсных блоков питания?
4. Кто-то рядом запилил отмотку счётчика?
5. Несколько факторов вместе?

Уважаемые радиохламеры, посмотрите, пожалуйста, на своих осциллографах форму сетевых наводок, а то я тут беспокоиться начинаю.
И, нет, это не первоапрельская шутка, несмотря на дату.
Простите, фото сигнала пока приложить не могу, нечем скинуть

Как выбрать осциллограф для диагностического поста

В данной статье продолжим тему комплектации диагностического поста современного автосервиса. Рассмотрим, что собой представляет осциллограф, какие задачи он способен решать, определим требования к его выбору и проведем сравнительный анализ приборов, представленных на рынке.

Что такое осциллограф

Современные автомобили оборудованы достаточно мощной системой бортовой самодиагностики. Данные, которые блоки управления выводят на сканер, позволяет получить много информации о состоянии автомобиля. Но возможности компьютерной диагностики не безграничны. Ряд узлов и агрегатов не имеют цепей обратной связи и не могут быть проконтролированы соответствующими блоками управления. Также система бортовой самодиагностики не может отличить отказ какого либо узла от дефектов проводки между ним и блоком и многое другое. Особенно это касается современных бензиновых систем непосредственного впрыска, а также дизельных систем впрыска Common Rail легкового и коммерческого транспорта, где проверка гидравлической части топливной аппаратуры весьма затруднительна. Недостоверно поставленный диагноз влечет за собой потерю репутации и крупные финансовые потери. Чтобы получить недостающую часть информации и более точно его поставить, в комплект оборудования любого бензинового и дизельного автосервисов должен входить осциллограф.

Осциллограф — это прибор, способный отображать в графическом виде изменяющееся напряжение, поступающее на его вход. В отличие от мультиметра, обладает более высоким быстродействием и способен (в зависимости от характеристик) отображать процессы, длящиеся до долей микросекунд.

Для чего нужен осциллограф

Читайте так же:
Масло моторное для двухтактных двигателей

1.Проверка сигналов всех датчиков.

2.Проверка сигналов управления на исполнительные механизмы (проверка выходных ключей блоков управления).

3. Проверка генератора по пульсациям.

4. Проверка работы секций ТНВД систем Common Rail.

5. Рассогласование валов (проверка ГРМ).

И ряд других замеров, которые позволяют практически с 100% уверенностью поставить правильный диагноз «подозрительному» узлу или агрегату.

Как пользоваться осциллографом.

Рассмотрим экран осциллографа (поле сигнала, необходимые кнопки) и разберем, как это работает. По горизонтали луч движется с постоянной скоростью, задаваемой пользователем. Изменяя эту скорость, мы можем «растягивать» или «сжимать» исследуемый сигнал по горизонтальной оси. Сжатие позволяет нам увидеть всю картину «в целом», за какой- то промежуток времени. Растягивая картинку, мы можем более детально рассмотреть мельчайшие детали. Данная функция носит название «Развертка по горизонтали». Кнопка ее настройки говорит нам, за какое время луч проходит одну клетку координатной сетки. Например, настроив ее на 1сек/дел, мы заставляем его проходить 1 клетку за 1 сек, и получаем достаточно «медленную» развертку. На такой развертке очень удобно смотреть медленно меняющиеся сигналы (например, сигнал педали газа и др.). Настроив развертку на 1 миллисекунду на деление (1мсек/дел) мы заставляем луч двигаться по экрану в 1000 раз быстрее. Такая развертка носит название » быстрая» и позволяет более детально рассмотреть быстро меняющиеся сигналы (например, сигнал датчика коленвала и др.).

По вертикали луч отклоняется в зависимости от величины напряжения, которое приходит на вход осциллографа. Чувствительность по вертикали говорит нам, на сколько клеток луч отклониться по вертикальной оси при подаче напряжения 1 вольт. Например, настроив вертикальную развертку на 1 вольт на деление (1в/дел), при подаче напряжения 12 вольт луч отклониться на 12 клеток. Но если мы исследуем более низкие напряжения (например, сигнал датчика детонации или лямбда — зонда), чувствительность следует поставить повыше — например, 0,1 в/дел для получения более крупного изображения.

Таким образом, основными рабочими кнопками являются кнопки горизонтальной и вертикальной разверток. Они позволяют настроить наиболее удобный для пользователя вид сигнала. От удобства их расположения зависит, сколько времени диагност потратит на настройку и насколько быстро он сможет приступить непосредственно к анализу самого сигнала. Для облегчения настроек ряд автомобильных осциллографов имеет кнопку «Предварительные (пользовательские) настройки«. В этом меню уже заложены оптимальные развертки для основных датчиков, а так же возможность создания своих личных настроек.

Приведем пример анализа полученного изображения:

В течение 2-х мс напряжение сигнала было равно 0 в. В течение последующих 4-х мс линейно возрастало до 6 в. Еще 2 мс линейно падало до 1 в.

После того, как луч закончит движение по экрану, он возвращается снова в начальную точку и процесс отображения сигналов повторяется. Здесь существует два способа этого движения:

1.Фреймовый или покадровый (от англ. слова FRAME — кадр). Экран полностью очищается, и отображение сигнала начинается в новом кадре. Чем-то напоминает фильм, снятый на кинопленку. После окончания замеров информация сохраняется в памяти и возможен повторный просмотр любого из кадров.

2. Самописец. Сигнал по экрану движется непрерывно, как бумажная лента в самописце. После окончания замеров так же сохраняется в памяти и возможен повторный просмотр любого временного промежутка.

По удобству пользования оба эти способа являются равноценными. Но у них есть общий недостаток. При просмотре периодических сигналов (например, датчиков коленвала, распредвала и им аналогичных) луч по экрану движется независимо от частоты следования измеряемых импульсов. Картинка сигнала каждый раз возникает в разных частях экрана («плавает»). Чтобы «привязать» движение луча к сигналу, применяется режим «Синхронизация«. Запуск луча начинается только тогда, когда уровень измеряемого сигнала достигнет заданной пользователем величины (внутренняя синхронизация), или придет запускающий импульс на специальный синхронизирующий вход (внешняя синхронизация). В практике автомобильной диагностики внутренняя синхронизация получила большее распространение.

Если планируется сохранение записанной информации в файл для дальнейшего анализа, выкладывания в Интернете, создания эталонных библиотек и пр., существует кнопка «Запись«. На ряде осциллографов эта кнопка может быть объединена с кнопкой «Старт«.

На что следует обратить внимание при выборе осциллографа?

Вернемся к изображению экрана осциллографа с минимально необходимым набором элементов управления. Как мы видим, экранное поле, несущую информацию, занимает только часть всего экрана. Часть экрана занимают перечисленные выше кнопки. Перед разработчиками интерфейса стоит очень сложная задача: если сделать их большими и удобными для пользователя, они отнимают место у экранного поля. Просмотр и анализ самого сигнала затрудняется. Если сделать экранное поле большим, кнопки получаются маленькими и ими неудобно пользоваться. Поскольку разработчики программного обеспечения, как правило, не являются работниками автосервиса и привыкли работать в комфортных условиях (чистые руки, удобный компьютерный стол), выбранное ими соотношение не всегда оказывается удобным для реально работающего диагноста. Второй проблемой является желание программиста «облегчить жизнь» работнику. Но, не зная особенностей реальной работы автосервиса, программист порой перегружает интерфейс кучей дополнительных кнопок. Эти кнопки используются крайне редко, но они еще больше уменьшают площадь экранного поля и вместо облегчения работы с прибором затрудняют ее. Перегруженность интерфейса редко используемыми элементами очень сильно затрудняет работу не только новичков, но и достаточно уверенных пользователей.

Совет №1: При выборе осциллографа основное внимание обращаем на удобство и «дружественность» интерфейса.

Следующим аспектом, на который следует обратить внимание, является «Частота дискретизации». В отличие от электронно-лучевых осциллографов, современные цифровые приборы не выводят сигнал на экран непрерывно. В какой-то момент времени замеряется напряжение на входе прибора и с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) преобразуется в цифровой вид. Через какое-то время делается следующий отсчет, оцифровывается и так далее.

На верхней части рисунка показаны исходные сигналы, на нижней части — сигналы, выводимые на экран. Если отсчеты идут часто, картинка на экране почти соответствует оригиналу (левый график). Если отсчеты идут редко, картинка искажается до неузнаваемости (правый график). Параметр, характеризующий частоту следования отсчетов, носит название «Частота дискретизации».

Итак, какую частоту считать достаточной? В теории измерений считается, что частота выборок должна как минимум в 5 раз превышать максимальную частоту исследуемого сигнала. Но на практике в дело вступают законы экономики. Повышение частоты требует применения более скоростных микросхем АЦП и процессора, что резко повышает стоимость прибора в целом. Цена профессионального радиотехнического осциллографа может доходить до нескольких десятков тысяч долларов. Учитывая тот факт, что максимальные частоты автомобильных сигналов ниже, чем в телевизионной аппаратуре, осциллографы для автомобилей выделились в отдельный класс. Минимальной допустимой можно считать частоту 500 кГц, достаточной — 2 МГц.

Частота дискретизации указывается в техпаспорте на прибор в виде «Частота», либо «Количество выборок». И вот тут скрывается очень «хитрый» маркетинговый ход. Если осциллограф имеет несколько входов (лучей), не всегда уточняется, к чему относиться этот параметр — к одному или ко всем в сумме. Так же не всегда понятно, к чему относиться заявленное количество выборок. Особенно это относиться к приборам, произведенным в КНР. Разобраться в этих тонкостях порой бывает сложно даже опытному пользователю.

Читайте так же:
Деревянный пресс для сыра

Совет 2: Выбираем прибор по минимальной величине горизонтальной развертки.

Для автомобильного осциллографа приемлемым можно считать, если она составляет 0,2…2,0 миллисекунды на деление. Самым высокочастотным автомобильным сигналом является сигнал шины CAN, и этой развертки достаточно для его отображения. Для остальных сигналов данная развертка (и высокая частота дискретизации) является избыточной. Приводит к увеличению объема записываемых файлов и лишнему уровню помех. Прибор с более низкой частотой имеет меньшую цену, основные сигналы выводит удовлетворительно, шину CAN может и не «увидеть».

Что такое мотортестер?

Возможности осциллографа не ограничиваются вышеперечисленными функциями. Если к нему добавить ряд дополнительных датчиков и разработать соответствующее программное обеспечение, он получает название » мотортестер». На сегодняшний день является мощным диагностическим комплексом. Позволяет проводить полную проверку систем зажигания, безразборную дефектовку двигателя и многое другое. Стандартом на мотортестеры предусмотрен необходимый набор датчиков и ПО. К сожалению, цена мотортестера, полностью соответствующего стандарту, может достигать очень больших величин. Например, (сейчас снятый с производства) прибор SNP-4000 фирмы SUN имел стоимость «всего» €38000 (была снижена до€27.000), прибор PDA-1000 — $10.000 (была снижена до $5.000).. Цена современного мотортестера Bosch FSA-720, присутствующего на рынке, около $5.000.

На смену им пришли приборы, имеющий ограниченный набор датчиков и упрощенное программное обеспечение. По стандарту они не могут называться мотортестерами и носят название «Осциллограф с функциями мотортестера». Редко используемые функции у них отсутствуют, что позволило снизить цену до приемлемого для большинства автосервисов уровня.

Рассмотрим назначение датчиков и программных модулей, входящих в их комплект.

1. Накладные датчики для проверки систем зажигания с программным модулем «Проверка зажигания». Позволяют по напряжению вторичной цепи, прикладываемого к свече зажигания полностью проверить все элементы: свечи, катушки, бронепровода и коммутатор. Имеют наборы для систем: с распределителем, с парными катушками (DIS), с индивидуальными катушками (СОР).

2. Датчик давления в цилиндре с программным модулем «Проверка фаз». Позволяет безразборным методом проверить правильность выставки фаз ГРМ и оценить состояние цилиндропоршневой группы.

3. Датчик пульсаций во впускном и выпускном коллекторах. Своего программного модуля, как правило, не имеет. Позволяет ориентировочно оценить эффективность работы каждого цилиндра, а также состояние цилиндропоршневой группы.

4. Для дизельных сервисов приборы комплектуются накладными пьезоэлектрическими датчиками. Своего программного модуля не имеют. Позволяют достаточно точно находить дефекты в элементах топливной аппаратуры.

5. Различные другие программные модули.

Отсутствие «жесткой привязки» к стандарту позволяет каждому автосервису подбирать требуемую комплектацию исходя из задач, стоящих перед ним. А также позволяет более гибко решать вопросы стоимости данного вида приборов.

Совет 3. При выборе прибора особое внимание обращаем на его программное обеспечение, наличие обновлений, вопросы технической поддержки и гарантий производителя.

Обзор и результаты тестирования данных устройств будут рассмотрены в отдельной статье.

Автор статьи — Рязанов Федор

Преподаватель Школы ИнжекторКар

Написать комментарий

Ваш комментарий: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Получение осциллограмм системы зажигания

Это, пожалуй, один из самых главных аспектов применения мотортестера. Система зажигания бензинового двигателя играет важную роль в обеспечении нормального протекания рабочего процесса и малейшие неполадки в ней приводят к перебоям в работе мотора, падению мощности и экологических показателей. Поэтому контроль функционирования системы зажигания занимает одно из первых мест в перечне диагностических процедур.

Анализ осциллограмм системы зажигания и проявление характерных дефектов на осциллограммах рассмотрены в разделе, посвященном этим системам. Здесь же будут освещены вопросы подключения мотортестера и методики получения осциллограмм.

Для снятия осциллограмм высокого напряжения служат входящие в комплект мотортестера специальные датчики. Они могут быть двух типов, различающихся принципом действия и соответственно, конструкцией: емкостные и индуктивные.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Индуктивный датчик чаще всего служит для синхронизации мотортестера по высоковольтному импульсу первого цилиндра, хотя может применяться и как датчик для снятия осциллограммы в системах зажигания типа СОР.

Принцип действия такого датчика аналогичен работе трансформатора. В качестве магнитопровода такого «трансформатора» используются два ферритовых полукольца, вторичной обмоткой является намотанная на одно из полуколец катушка, а первичной – токоведущая жила высоковольтного провода.

Таким образом, любые изменения тока в проводе преобразуются в напряжение на обмотке, которое и является выходным сигналом датчика. Формирование напряжения на выходе датчика обусловлено явлением электромагнитной индукции при изменении магнитного поля.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Емкостный датчик конструктивно представляет собой изолированные металлические пластины, которые образуют с токоведущей жилой высоковольтного провода конденсатор. Снятие сигнала происходит за счет емкостной связи между пластинами датчика и жилой провода. Именно такие датчики в большинстве приборов используются в качестве измерителей при работе с системами зажигания с высоковольтными проводами – классической и системой типа DIS. Для снятия осциллограмм системы СОР применяют емкостные датчики другой конструкции.

Главное их отличие в том, что сигнал снимается за счет емкости между экранированными изолированными обкладками датчика и вторичной обмоткой катушки. Существует большое количество конструкций таких датчиков, зависящих от конструкции катушки системы зажигания и способа ее установки на двигатель. Так или иначе, но работа всех датчиков этого типа основана на изменении электрического поля, в отличие от датчиков индуктивных, использующих поле магнитное.

Оба типа датчиков – и емкостные, и индуктивные – используются в качестве сигнальных при снятии осциллограмм в системе СОР. Нужно понимать, что получаемые с их помощью осциллограммы могут иметь очень различный вид. Это обусловлено разным принципом действия датчиков. Возможна даже ситуация, когда датчик одного типа оказывается вообще неспособным создать хоть сколько-нибудь реальную осциллограмму, в то время как датчик другого типа отобразит осциллограмму вполне правдоподобную. Повторим, речь идет о системе СОР.

Подключение мотортестера для снятия осциллограмм высокого напряжения

Последовательность подключения измерительных датчиков к системам различных типов значительно отличается, поэтому рассмотрим три разновидности систем, которые можно встретить на современных бензиновых двигателях.

Это системы:

  • классическая с механическим распределителем;
  • система типа DIS;
  • система типа СОР.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Подключение к классической системе с механическим распределителем высокого напряжения показано на рисунке:

Синхронизирующий датчик первого цилиндра устанавливается на высоковольтный провод первого цилиндра, измерительный датчик – на центральный провод между катушкой зажигания и распределителем. Такое подключение обеспечивает отображение импульсов высокого напряжения одновременно всех четырех цилиндров, а синхронизация осуществляется по импульсу первого цилиндра.

Возникает вопрос: можно ли подключить измерительный датчик непосредственно к проводу интересующего нас цилиндра и снять осциллограмму с него?

Да, можно, но нужно понимать, что из-за дополнительного искрового зазора между бегунком и крышкой распределителя после угасания искры измерительный датчик оказывается фактически отключенным от катушки зажигания. Указанное явление приводит к исчезновению на осциллограмме затухающих колебаний, характеризующих исправность катушки.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Особняком стоят системы зажигания, применявшиеся на некоторых автомобилях японского и американского производства. В литературе встречается их название Integrated Ignition Assembly (IIA), что можно перевести как «интегрированный узел зажигания». Такие системы сходны с классическими, но содержат встроенную в механический распределитель катушку и, соответственно, не имеют центрального высоковольтного провода.

Читайте так же:
Классификация монтажных и обмоточных проводов

Подключение мотортестера к системе типа IIA выполняется аналогично классической, с установкой датчика первого цилиндра на соответствующий провод. Отличие в том, что для снятия осциллограммы необходимо поднести измерительный датчик к хорошо различимому на крышке высоковольтному выводу катушки зажигания. Как показывает практика, этого вполне достаточно для получения стабильной осциллограммы напряжения на катушке с характерными затухающими колебаниями после угасания искры.

Рассмотрим подключение датчиков мотортестера к системе типа DIS. Она отличается применением катушек зажигания с двумя высоковольтными выводами. В большинстве случаев катушки объединены один блок, а высокое напряжение подводится к свечам непосредственно от катушек по проводам.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

В такой системе зажигания искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах, при этом полярность импульсов на свечах пары цилиндров оказывается противоположной. Учитывая все вышесказанное, нетрудно прийти к заключению: измерительные датчики мотортестера при работе с системой DIS устанавливаются на каждый высоковольтный провод, при этом необходимо соблюдать полярность. Как и в случае классической системы, на провод первого цилиндра устанавливается синхронизирующий датчик.

Измерительные датчики разной полярности, как правило, помечены разным цветом. Сама процедура определения полярности зависит от конструкции мотортестера и описана в руководстве к конкретному прибору.

Для проведения диагностики системы DIS по первичному напряжению необходимо снять осциллограммы напряжения на первичных обмотках катушек, подключив к их выводам щупы мотортестера в режиме измерения напряжения до 500В. Синхронизацию при этом можно использовать как от датчика первого цилиндра, так и любую другую, например, по ДПКВ. Следует заметить, что в корпус катушки может быть встроен силовой каскад управления первичной обмоткой. В таком случае диагностика по первичному напряжению становится невозможной.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Снятие осциллограммы в случае систем типа СОР имеет свои особенности. Данная система характеризуется тем, что каждая свеча обслуживается собственной (индивидуальной) катушкой зажигания. В зависимости от конструкции индивидуальные катушки можно разделить на два типа – компактные и стержневые.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Помимо этого встречаются конструкции, где индивидуальные катушки объединены в модуль по две, три или четыре:

Так как каждая свеча двигателя обслуживается собственными катушкой и коммутатором, можно говорить о том, что каждый цилиндр имеет собственную систему зажигания. Поэтому диагностика СОР-систем зажигания сводится к последовательной проверке каждой ее части.

Для проведения диагностики по первичному напряжению нужно снять его осциллограмму, подключив один из каналов в режиме изменения напряжения до 500В к управляющему выводу первичной обмотки.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Если индивидуальная катушка содержит встроенный коммутатор, то управляющий вывод находится внутри корпуса катушки и оказывается недоступным для подсоединения к нему щупов мотортестера. Это делает невозможным проведение диагностики по первичному напряжению и ее проводят по вторичному напряжению с применением накладных СОР-датчиков емкостного или индуктивного типов различных конструкций.

Применение емкостного датчика предпочтительно, так как полученная с его помощью осциллограмма более точно повторяет форму напряжения во вторичной цепи диагностируемой системы зажигания. Временные параметры осциллограммы (продолжительность накопления энергии, момент высоковольтного пробоя, время горения искры), полученной при помощи емкостного датчика, точно соответствуют действительности.

Но амплитудные значения напряжений пробоя и горения оценивать нельзя: они сильно зависят от расстояния между чувствительной поверхностью датчика и вторичной обмоткой катушки – чем меньше это расстояние, тем больше амплитуда сигнала. К сожалению, применение такого датчика становится невозможным в случае, если создаваемое вторичной обмоткой электрическое поле экранировано конструктивно.

В такой ситуации применяется датчик индуктивного типа. Чаще всего он требуется при работе с индивидуальными катушками стержневого типа либо модулями из нескольких индивидуальных катушек. При установке датчика следует выбрать такое его положение относительно сердечника исследуемой катушки зажигания, при котором будет наблюдаться максимальная амплитуда осциллограммы.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Как и в случае применения емкостного датчика, возможен корректный анализ лишь временных параметров осциллограммы. Амплитудные же значения оценивать опять-таки нельзя: они сильно зависят от взаимного положения датчика и катушки, а также от особенностей их конструкции.

Следует отметить, что получение осциллограммы с применением накладных СОР-датчиков обоих типов в отдельных случаях представляет собой занятие достаточно творческое. Большое разнообразие конструкций индивидуальных катушек разных производителей заставляет искать методы снятия осциллограмм с использованием сначала датчиков сначала одного типа, затем другого, поиском удачного взаимного положения катушки и датчика.

Так или иначе, получить более или менее пригодную для анализа осциллограмму удается в большинстве случаев. Отдельные ее участки, вроде накопления энергии, могут оказаться сильно искаженными вследствие конструктивных особенностей катушки. В этом случае имеет смысл сравнительный анализ осциллограмм катушек разных цилиндров. Как правило, исправные катушки имеют осциллограммы одинаковой или очень сходной формы. Если же форма напряжения одной из катушек заметно отличается от других, можно говорить о наличии дефекта и проводить более детальную проверку.

Краткий итог

Для работы с системами зажигания применяются два типа датчиков: емкостные и индуктивные. Классическая система с механическим распределителем: синхронизирующий датчик устанавливается на провод первого цилиндра, измерительный – на центральный провод. Система типа DIS: синхронизирующий датчик устанавливается на провод первого цилиндра, измерительные датчики – на провода всех цилиндров с соблюдением полярности. Система типа СОР: используется накладной емкостный или индуктивный датчик, анализ осциллограмм возможен методом сравнения, амплитудные значения оценивать нельзя.

Режимы отображения осциллограмм системы зажигания

Программная часть мотортестеров, как правило, предоставляет широкие возможности для анализа осциллограмм системы зажигания. Для удобства пользователя существуют четыре режима отображения осциллограмм первичного и вторичного напряжений: «Парад», «Расширенный парад», «Растр» и «Наложение».

Переключение режимов отображения осуществляется тем или иным способом и зависит от конкретного прибора. Разные режимы отображения облегчают анализ различных характеристики осциллограмм; рассмотрим их по порядку.

1. Парад

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Сигналы от каждого из цилиндров отображаются на одной горизонтальной линии в количестве и последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров данного двигателя. Например, 1-3-4-2. Этот режим удобен для сравнения значений напряжения пробоя и горения в разных цилиндрах, а также для покадрового визуального контроля осциллограммы процесса искрообразования.

2. Расширенный парад

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Режим аналогичен предыдущему, с той лишь разницей, что программой искусственно расширен участок горения искры. При этом не отображается участок, соответствующий накоплению энергии в катушке. Данный режим удобен для более тщательного визуального контроля формы осциллограммы процессов искрообразования одновременно во всех цилиндрах.

3. Растр

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Этот режим позволяет очень эффективно сравнивать длительность накопления, горения искры и затухающих колебаний в катушке, а также производить сравнительный анализ формы осциллограмм этих процессов в разных цилиндрах. Осциллограммы на экране отображаются друг над другом на горизонтальных линиях. Их количество и последовательность опять же соответствуют количеству и порядку работы цилиндров двигателя.

4. Наложение

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Осциллограммы процессов искрообразования всех цилиндров отображаются на одной горизонтальной линии, наложенными друг на друга. Этот режим позволяет визуально оценить степень корреляции формы осциллограмм в различных цилиндрах и сделать соответствующие выводы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector