Диагностика с помощью осциллографа

Дата публикации: 08.05.2019

Что такое осциллограф и мотор-тестер?

Мы думаем, немногие слышали эти названия, особенно в помещении автосервиса. На самом деле это прибор, который позволяет увидеть на экране монитора все электрические и физические процессы, которые происходят в двигателе. И, что самое главное – без разбора.

Комплексные проверки двигателя осциллографом (так называемые «скрипты») не имеют аналогов по своей эффективности в сочетании невысокой ценой. По каждой проверке мы предоставим вам подробный отчет с результатами измерений и заключением о работе систем вашего двигателя.

Скрипт — это определенная последовательность измерений, после программной обработки которых получаем результаты о состоянии различных систем двигателя. Это могут быть: силовая электрическая цепь (стартер, генератор, стартер), механическая часть двигателя (компрессия, фазы ГРМ, проходимость впускного и выпускного трактов), и многое другое.

У нас работают первоклассные специалисты, обладающие навыками работы с осциллографом. Ведь только с помощью него можно проверить каждый датчик по отдельности, измерив его выходной сигнал. Зачастую получается, что блок управления двигателем неверно расшифровывает сигнал от датчика, в результате чего появляются сбои в работе двигателя при отсутствии ошибок. Сканер в данном случае бессилен. А замена запасных частей «наугад» — не наш метод.

Возможности данного оборудования намного шире, чем изложено ниже, но мы перечислим наиболее эффективные в работе и востребованные услуги.
Во время диагностики есть возможность наглядно увидеть сигнал с каждого из датчиков, а также все физические процессы в двигателе, которые происходят на самом деле, а не то как это видит блок управления двигателем.

• Диагностика цепи ГРМ с помощью осциллографа с точностью до одного градуса обойдётся вам намного дешевле, чем визуальная проверка с частичной разборкой двигателя. Помимо этого, попутно мы проверим форму сигналов датчиков коленвала и распредвала, ведь одни так же периодически нуждаются в замене.
• При помощи скрипта El Power мы проверим: стартер, генератор, аккумуляторную батарею, силовые питающие провода в реальных условиях работы без демонтажа элементов за короткое время. Данная процедура необходима всем перед наступлением зимнего сезона или при наличии каких-либо проблем с запуском двигателя. К тому же, заранее заметив неисправности в генераторе, либо стартере, вы можете существенно продлить жизнь своему аккумулятору, сэкономив приличную сумму.
• Скрипт CSS позволяет провести комплексную диагностику работы двигателя, а именно следующих систем: состояние цилиндро-поршневой группы, топливоподачи, зажигания, датчика положения коленвала, вклад каждого цилиндра в работу двигателя. Данная процедура необходима для двигателей с пробегом свыше 100тыс.км, т.к. позволяет без разбора оценить состояние основных его систем за очень короткое время.
• Скрипт Px позволяет без разборки двигателя с очень высокой точностью определить: правильность установки фаз ГРМ, необходимость регулировки клапанов, измерить компрессию в цилиндре, определить засорённый воздушный фильтр двигателя и забитость выхлопной системы (в т. ч. катализатора), фактический угол опережения зажигания (а не тот, который «видит» блок управления двигателем). Если у автомобиля повышенный расход топлива, либо снижена мощность, то данная услуга должна выполняться в первую очередь ввиду своей эффективности и невысокой стоимости.
• Так же данный прибор позволяет диагностировать электрическую составляющую таких узлов, как: ABS, АКПП, шины передачи данных Can и Lin.

Получить подробные консультации и записаться на проверку вы можете по телефону 21-86-88. 

Радиосхемы. — Проверка радиодеталей осциллографом

категория

Советы начинающим радиолюбителям

материалы в категории

Осциллограф- вещь очень полезная в радиолюбительской практике: им можно наглядно увидеть форму сигнала в устройстве (амплитуду, искажения и так далее), но мало кто знает что при помощи осциллографа можно проверять радиодетали. Именно о том как проверить радиоэлементы при помощи осциллографа и рассказывает данная статья

В первую очередь необходимо изготовить небольшую приставку:

Принципиальная схема

Принципиальная схема приставки изображена на рис. 1. Приставка к осциллографу позволяет проверять практически все элементы, устанавливаемые в радиоэлектронные устройства бытовой аппаратуры: от резисторов до управляемых вентилей (тиристоров), а также дает возможность оценить качество потенциометров, катушек индуктивности, исправность переключателей, реле, трансформаторов и т. д.

Таким образом, один осциллограф может заменить почти всю измерительную лабораторию входного контроля. Необходимо иметь в виду, что осциллограф служит не только для наблюдений различных процессов, связанных с изменением формы напряжения.

Осциллограф можно использовать как электронный вольтметр, омметр, а применяя приставку к осциллографу, можно наблюдать на экране осциллографа характеристики транзисторов, что расширяет возможности использования осциллографа в ремонтной и любительской практике.

Конструкция и работа с приставкой

Приставка собирается в металлическом или пластмассовом корпусе размерами 50 X 75 X 100 мм с использованием малогабаритного трансформатора, понижающего напряжение с 220 до 6,3 В. Мощность трансформатора небольшая (20 мВт), а потребляемый ток не превышает 2—3 мА.

Рис. 2. Соединение приставки с осциллографом.

Работа с приставкой. Выводы приставки 1, 2, 3 соединяют с соответствующими выводами осциллографа (рис. 2). Осциллограф переводят в режим работы с внешней синхронизацией или с разверткой от внешнего источника. Подключают приставку к сети. На экране появится горизонтальная линия (если выводы 1 и 2 не замкнуты).

Затем Нажимают кнопку КН1, линия на экране осциллографа должна при этом отклониться на некоторый угол. Ручками «Усиление по горизонтали», «Усиление по вертикали» и «Установка по вертикали» добиваются того, чтобы линия располагалась в центре экрана под углом 45° к горизонтальной оси. Длина изображения должна быть равна половине диаметра экрана (рис. 3).

Проверяемый элемент всегда подключают к выводам приставки 3 я 2. Вертикальная линия на экране (см. рис. 3) свидетельствует о коротком замыкании, горизонтальная — об обрыве в цепи или в элементе.

Характер изображения на экране осциллографа определяется зависимостью сопротивления испытуемого элемента от величины и полярности подводимого к нему синусоидального напряжения.

Проверка электронных компонентов

Покажем, что можно увидеть на экране осциллографа при исследовании следующих элементов.

Полупроводниковые диоды. Полярность включения и вид кривых на экране показаны на рис. 3, а, б. При обратном включении диода получается кривая, изображенная на рис. 3, в. Так можно определить выводы анода и катода диодов, у которых стерта маркировка.

Если вершина угла на экране скруглена или одна из его сторон много больше другой, или направление прямых сильно отличается от горизонтального и вертикального, то диод должен быть забракован.

Стабилитроны. Если напряжение стабилизации стабилитрона меньше 10 В, на горизонтальной линии появится излом (рис. 3,г). Расстояние от излома до вертикальной линии будет соответствовать напряжению стабилизации (в нашем случае 10 В).

Селеновые вентили. Если элемент исправный, то луч на экране будет вычерчивать горизонтальную линию, которая плавно переходит в вертикальную (рис. 3, д).

У неисправного элемента вертикальная часть осциллограммы будет очень короткой или с большим наклоном. Такая кривая свидетельствует о большом падении напряжения на вентиле при прохождении тока в прямом направлении. Падение напряжения на селеновых выпрямителях много больше, чем на германиевых или кремниевых.

Рис. 3. Осциллограммы, полученные при проверке электрорадиоэлементов

Туннельные диоды. Способ включения показан на рис. 3, е. Характеристика исправного диода изображена на рисунке (кривая 1). Иногда, увеличивая усиление по горизонтали, удается получить картину, показанную на рисунке (кривая 2), которая представляет собой типичную характеристику туннельного диода. Перед проверкой других деталей ручку «Усиление по горизонтали» необходимо перевести в положение, найденное во время калибровки.

первая осциллограмма, изображенная на рис. 3, з, будет соответствовать транзистору п-р-п.

Если при испытаниях транзисторов на экране не появится характеристика в виде буквы L, это значит, что в цепи электродов транзистора имеется обрыв. Когда один из отрезков осциллограммы (буквы L) изогнут, это означает, что неисправен один из р-п переходов транзистора.

Изгиб вертикальной линии свидетельствует о большом сопротивлении в прямом направлении, наклон горизонтальной линии — о малом Обратном сопротивлении перехода (большой обратный ток коллектора). Отклонение сторон угла от горизонтали и вертикали указывает на плохое качество переходов.

Обычно у мощных транзисторов (даже у самых лучших) всегда наблюдается большой обратный ток коллектора. Поэтому сначала надо испытать несколько исправных мощных транзисторов и затем уже по инм, как по эталонам, проверять другие. Явления, указывающие на короткое замыкание или обрыв в транзисторе, одинаковы для всех типов транзисторов.

Однопереходные транзисторы. Схема включения показана на рис. 3, к. Сначала следует провести измерение с отключенным эмиттером. На экране осциллографа должна появиться прямая линия с наклоном 30° по отношению к горизонтальной оси (рис. 3, к,

1). Затем соединяют эмиттер с зажимом 2, при этом часть прямой на экране должна изогнуться вверх (рис. 3, к, 2). Если эмиттер подключить к зажиму 3 (к базе транзистора), вертикальным станет нижний конец прямой (рис. 3, к, 3).

Резисторы (постоянные и переменные). Измеряя транспортиром угол наклона прямой на экране относительно горизонтали, можно приблизительно определить величины сопротивлений различных резисторов. Для этого следует использовать схему рис. 3, л и график, изображенный на рис. 4. Для резисторов с сопротивлением до 100 Ом луч на экране будет вычерчивать вертикальную ось, свыше 100 кОм — горизонтальную.

Рис. 4. График для определения величины сопротивления постоянных и переменных резисторов.

Эти две прямые определяют диапазон измерений осциллографа. Перед измерением резистор следует подключить к зажимам 3 и 2. Один из крайних выводов и средний вывод регулируемого резистора (потенциометра) подключают к приставке. При повороте оси исследуемого переменного резистора наклон прямой на экране должен измениться. Нечеткое изображение линии на экране указывает на загрязнение подвижного контакта резистора.

Фоторезисторы подключают к зажимам 3 и 2. Если входное отверстие фоторегулятора прикрыть, то на экране появится прямая, имеющая небольшой угол наклона. Если прибор осветить, появится вертикальная прямая. Используя график, приведенный на рнс. 81, можно определить сопротивление прибора при освещении с различной интенсивностью. Так подбирают фоторезисторы с близкими характеристиками, а также калибруют фотоэкспонометры.

Конденсаторы любого типа также присоединяют к зажимам 3 к 2. Для исправных конденсаторов емкостью до 0,85 мкФ на экране появится эллипс с горизонтальной большой осью (см. рис. 3, м). При емкости, близкой к 0,85 мкФ, на экране получится круг, а при емкости, превышающей эту величину, снова эллипс, но с большой вертикальной осью.

Рис. 5. График для нахождения емкостей проверяемых конденсаторов.

Измеряя отношения большой и малой осей эллипса, можно по графику, приведенному на рис. 5, найти приблизительную емкость конденсатора. Если большая ось эллипса наклонена, это свидетельствует о слишком большом токе утечки конденсатора.

Катушки, реле и трансформаторы. Выводы катушек, реле и обмоток трансформаторов подключают к зажимам 3 и 2 приставки и наблюдают эллипс иа экране осциллографа. При индуктивности катушки меньше 5 Г на экране получится эллипс, большая ось которого слегка наклонена относительно вертикали, при индуктивности 5 Г на экране будет круг, а выше 5 Г — эллипс, большая ось которого немного отклонена от горизонтальной оси.

Естественно, что точность таких измерений не высока, так как на вид осциллограммы влияет не только индуктивность, но и емкость обмоток. Форма осциллограммы, отличающаяся от описанной, указывает на короткое замыкание в катушке. Имея катушки, индуктивность которых известна, измеряемую индуктивность можно определить сравнением.

Проверка электрических цепей. Так как устройство позволяет оценивать очень малые значения сопротивления между зажимами 3 и 2, его можно использовать для проверки выключателей, электроламп, предохранителей, монтажных проводов и электрических цепей.

По страницам журнала Радио

как выбрать правильный графический осциллограф для автомобиля

Комплектуем диагностический пост современного автосервиса. Часть 4

Тесты  датчиков и функций  мотортестеров по проверке систем зажигания.

Требования к функциональным возможностям мотортестеров сложились в те года, когда автомобили имели примитивные системы бортовой самодиагностики (либо не имели ее вообще).   Высокая цена этих приборов определялась наличием  большого количества измерительных датчиков и достаточно сложного програмного обеспечения. Современные блоки управления двигателем уже имеют развитую систему самоконтроля (бортовой системы самодиагностики OBD-2 и внутрифирменных систем самодиагностики) — но требования к мотортестерам не изменились. Их применение обосновано только при работе со старыми автомобилями. При диагностике современных автомобилей часть их функций является избыточными. Вот почему наш техцентр решил отказаться от таких прекрасных приборов, как SMP-4000 фирмы SUN или FSA-720 фирмы BOSCH . На старых и дешевых автомобилях использование дорогостоящего оборудования экономически нецелесообразно, на современных — часть его функций не используется. А зачем платить лишнее? Таким образом, время потребовало убрать редко используемые датчики и програмные модули. Что, соответственно, позволило снизить цену и сделать эти приборы доступными для обычных автосервисов. На смену мотортестерам пришли осциллографы с функциями мотортестеров: они имели уменьшенный набор функций и датчиков. Но при их разработке производители столкнулись с проблемой: они не очень хорошо понимали потребности реально работающих диагностов и не всегда правильно подходили к вопросу предлагаемой комплектации. При тестировании приборов высокой ценовой категории мы основное внимание уделяли именно наличию “лишних” (или редко используемых ) функций и датчиков. Выбирали приборы, имеющие несколько вариантов выбора комплектации и подбирали наиболее  удолетворяющую нас по соотношению “цена — функциональность”. Так же большое внимание мы уделяли удобству пользовательского интерфейса. Как у хорошего мастера инструмент всегда должен быть под рукой, так и у прибора органы управления должны быть легко доступны и интуитивно понятными. Напомню: тестирование на нашем техцентре в разное время проходили  приборы: МотоДок-3, USB –Осциллоскоп Постоловского (версии 1,2. 3,4), АвтоАс Профи-3, Pico Scope. А так же сканеры + осциллографы:  Carman Scan VG, Carman Scan VG+, Carman Scan VG64 и G—Scan2, а также многие другие. Перечень этих приборов и цены на них мы рассмотрели в предыдущей статье “Обзор цен”.

Проверка сигналов вторичного напряжения системы зажигания  является определяющей в работе мотортестеров и осциллографов с их функциями. Что дает эта информация? Практически полный анализ работы системы зажигания. Со времен первых автомобилей Генри Форда по недавнее время, осциллографический анализ систем зажигания являлся единственной методикой их полной проверки.  

Для снятия осциллограмм вторичного напряжения применяются накладные датчики. Для разных систем зажигания применяются разные наборы:

Системы зажигания с прерывателем-распределителем. Набор датчиков должен состоять из измерительного датчика и датчика синхронизации (датчик 1-го цилиндра). Во всех представленных приборах они имеются.

Тест измерительных датчиков

При  тестировании все измерительные датчики показали достаточно большую погрешность при замере пробивного напряжения. За эталон были взяты датчики фирмы SUN. Но форму сигнала вывели хорошо все приборы.

Вывод: при проведении замеров абсолютным значениям пробивного напряжения верить нужно с большой осторожностью.

 Зачем необходимо его измерять? И как важно знать точное значение? Нормой считается пробивное напряжение 10 kV на холостом ходу (минимальная наполняемость цилиндра). Замечено, что если оно более 15 kV, то при открытии дросселя ( максимальная наполняемость цилиндра и, соответственно большее требуемое пробивное напряжение) большинство современных систем зажигания уже не справляются со своей задачей и пробоя искрового промежутка свечи не происходит. Но напряжение катушка зажигания вырабатывает — не найдя “штатного” пути пробоя, начинает пробивать по другим элементам системы зажигания, выводя их из строя. Так же замечено, что первыми страдают элементы, имеющие наиболее высокую стоимость. Таким образом, обнаружив высокое пробивное напряжение в одном или нескольких цилиндрах, можно с уверенностью говорить о дефекте и прогнозировать выход элементов системы зажигания из строя в ближайшее время. Высокая погрешность датчиков резко снижает достоверность данного анализа. Но на сегодняшний день  появились другие способы оценки, позволяющие без точного замера величины напряжения пробоя поставить достоверный диагноз. Это просмотр формы линии горения искры на холостом ходу и при полном окрытии дросселя, а так же остаточных колебаний. Отсутствие перехода с высокого напряжения, приложенного к искровому промежутку на более низкое напряжение горения искры однозначно говорит о том, что искра (ионизация промежутка) не возникла. А отсутствие остаточных колебаний однозначно говорит о неисправности катушки.

                              

Поэтому функцию измерения пробивного напряжения с высокой точностью можно считать избыточной — важнее правильное отображение формы самого сигнала. При проведении проверки системы зажигания особое внимание следует уделить не его величине, а наличию линии горения на открытом дросселе. Наличие остаточных колебаний можно проверять на любом режиме.

Датчики синхронизации

В отличие от измерительного датчика его задача более проста: дать информацию компьютеру о прохождении искры 1- го цилиндра (т.е. указать на нахождение поршня близкому к ВМТ на такте сжатия). Форма сигнала не имеет принципиального значения. Наиболее удобной является импульсная форма, поэтому в большинстве приборов используется обычный измерительный датчик, сигнал которого пропущен через дифферианциальную цепочку. Требования к нему невелики, поэтому у всех приборов (включая приборы низкой ценовой группы, а так же приборы фирмы SUN) эти датчики показали примерно одинаковые результаты. Пример сигнала этих датчиков приведен выше (показан желтым цветом).

Таким образом, при работе с системами с прерывателем-распределителем зажигания (“трамблером” — сняты с производства, но их еще можно встретить на дорогах нашей необьятной Родины)  необходимыми в работе диагностического поста автосервиса являются: датчики синхронизации (1 шт.), измерительный датчик (1 шт). Все приборы, прошедшие у нас тестирование, вполне способны к работе с этими автомобилями.

Системы зажигания с двойными катушками (системы DIS).

Это более современные системы — но из-за отсутствия центрального бронепровода их проверка несколько сложнее, чем с обычным прерывателем — распределителем. Требуется подключение накладных датчиков на каждый цилиндровый бронепровод. Необходимым является набор  измерительных датчиков, состоящий (как минимум) из 6-ти штук.Но особенностью искры на этих системах является разная полярность искры на парных цилиндрах. Половина сигналов получаются “перевернутыми”. Чтобы правильно их отобразить, необходимо использовать измерительные датчики разной полярности.

 Рассмотрим трудоемкость данного замера. На бронепровод 1-го цилиндра надеваем датчик одной полярности (условно назовем его “красный”) и смотрим отображаемый им сигнал. Так же на него подключаем датчик синхронизации:

Особенностью мотортестеров является их неспособность к отображению сигналов системы зажигания отрицательной полярности. Вероятность того, что мы “ угадали” правильный датчик (сигнал отображается), равна 50%. В этом случае, на парный ему цилиндр надеваем датчик другой полярности (условно назовем его “зеленый”). Если нет — меняем датчики местами. Далее приступаем к подключению следующей пары цилиндров. Опять вероятность “правильного” подключения равна 50%. Итого, для 4-х цилиндрового двигателя вероятность сразу подключить все правильно и приступить к анализу показаний равна 25%. С первого раза удачной оказывается только каждая 4-я попытка. На 6-ти цилиндровом двигателе этот процент еще в 2 раза меньше. Наиболее удачное техническоее решение в облегчении этого процесса применил прибор АвтоАс Профи-3. Он не стал делать датчики разной полярности (“зеленые” и “красные”), а сделал ее изменение с помощью переключателей на специальном коммутационном блоке.

Это значительно облегчило процесс нахождения правильной комбинации при подключении. При этом тесте данный прибор получил наивысшую оценку.

Как можно облегчить данный замер? Погрешность этих датчиков очень велика, подключение занимает достаточно долгое время — сразу возникает вполне разумное решение: отказаться от одновременного просмотра всех цилиндров. Просматривать их по очереди одним датчиком! Отказ от набора датчиков для проверки системы   DIS позволит снизить цену приобретаемого прибора и снизит время нахождения дефекта.

Системы зажигания с индивидуальными катушками (COP — Coil Over Plug).

Замер вторичного напряжения на них сопряжен с большим рядом трудностей. У них отсутствуют бронепровода — применение накладных датчиков невозможно. Требуются специальные СОР- адаптеры. Выполняются в виде пластин, накладываемые на катушки зажигания и улавливающие ее электрическое поле. Форма катушек у разных производителей может быть разной, поэтому требуется набор СОР- адаптеров, что повышает цену приборов. Поэтому сейчас более популярными являются «линейные СОР адаптеры».

При тестировании все эти датчики показали очень плохие результаты.

Тестируем COP адаптер АвтоАс Профи-3.  

И вот что он нам показал….

Причина кроется в особенностях конструкции самих катушек: электрические поля в них могут экранироваться и плохо улавливаться адаптером. Тестируемый нами

датчик производства  (г.Ростов) «ловил» все  наводки, кроме нужных. В нашем тесте получил самую низшую оценку.

Но производитель постоянно работает над повышением качества своей продукции. Пожелаем ему удачи — но пока наиболее удачно форма измерительных элементов выполнена только у датчиков фирмы SUN. Никому из производителей тестируемых приборов не удалось ее грамотно скопировать.

Для работы с катушками со слабым электрическим полем в комплект ряда приборов входят датчики индуктивного типа, улавливающие магнитное поле катушки.

Комбинация двух этих датчиков дает неплохой результат: на тех катушках, где плохо работает один, лучше работает другой. Но погрешность в измерении абсолютной величины напряжения очень большая, поэтому анализу подлежит только форма сигнала.

Но неожиданно для нас эти адаптеры показали удобство пользования при проверке систем зажигания с распределителем зажигания и систем DIS. Прикладывая линейный адаптер поочереди к бронепроводам каждого цилиндра, можно очень быстро и достоверно оценить форму сигнала. При этом замере мы лишаемся возможности одновременного просмотра сразу всех цилиндров (что рекомендуют руководства прошлого века), зато значительно быстрее находим дефект. Новый век диктует новые условия!

Вывод: для оценки состояния системы зажигания достаточным комплектом датчиков являются: датчик синхронизации (используется так же в ряде других проверок) и линейный СОР адаптер.

На современных автомобилях с развитой системой бортовой самодиагностики уже появляются другие методы проверки системы зажигания. Например, просмотр счетчиков пропусков вооспламенения, скрипты Шульгина, применение искрового пробойника и многое другое.

Впрочем, это тема отдельной статьи….

Продолжение следует

Как проверить радиодетали осциллографом | Электронные схемы

как проверить радиодетали осциллографом

как проверить радиодетали осциллографом

С помощью приставки на нескольких деталях и осциллографа,имеющего вход X и Y,можно проверять и примерно измерять характеристики радиодеталей:диодов,транзисторов,конденсаторов,катушек индуктивности и т.д.

Выводы приставки надо соединить как показано на схеме. Осциллограф переводят в режим с внешней синхронизацией,на экране появится горизонтальная линия и при нажатии кн,линия отклонится на некоторый угол.Далее регулировкой по горизонтали и вертикали,добиться чтобы линия стала под углом 45 градусов к горизонтальной оси(на фото внизу).Проверяемые радиодетали подключаются к выводам 2-3.Если линия станет вертикальной при измерении радиодеталей,значит короткое замыкание,если горизонтальная,значит обрыв.

приставка к осциллографу для проверки радиодеталей

приставка к осциллографу для проверки радиодеталей

Все геометрические фигуры,которые будут видны на экране осциллографа при проверке,показаны на фото.

как проверить радиодетали осциллографом

как проверить радиодетали осциллографом

Такая фигура будет при исправном диоде

как проверить диод осциллографом

как проверить диод осциллографом

Фигура при проверке конденсатора емкостью 1мкФ. Ниже 0.8мкФ будет эллипс,но при высокой емкости снова будет эллипс.Эллипс также будет при проверке катушек индуктивности.Их подключают к выводам 2-3.

как проверить конденсаторы осциллографом

как проверить конденсаторы осциллографом

Фигура при проверке транзисторов.Изгиб вертикальной линии говорит о большом сопротивлении в прямом направлении.

как проверить транзисторы осциллографом

как проверить транзисторы осциллографом

Проверка исправности радиоэлементов с помощью осциллографа

Мастер-любитель очень часто встречается с необходимостью проверки радиоэлементов, используемых при монтаже и отладке электронных схем. Если в распоряжении мастера есть осциллограф, то, изготовив простейшую приставку, можно проверять исправность и вести подбор многих радиоэлементов по их параметрам.

Рис.1. Схема приставки для проверки исправности радиоэлементов

Схема приставки приведена на рис.1. В качестве трансформатора Т можно использовать понижающий трансформатор, с части вторичной обмотки которого снималось бы напряжение 15-20 В и были бы отводы, обеспечивающие снятие напряжения со вторичной обмотки 40-100 В (для проверки высоковольтных стабилитронов и тиристоров).

Гнезда XI и Х2 служат для подключения проверяемых переменных резисторов, гнезда Х5 и Х6 — других радиоэлементов. К гнезду Х7 подключают управляющий электрод проверяемого тиристора. Изменением сопротивления резистора R2 устанавливают размах горизонтального отклонения луча осциллографа. Тумблер SA предназначен для перевода приставки в режим калибровки и в режим проверки переменных резисторов. Резистор R_доп включают в схему при работе с профессиональным осциллографом. Дело в том, что приставка рассчитана на работу с простейшим любительским осциллографом, имеющим входное сопротивление канала «X» 12 кОм. Большинство же профессиональных осциллографов имеют входное сопротивление этого канала такое же высокое, как и канала «У» — 1 МОм. Поэтому если применять такой осциллограф, необходимо нормировать этот параметр дополнительным резистором сопротивлением 12 кОм. В противном случае необходимо существенно увеличить сопротивление резистора R2 и внести коррективы в график на рис.2.

Рис.2. к определению емкости конденсатора по параметрам эллипса

Включив приставку в сеть, замыкают гнезда XI и Х2, а также Х5 и Х6, и подключают осциллограф. На экране будет наблюдаться вертикальная линия. Входным аттенюатором в канале «У» устанавливают усиление, обеспечивающее отклонение луча на возможно большее в пределах экрана число делений масштабной сетки (рис. 3, а). Снимают перемычку с гнезд Х5 и Х6. На экране появится горизонтальная линия, такую же длину которой устанавливают резистором R2 (рис. 3,б). При включении тумблера SA линия на экране расположится под углом 45° (рис. 3, в), что свидетельствует о правильной подготовке приставки к работе.

Рис. 3. Осциллограммы при калибровке приставки: а — тумблер SA выключен, гнезда XI и Х2, Х5 и Х6 замкнуты; б — тумблер SA выключен, гнезда XI и Х2 замкнуты, Х5 и Х6 разомкнуты; в — тумблер SA включен, гнезда XI и Х2 замкнуты, Х5 и Х6 разомкнуты

Проверка переменных резисторов производится при подключении их к гнездам XI и Х2. Гнезда Х5 и Х6 должны быть разомкнуты, тумблер SA включен. При перемещении подвижного контакта исправного резистора на экране будет наблюдаться практически неподвижная линия, наклоненная под углом около 45°. При неустойчивом подвижном контакте линия будет искривляться и «лохматиться» (рис. 4). Такая проверка позволяет выявлять дефекты, которые не обнаруживаются обычным омметром.

Рис. 4. Осциллограммы при проверке исправности переменного резистора (1) и резистора с неисправным подвижным контактом (2)

Проверка конденсатора сводится к анализу изображения на экране осциллографа при подключении их к гнездам Х5 и Х6. Гнезда XI и Х2 замыкают, тумблер SA выключают, осциллограф должен работать в режиме с открытыми входами.

Рис. 5. Осциллограмма при исследовании конденсатора емкостью 1мФ (а), меньше 1 мФ (б) и больше 1 мФ (в)

Появление на экране вертикальной линии при проверке конденсаторов емкостью от 10 000 пФ до 10 мкФ означает пробой конденсатора (короткое замыкание обкладок), горизонтальной — обрыв в цепи выводов. При значении емкости исправного конденсатора 1 мкФ на экране наблюдают круг, при меньшей емкости — горизонтально вытянутый эллипс, при большей — вертикально вытянутый (рис. 5), Изменением сопротивления резистора R2, при наличии эталонного конденсатора емкостью 1 мкФ, изображение круга желательно уточнить.

Для измерения емкости конденсатора вычисляют отношение размеров горизонтальной оси эллипса к вертикальной и по графику (см. рис. 2) определяют значение емкости.

Проверка диодов производится подключением их к гнездам Х5 и Х6 (гнезда XI и Х2 замкнуты, тумблер SA выключен). Если на экране появилась вертикальная линия — в диоде короткое замыкание, горизонтальная — обрыв. Если изображение очерчивает один из квадрантов — диод исправен. Причем первый квадрант (рис. 6,а) очерчивается, если к гнезду Х5 подключен анод диода, если третий — катод (рис. 6,б).

Рис. 6. Осциллограммы при исследовании диодов (а, б) и стабилитронов (в, г)

Проверка стабилитронов производится аналогично проверке диодов. Изображение, приведенное на рис. 6,в, получается, если анод исправного стабилитрона подключен к гнезду Х5. При калиброванном масштабе горизонтальной развертки осциллографа по расстоянию между вертикальными линиями определяют значение напряжения стабилизации. При этом необходимо снимать с трансформатора Т напряжение, несколько превышающее порог стабилизации.

Если возникает необходимость выбрать из однотипных стабилитронов образец с меньшим или большим порогом стабилизации или подобрать образцы с одинаковым порогом, поступают следующим образом. Перемещением подвижного контакта резистора R2 устанавливают возможно больший (в пределах экрана) масштаб горизонтальной развертки. Измененный масштаб не позволяет измерить фактическое значение напряжения стабилизации, но зато улучшает разрешающую способность и позволяет более точно выбрать нужные стабилитроны по относительному разбросу их параметров. При проверке прецизионных стабилитронов, например Д818, на экране будет наблюдаться фигура, изображенная на рис. 6, г. По расстоянию между отрезком вертикальной линии и центром экрана определяют напряжение стабилизации.

Проверка тиристоров производится подключением анода к гнезду Х5, катода — к Х6, а управляющий электрод соединяют с гнездами Х7. Изменением сопротивления переменного резистора R4 подбирают напряжение на управляющем электроде, при котором тиристор открывается (включается). Изображение на экране в этом случае имеет вид, аналогичный представленному на рис. 7,а. Рисунок 7,б иллюстрирует случай, когда для включения тиристора требуется увеличить напряжение, снимаемое с трансформатора. Так, если для проверки тиристоров КУ202А достаточно 18-20 В, то для КУ202Н требуется 55-60 В.

Рис. 7. Осциллограммы при полностью (а) и не полностью (б) открытом тиристоре

 

«Практические советы мастеру-любителю», 1991. О.Г. Верховцев, К.П. Лютов

Как проверить усилитель ЗЧ . Осциллограф-ваш помощник [Как работать с осциллографом]

Освоив работу генератора, можно перейти к проверке с его помощью усилителя 3Ч. Процедуру проверки удобнее рассмотреть на примере двух усилителей — трансформаторного и бестрансформаторного. Мы это сделаем, воспользовавшись несложными усилителями, которые вы сможете собрать на макетной плате.

Схема трансформаторного усилителя, выполненного на четырех маломощных транзисторах, приведена на рис. 21. При своей относительной простоте усилитель развивает выходную мощность около 200 мВт и рассчитан на работу с пьезоэлектрическим звукоснимателем электропроигрывающего устройства (ЭПУ).

Несколько слов о самом усилителе. Он трехкаскадный. Первый каскад — усилитель напряжения — выполнен на транзисторе VT1. Входной сигнал на базу транзистора поступает через делитель напряжения R1R2, необходимый для согласования высокого выходного сопротивления источника сигнала (в данном случае звукоснимателя) с малым входным сопротивлением каскада. Далее следует второй каскад — фазоинверсный, выполненный на транзисторе VT2. Его нагрузкой является согласующий трансформатор Т1, вторичная обмотка которого подключена к двухтактному выходному каскаду — он собран на транзисторах VT3 и VT4.

Каждая половина вторичной обмотки «работает» на свой выходной транзистор.

В свою очередь, каждый выходной транзистор открывается лишь при отрицательной полуволне напряжения синусоидальных колебаний 3Ч, поступающих на базу транзистора. Благодаря соединению средней точки вторичной обмотки с общим проводом (иначе говоря, с эмиттерами транзисторов), один транзистор открывается во время положительного полупериода входного сигнала, а второй — во время отрицательного. Иначе говоря, каждый транзистор открывается через такт. Так же протекает ток через половинки первичной обмотки выходного трансформатора Т2. В итоге на первичной обмотке «стыкуются» полу периоды колебаний обоих тактов (отсюда и название каскада — двухтактный) и появляются полные синусоидальные колебания. Через вторичную обмотку они поступают на нагрузку усилителя — динамическую головку ВЛ1.

Все транзисторы могут быть серий МП39—МП42 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Трансформаторы — готовые, от малогабаритных приемников: Т1 — согласующий, Т2 — выходной. Динамическая головка — мощностью до 3 Вт со звуковой катушкой сопротивлением постоянному току 6…8 Ом. Питать усилитель можно от любого источника — двух последовательно соединенных батарей 3336 либо выпрямителя с малыми пульсациями напряжения.

Чтобы проверить работу усилителя, нужно подать на его вход электрические колебания от собранного ранее генератора 34 и «просмотреть» с помощью осциллографа форму колебаний на выходе усилителя. Правда, чувствительность усилителя такова, что даже минимальная амплитуда колебаний, которую удастся установить регулятором «Амплитуда» генератора, окажется чрезмерной и усилитель перегрузится (колебания исказятся). Поэтому к генератору нужно добавить делитель напряжения (рис. 22), способный уменьшить сигнал почти в 10 раз.

Рис. 22

Подключив параллельно резистору R2 делителя осциллограф, установите регулятором «Амплитуда» генератора размах колебаний примерно 0,1 В. Осциллограф должен работать в автоматическом режиме (кнопка 7 «АВТ.-ЖДУЩ.» отпущена) с внутренней синхронизацией (кнопка 9 отпущена). Когда переключателями 1 и 2 делителей канала Y удастся добиться достаточной высоты изображения (не менее одного деления шкалы) и почти засинхронизировать ручками синхронизации 8 и длины развертки 11, можно включить ждущий режим (нажать кнопку 7) и добиться устойчивого изображения. А затем проконтролировать частоту генератора и, если это необходимо, установить ее равной 1 кГц.

Все готово к проверке усилителя. Подайте сигнал с делителя на вход усилителя (рис. 23), а к выходу (к выводам вторичной обмотки трансформатора Т2) подключите вместо динамической головки эквивалент нагрузки — резистор сопротивлением 6 Ом мощностью не менее 0,5 Вт. Такой резистор можно составить из нескольких параллельно соединенных резисторов МЛТ, например, из четырех резисторов МЛТ-0,25 сопротивлением по 24 Ом. К эквиваленту нагрузки и подключают щупы осциллографа (входной — к верхнему, по схеме, выводу, «земляной» — к нижнему, т. е. общему проводу усилителя).

Рис. 23

На экране осциллографа появятся синусоидальные колебания (рис. 24, а), размах которых можно изменять переменным резистором R2 усилителя и регулятором амплитуды генератора 3Ч. При этом может наступить момент, когда колебания ограничатся (рис. 24, б) — вершины полуволн станут плоскими.

Поставив регулятор громкости в положение максимального усиления, установите такой входной сигнал, при котором выходной будет равен, скажем, 1 В (имеется в виду размах колебаний). Проверьте, нет ли на изображении «ступеньки» — наиболее распространенного вида искажений в двухтактных усилителях.

Если «ступенька» есть (рис. 24, в), включите вместо R7 два последовательно соединенных резистора — постоянный сопротивлением 1 кОм и переменный сопротивлением 10 или 15 кОм. Перемещением движка переменного резистора добейтесь ровной линии на подъемах и скатах синусоид в местах «стыковки» полуволн.

Для более эффективной проверки временно замыкайте резистор R8 — на изображении будет появляться ярко выраженная «ступенька». Движок добавочного переменного резистора оставьте в таком положении, при котором размах колебаний будет наибольшим, а искажения станут незаметными.

Вот теперь можно измерить один из важных параметров усилителя — его выходную мощность. Для этого движок переменного резистора R2 усилителя ставят в верхнее, по схеме, положение (наибольшее усиление), а с генератора подают такой сигнал, при котором размах колебаний на экране осциллографа максимален, но искажений вершин полуволн еще нет. Измерив по шкале осциллографа размах колебаний, переводят полученный результат в действующее значение напряжения (делят на 2,82), возводят действующее значение в квадрат и делят на сопротивление эквивалента нагрузки.

К примеру, размах колебаний составил 3,2 В. Тогда действующее значение переменного напряжения составляет 3,2:2,82 = 1,13 В, а выходная мощность усилителя — 1,13/6 = 0,21 Вт (210 мВт).

Измерив осциллографом входной сигнал (между верхним, по схеме, выводом резистора R1 и общим проводом), определяют чувствительность усилителя.

Выходная мощность усилителя зависит от сопротивления нагрузки, в чем нетрудно убедиться. Измените сопротивление эквивалента нагрузки с 6 на 10 Ом размах колебаний на нем возрастет до 3,6 В. Но, как нетрудно подсчитать, выходная мощность усилителя становится равной 0,16 Вт (160 мВт).

Осциллограф поможет убедиться, что ограничение максимальной амплитуды сигнала происходит именно в выходном каскаде, а не в фазоинверсном. Для этого достаточно добиться ограничения выходного сигнала (рис. 24, б) увеличением входного и переключить входной щуп осциллографа на вывод коллектора транзистора VT2, т. е. на нагрузку фазоинверсного каскада. Здесь сигнал, как правило, имеет больший размах по сравнению с выходным, но полуволны синусоидальных колебаний не ограничены.

Увеличивая амплитуду входного сигнала усилителя, добейтесь ограничения полуволн сверху или снизу, а затем попробуйте изменять сопротивление резистора R5 (например, заменив его цепочкой из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 10 кОм и переменного сопротивлением 220 или 330 кОм). При повороте движка переменного резистора можно наблюдать, как будут ограничиваться либо положительные полуволны (рис. 25. а), либо отрицательные (рис. 25, б), либо и те и другие (рис. 25, в). Правильным считается такое положение движка резистора, при котором наблюдается одинаковое ограничение обоих полуволн, как на рис. 25, в. При этом наложении движка следует измерить получившееся сопротивление цепочки резисторов и впаять на место резистора R5 резистор такого сопротивления.

Что касается проверки диапазона воспроизводимых усилителем частот, то в этом случае можно установить такой сигнал на входе усилителя, при котором выходная мощность составит примерно 0.25 от номинальной, измеренной ранее.

Частоту входного сигнала можно оставить прежней — 1 кГц, а после определения с помощью осциллографа амплитуды выходного сигнала изменять частоту входного сигнала регулятором «Частота» генератора. Здесь, конечно, желательно использовать образцовый генератор с более широким пределом изменения частоты, например 20…20 000 Гц. Выходной сигнал генератора при перестройке частоты должен поддерживаться неизменным. Тогда удастся для ряда частот определить амплитуду выходного сигнала и построить характеристику, примерный вид которой для данного усилителя может быть таким, как показано на рис. 26.

С помощью осциллографа ОМЛ-2М можно наблюдать фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к входному, т. е. задержку сигнала во времени при прохождении его через усилитель, а также замечать даже незначительные искажения сигнала, не всегда видимые на изображении синусоидальных колебаний, снимаемых с эквивалента нагрузки. При такой проверке на вертикальный вход осциллографа подают входной сигнал усилителя (рис. 27), а на горизонтальный (как при «просмотре» фигур Лиссажу) — выходной. Как вы знаете, при подаче сигнала одинаковой частоты на указанные входы осциллографа на его экране должна появиться наклонная прямая линия.

Но в данном случае вы увидите эллипс (рис. 28, а), свидетельствующий о фазовом сдвиге сигнала в усилителе.

Чем шире эллипс, тем больше сдвиг А если эллипс искажен, значит в усилителе есть и амплитудные искажения, при которых положительные и отрицательные полуволны синусоидальных колебаний усиливаются неодинаково. «Увидеть» такие искажения можно, начав подбирать режим работы выходных транзисторов ранее включенным переменным резистором в цепи базы. Тогда при перемещении движка резистора из одного крайнего положения в другое можно наблюдать самые разнообразные искажения формы эллипса (рис. 28, б). Правильно установленным режимом можно считать такой, при котором эллипс наименее искажен.

Прежде чем продолжить разговор о проверке усилителя 3Ч, несколько слов о децибеле — единице измерения, с которой вы, возможно, встретились впервые.

Входные и выходные сигналы усилителей, измеряемые в единицах напряжения, могут изменяться в десятки, сотни и тысячи раз. При таких соотношениях передать на рисунке характер изменения сигнала трудно — характеристика будет плохо «читаться». Другое дело, если подобные соотношения «сжать» так, чтобы были различимы и малые и большие изменения на одном чертеже. Такое «сжатие» получается при пользовании децибелом — единицей логарифмического соотношения между уровнями сигналов. Обозначается единица буквами дБ.

Так, 1 дБ соответствует отношению уровней сигналов 1,12, 5 дБ — 1,78, 10 дБ — 3,16, 20 дБ — 10, 40 дБ — 100. 60 дБ — 1000 и т. д.

Нетрудно заметить, что новая единица позволит «увидеть» на характеристике как незначительные, так и существенные изменения сигнала. А чтобы вы могли взять на вооружение эту единицу в дальнейшем, приводим таблицу децибел и соответствия им отношений токов, напряжений и мощностей. Не беда, если, скажем, на практике понадобится определить отношение напряжений, соответствующее 35 дБ, а в таблице такого значения нет. Поскольку 35 дБ = 30 + 5 дБ, берете из таблицы соответствующие им числа и перемножаете их.

Если же вы знакомы с логарифмическими вычислениями, то можете самостоятельно переводить любые значения отношений электрических параметров в децибелы, зная, что число децибелов равно двадцати десятичным логарифмам отношений токов или напряжений либо десяти таким же логарифмам отношений мощностей.

Кстати, значения частот на характеристике усилителя также даны в логарифмическом масштабе, позволяющем получить более компактное изображение.

А теперь вернемся к нашей теме и проверим усилитель мощности двухтактного бестрансформаторного усилителя 3Ч (рис. 29). Он выполнен на транзисторах разной структуры, а на входе установлен высокочастотный транзистор (VT1), выбранный из условия получения наибольшей чувствительности усилителя и наименьших собственных шумов. На транзисторах VT2, VT3 выполнен фазоинверсный каскад, а на VT4, VT5 — выходной. Через резистор R1 осуществляется отрицательная обратная связь по постоянному напряжению между выходом и входом усилителя. Она нужна для поддержания постоянным напряжения на коллекторе транзистора VT5, составляющего половину напряжения питания усилителя. Для предотвращения искажений типа «ступенька» между базами транзисторов VT2 и VT3 фазоинверсного каскада включен диод, благодаря чему на базах образуется напряжение смещения.

Как и предыдущий усилитель, этот подключаем к делителю напряжения на выходе генератора 3Ч (см. рис. 23), а выход усилителя нагружаем (вместо динамической головки ВЛ1) на эквивалент — резистор сопротивлением 6 Ом и мощностью не менее 2 Вт. Измеряем максимальный размах неискаженных синусоидальных колебаний на эквиваленте нагрузки при изменении уровня входного сигнала. Получается около 5 В. Значит, выходная мощность усилителя достигает почти 0,53 Вт. На эквиваленте же нагрузки сопротивлением 10 Ом размах колебаний составит примерно 6 В, что соответствует выходной мощности 0,45 Вт. Входной сигнал в обоих случаях получился равным 0,1 В — такова чувствительность усилителя.

А теперь подключите входной щуп осциллографа ко входу усилителя, а гнездо горизонтального входа соедините с эквивалентом нагрузки (рис. 30) — вы сможете проверить наличие амплитудных искажений, как делали с предыдущим усилителем.

Правда, выходной сигнал этого усилителя значительно возрос, поэтому в цепь проводника от гнезда горизонтального входа придется включить переменный резистор R_х сопротивлением 68 или 100 кОм и подобрать им такой сигнал на горизонтальном входе осциллографа, чтобы длина линий по горизонтали и вертикали была одинаковая. Тогда на экране появится прямая наклонная линия (рис. 31, а). Увеличивая входной сигнал усилителя, сможете наблюдать, как линия начнет «прогибаться» (рис. 31, б), а вскоре на одном конце ее появится загиб (рис. 31, в).

Если переключить входной щуп осциллографа на резистор нагрузки и включить внутреннюю развертку (отпустить кнопку «РАЗВ.-ВХ.Х» (10), увидите искаженный сигнал (рис. 31, г). Уменьшением входного сигнала добейтесь неискаженного изображения, а затем вновь переключите осциллограф в режим проверки амплитудных искажений — на экране увидите прямую линию (рис. 31, а).

По этой линии вообще нетрудно увидеть начало искажений при увеличении входного сигнала и более точно определить максимальный неискаженный выходной сигнал, а затем подсчитать по нему выходную мощность усилителя.

Чтобы увидеть «работу» диода по устранению искажений «ступенька», подключите входной щуп осциллографа к эквиваленту нагрузки и изменением амплитуды входного сигнала установите размах выходного 0,5…1 В. Если теперь замкнуть выводы диода, появится «ступенька» (см. рис. 24, в).

А как влияет на выходной сигнал напряжение на средней точке выходного каскада? Проверить это сможете самостоятельно, заменив резистор R1 двумя последовательно соединенными резисторами — переменным сопротивлением 330 или 470 кОм и постоянным сопротивлением 47…68 кОм. Устанавливая переменным резистором различные напряжения на средней точке, определяйте каждый раз неискаженную выходную мощность усилителя, а также замечайте, какие полупериоды сигнала начинают ограничиваться раньше — положительные или отрицательные. Эти наблюдения позволят вам сделать практические выводы о влиянии напряжения средней точки на параметры усилителя.

И еще одно испытание полезно провести с бестрансформаторным усилителем — подать на него большее питающее напряжение, например 12 В. При нагрузке 6 Ом неискаженный выходной сигнал достигнет амплитуды 3,2 В (размах на экране осциллографа 9 В), что соответствует выходной мощности почти 1,7 Вт (против 0,5 Вт при питании напряжением 9 В).

На этом проверку усилителя закончим, отключим от нею питание и выключим осциллограф.

Осциллограф и блок питания. Видео на тему безопасности при работе с осциллографом при ремонте и проверке блоков питания

Видео получилось совсем спонтанное, без никаких репетиций, повторных дублей и монтажа. Просто было немного свободного времени и желание рассказать моим читателям что можно и чего нельзя делать при проверке импульсных блоков питания.
Очень надеюсь, что информация хоть немного полезна, очень буду рад вопросам на тему ремонта блоков питания.

Эту страницу нашли, когда искали:
проверка выхода питания с блока 24 вольт с помощью осциллографа, ремонт бп комп осциллографа, как проверить блок питания на шим контроллере top221p осциллографом, как проверить бп в унч осцилографом, как проверить работу бп при помощи осциллографа дсо 1381, ремонт блока питания с помощью осциллографа аналогового, как развязать горячий минус бп и осциллографа, как проверить пульсации блока питания осциллографом dso5102p, как проверить блок питния осцилографом, как проверить конденсатор на пульсации в блоке питания осциллографом для начинающих, как проверять осциллографом блоки питания и сварочные инверторы, 1 и 2 вольта на выходе 10 преобразователя а осциллограф может ли там увидеть пульсаций, как правильно проводить диагностику импульсного блока питания с помощью осциллографа, как проверить осциллографом силовой ключ блока питания, питание цифрового осциллографа через разделительный трансформатор, как ремонтировать блок питания осциллографом, как проверить пульсации блока питания пк осциллографом, подключение осциллографа для проверки шим контроллера, проверка осциллографом шим контроллера блока питания компьютера, показать видео как пользоваться осциллографом с1 73 при проверке прохождения импульсов запуска силового ключа бп. , применение осциллографа при ремонте блоков питания, проверка зарядного устройства осциллографом, можно ли поставить в нутрь осциллографа дополнительный блок питания, kirich как пользоваться осциллографом, как ремонтировать бп компьютера при помощи осциллографа

---

---

Вас может заинтересовать

---

Комментарии: 6

---

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

---

Как использовать осциллограф: Полное руководство по установке

Методы измерения осциллографом

Двумя основными осциллографическими измерениями, которые вы можете выполнить, являются:

• Измерения напряжения
• Измерения времени

Практически любое другое измерение основано на одном из этих двух фундаментальных методов.

В этом разделе обсуждаются методы использования осциллографа для визуального выполнения измерений с помощью экрана осциллографа.Это распространенный метод с аналоговыми приборами, который также может быть полезен для «быстрой» интерпретации изображений цифровых осциллографов.

Обратите внимание, что большинство цифровых осциллографов включают в себя автоматизированные измерительные инструменты, которые упрощают и ускоряют общие задачи анализа, тем самым повышая надежность и достоверность ваших измерений. Однако знание того, как производить измерения вручную, как описано здесь, поможет вам понять и проверить автоматические измерения.

Измерения напряжения

Напряжение — это величина электрического потенциала, выраженная в вольтах, между двумя точками в цепи.Обычно одна из этих точек заземляется (ноль вольт), но не всегда. Напряжения также можно измерять от пика до пика. То есть от точки максимума сигнала до точки минимума. Будьте внимательны, чтобы указать, какое напряжение вы имеете в виду. Осциллограф — прибор для измерения напряжения. После того, как вы измерили напряжение, другие величины можно будет просто вычислить. Например, закон Ома гласит, что напряжение между двумя точками в цепи равно току, умноженному на сопротивление. Из любых двух из этих величин вы можете вычислить третье, используя формулу, показанную ниже.

Напряжение = ток x сопротивление

Еще одна удобная формула — это степенной закон, который гласит, что мощность сигнала постоянного тока равна напряжению, умноженному на ток. Вычисления для сигналов переменного тока более сложны, но суть в том, что измерение напряжения — это первый шаг к вычислению других величин. На рисунке 66 показано напряжение одного пика (V _p ) и размах напряжения (V _{p – p} ).

Рисунок 66 : Пиковое напряжение (В _p ) и размах напряжения (В _p-p ).

Самый простой метод измерения напряжения — это подсчет количества делений, которые охватывает осциллограмма на вертикальной шкале осциллографа. Регулировка сигнала для покрытия большей части дисплея по вертикали обеспечивает наилучшие измерения напряжения, как показано на рисунке 67. Чем больше площадь экрана вы используете, тем точнее вы можете считывать результаты измерения.

Рисунок 67 : Измерьте напряжение на центральной вертикальной линии координатной сетки.

Многие осциллографы оснащены курсорами, которые позволяют автоматически выполнять измерения формы сигнала без необходимости считать отметки на сетке.Курсор — это просто линия, которую можно перемещать по дисплею. Две горизонтальные линии курсора можно перемещать вверх и вниз, чтобы ограничить амплитуду сигнала для измерения напряжения, а две вертикальные линии перемещаются вправо и влево для измерения времени. Показания показывают напряжение или время в их положениях.

Измерения времени и частоты

Вы можете измерять время, используя горизонтальную шкалу осциллографа. Измерения времени включают измерение периода и ширины импульсов.Частота — это величина, обратная периоду, поэтому, если вы знаете период, частота делится на единицу, деленную на период. Как и измерения напряжения, измерения времени становятся более точными, когда вы настраиваете часть сигнала, которая будет измеряться, чтобы покрыть большую площадь дисплея, как показано на рисунке 68.

Рисунок 68 : Измерьте время по центральной горизонтальной линии координатной сетки.

Измерение ширины импульса и времени нарастания

Во многих приложениях важны детали формы импульса.Импульсы могут искажаться и вызывать сбои в работе цифровой схемы, а синхронизация импульсов в последовательности импульсов часто бывает значительной.

Стандартными измерениями импульсов являются время нарастания и ширина импульса. Время нарастания — это время, необходимое импульсу для перехода от низкого к высокому напряжению. Обычно время нарастания измеряется от 10% до 90% полного напряжения импульса. Это устраняет любые неровности на переходных углах импульса.

Ширина импульса — это время, которое требуется импульсу для перехода от низкого уровня к высокому и снова обратно к низкому уровню.Обычно ширина импульса измеряется при 50% от полного напряжения. Рисунок 69 иллюстрирует эти точки измерения.

Рисунок 69 : Точки измерения времени нарастания и ширины импульса.

Импульсные измерения часто требуют точной настройки запуска. Чтобы стать экспертом в захвате импульсов, вы должны научиться использовать задержку запуска и как настроить цифровой осциллограф на сбор данных до запуска, как описано в главе 4 — Системы осциллографа и элементы управления. Горизонтальное увеличение — еще одна полезная функция для измерения импульсов, поскольку она позволяет видеть мелкие детали быстрого импульса.

Узнайте больше об использовании осциллографа в Центре обучения осциллографов и загрузите наш плакат «Основы осциллографа» с пошаговыми инструкциями по настройке осциллографа, чтобы повесить его в своей лаборатории. Если вы не покупали осциллограф или хотите обновить его для выполнения более сложных тестов, приобретите осциллографы Tektronix сегодня.

Что измеряет осциллограф?

Большинство потребительских товаров включает электронные схемы или компоненты, и осциллограф используется на протяжении всего процесса разработки продукта для тестирования этих компонентов. Но что такое осциллограф? А что измеряет осциллограф?

Осциллограф — это прибор, который графически отображает электрические сигналы и показывает, как эти сигналы меняются с течением времени. Инженеры используют осциллографы для измерения электрических явлений и быстрого тестирования, проверки и отладки схемотехники. Основная функция осциллографа — измерение волн напряжения. Эти волны отображаются на графике, который может многое рассказать о сигнале, например:

• Значения времени и напряжения сигнала.
• Частота колебательного сигнала.
• «Движущиеся части» цепи, представленные сигналом.
• Частота, с которой происходит определенная часть сигнала относительно других частей.
• Указывает, искажает ли сигнал неисправный компонент.
• Какая часть сигнала является постоянным (DC) или переменным (AC) током.
• Какая часть сигнала является шумом и меняется ли шум со временем.

На самом базовом уровне график, отображаемый на осциллографе, показывает, как сигнал изменяется во времени, при этом напряжение отображается вертикально по оси Y, а время отображается горизонтально по оси X.

Интенсивность или яркость сигнала на дисплее осциллографа иногда называют осью Z. В осциллографах с цифровым люминофором (DPO) ось Z может быть представлена ​​с помощью градации цвета дисплея.

Для получения дополнительной информации о восстановлении сигналов, целостности сигналов и измерениях формы сигналов прочтите об основах работы с осциллографами.

Что измеряет осциллограф?

Хотя осциллографы в первую очередь предназначены для измерения вольт, они могут обнаруживать и измерять множество других сигналов, в том числе:

Текущий

Есть несколько способов использовать осциллограф для измерения тока; можно было бы измерить напряжение, падающее на шунтирующем резисторе.Другой — просто использовать токовый пробник.

Звук

Звук можно измерять с помощью осциллографа. Вам понадобится преобразователь (для «преобразования» аудиосигнала в напряжение), который вы затем подключите к каналу на прицеле. Затем вы отобразите сигнал как соответствующее напряжение в зависимости от времени.

Емкость

Хотя осциллограф не дает прямого измерения емкости, его можно использовать для измерения постоянной времени, чтобы определить фактическую емкость электрической системы или компонента с помощью генератора произвольных функций.

Напряжение постоянного тока

Большинство современных осциллографов позволяют автоматически измерять напряжение постоянного тока. Однако вы можете измерить его вручную, «посчитав» вертикальные сетки и умножив на вольты на деление.

Частота

Как и в случае с постоянным напряжением, большинство современных осциллографов измеряют частоту автоматически. Однако можно вычислить частоту вручную, вычислив период сигнала (с помощью курсоров или горизонтальных сеток) и разделив 1 на период, дающий вам частоту.

Индуктивность

Если у вас нет измерителя LCR, вы можете измерить индуктивность с помощью осциллографа и функционального генератора. Это будет простое измерение с погрешностью от 3 до 5%.

Подберите осциллограф, подходящий для вашего приложения

Не все осциллографы одинаковы. Поэтому, прежде чем решить, в какую машину вложить средства, важно понимать требования вашего проекта и тип осциллографа, который может вам понадобиться для получения наиболее эффективных и точных измерений.

При выборе осциллографа необходимо учитывать ряд факторов, включая полосу пропускания, время нарастания, частоту дискретизации, плотность каналов и совместимые пробники. Прочтите нашу разбивку по выбору осциллографа или изучите нашу полную линейку осциллографов, чтобы найти тот, который подходит для вашего приложения.

Как измерить напряжение с помощью осциллографа

Осциллографы

помогают визуализировать электрический сигнал. По сути, осциллографы отображают график зависимости напряжения отвремя для одного или нескольких сигналов. Этот график зависимости напряжения от времени часто называют «формой волны». Эта форма сигнала отображается при подключении определенного сигнала на тестируемом устройстве (DUT) к осциллографу с помощью пробника. Наконечник пробника подключается к сигналу, а зажим заземления подключается к надежной точке заземления. Измерение напряжения с помощью вашего осциллографа дает основную информацию о сигнале, однако осциллографы часто предлагают гораздо более продвинутые инструменты для дальнейшего анализа вашего сигнала.Понимание того, как измерять напряжение с помощью осциллографа, — это первый шаг к раскрытию мощных измерительных возможностей, которые предлагает ваш осциллограф.

Начало работы: измерение напряжения осциллографом

Шаг 1. Включите осциллограф и нажмите кнопку «Настройка по умолчанию» на передней панели.

Шаг 2: Подключите датчик к каналу 1. Не особо беспокойтесь о типе датчика на данном этапе, но если у вас есть датчик с зажимом или другим механизмом, который не позволяет вам удерживать его на проводе, это облегчит тебе жизнь. Ниже приведен базовый пассивный пробник, который отлично подойдет для начала!

Шаг 3: Найдите надежную точку заземления и подсоедините к ней зажим заземления.
Шаг 4: Подключите наконечник пробника к сигналу, который вы хотите измерить.
Шаг 5: Осциллограф теперь производит замер напряжения вашего сигнала и отображает его изменение во времени. Если вы не видите полный сигнал на экране, нажмите кнопку «Auto Scale» на передней панели для центрирования и масштабирования формы сигнала.
Шаг 6: Используйте вертикальные и горизонтальные ручки для дальнейшей настройки отображения сигнала. Эти ручки помогут вам увеличивать и уменьшать масштаб, а также сдвигать сигнал вправо, влево, вверх и вниз. Чтобы получить наилучшее измерение, убедитесь, что ваш сигнал охватывает большую часть вертикальной шкалы.

Шаг 7: Самый простой способ рассчитать напряжение — это подсчитать количество делений сигнала сверху вниз и умножить его на вертикальную шкалу (вольт / деление). Обратите внимание, что деления также помечены в вольтах по оси Y, поэтому вы можете легко рассчитать напряжение вашего сигнала с помощью этих меток.

Многие осциллографы имеют функции, исключающие необходимость подсчета делений. Попробуйте один из этих методов, чтобы быстрее измерить напряжение с помощью осциллографа.
• Используйте экранные курсоры для измерения напряжения между двумя точками (вверху и внизу кривой)
• Используйте измерение размаха напряжения
• Используйте встроенный DVM

Подробнее об осциллографах
Ознакомьтесь с недорогим осциллографом Keysight
Получите полезные советы по осциллографам от 2-Minute Guru

Простая диагностика осциллографов

27 июля 2020

Переход на (почти) второй карьерный путь этого писателя в качестве мобильного диагноста после его полувыставки произошел случайно, и хотя нам не нужно вдаваться в подробности этого счастливого происшествия, этот писатель может сказать следующее: большинство его консультаций проходит в небольших независимых мастерских. В частности, в небольших независимых мастерских, которые а) часто не могут позволить себе обновлять инструменты сканирования, б) часто не могут позволить себе инструменты сканирования уровня дилера и / или подписки для доступа к информации об услугах OEM, и в) часто пытаются диагностировать сложные проблемы без адекватного диагностического оборудования.

Этот последний пункт имеет отношение к данной статье в том смысле, что многие «сложные» диагностические проблемы могут быть относительно легко диагностированы с помощью осциллографа и, в частности, с помощью многоканального цифрового запоминающего осциллографа, который может записывать текущую дату в формате «фильма». .Сказав это, автор также заметил, что многие техники и механики всех возрастов и уровней квалификации демонстрируют явное сопротивление использованию осциллографов в диагностике, потому что осциллографы считаются сложными в использовании, а их (отображаемые) результаты практически невозможно расшифровать. Нет ничего более далекого от истины, и в этой статье мы более подробно рассмотрим, как можно использовать осциллограф для диагностики некоторых видов проблем за секунды, а не за часы с использованием обычных средств. Начнем с этого вопроса —

Всегда ли осциллограф эффективен как диагностический инструмент?

Этот автор часто задает этот вопрос молодым и неопытным механикам, и хотя было бы заманчиво ответить «да», это будет вводить в заблуждение, хотя теоретически возможно получить формы сигналов всех форм энергии, которые генерируются в , или почти любой частью любого современного автомобиля. Так в чем проблема?

Проблема в том, что то, что что-то может быть сделано, не означает, что это должно быть сделано, или, когда это было сделано, результаты можно было бы использовать.Обратите внимание, что хотя эта статья не предназначена для использования в качестве учебного пособия по интерпретации сигналов, тем не менее поучительно рассмотреть две формы сигналов на приведенном выше изображении в качестве примеров полезности и ограничений осциллографов в качестве диагностических инструментов. Давайте посмотрим на-

Одиночный синусоидальный сигнал

Верхняя форма волны является примером типичной синусоидальной волны, и хотя этот конкретный общий пример не относится к какой-либо диагностической проблеме, форма волны очерчивает амплитуду и частоту подводимой энергии, что определяет или описывает общую интенсивность подводимой энергии. .В этом примере отклонения частоты, амплитуды и / или формы сигнала могут указывать на проблемы в исследуемой системе / компоненте. С другой стороны, можно ожидать регулярных циклических отклонений частоты, амплитуды и / или формы сигнала, и, следовательно, отклонения будут иметь тенденцию подтверждать правильную работу исследуемой системы или компонента.

В целом, однако, форма, частота и амплитуда отображаемого сигнала в такой же степени зависят от того, является ли сигнал по своему характеру цифровым или аналоговым (в зависимости от исследуемой системы / компонента), а также являются функцией обоих выбранных осциллографов. настройки и основные функции / возможности используемого осциллографа.

Составная волна

Второй пример формы сигнала на изображении выше является типичным примером составных сигналов, которые содержат мало или совсем не содержат полезных диагностических данных. Этот вид сигнала типичен для проблем NVH (шума, вибрации и резкости), когда входные данные получаются с помощью нескольких микрофонов, акселерометров и других устройств, размещенных в разных местах на транспортном средстве. Самая большая проблема с такого рода диагностикой заключается в том, что невозможно полностью изолировать любой возможный источник шума или вибрации от любых других возможных конкурирующих или способствующих источников шума и вибрации.На практике некоторый звук и / или вибрация, создаваемые конкретным компонентом, почти всегда передаются на все или большинство других частей транспортного средства через рычаги управления, панели кузова, втулки подвески, компоненты трансмиссии и даже через колеса и тормозные магистрали.

Результатом таких беспорядочных входных сигналов является составной сигнал, который невозможно декодировать, и хотя можно было бы несколько «очистить» форму сигнала, уменьшив частоту дискретизации осциллографа, это может отфильтровать некоторую диагностическую информацию.Еще одно возможное решение могло бы заключаться в уменьшении количества входов, но в зависимости от исследуемой системы / компонентов, звуки и / или вибрации, передаваемые откуда-то еще через конструкцию транспортного средства, могут потенциально сделать форму волны бесполезной.

Следовательно, чтобы осциллограф был эффективным диагностическим инструментом, его лучше всего использовать в системах и / или компонентах, которые производят частоты, которые попадают между двумя приведенными выше примерами. Другими словами, и хотя это может показаться нелогичным, чем проще форма сигнала, тем более полезную диагностическую информацию она обычно содержит и тем легче обнаруживать аномалии и / или отклонения от ожидаемой формы сигнала.В следующих разделах мы рассмотрим некоторые относительно простые формы сигналов общих проблем, которые можно легко диагностировать с помощью осциллографа, а не с помощью других средств, таких как мультиметры, различные тестеры сжатия или даже инвазивные методы, такие как демонтаж двигателей. . Начнем с простого —

Тест аккумуляторной батареи / системы зарядки

Источник изображения: https://www.searchautoparts.com/sites/www.searchautoparts.com/files/images/Figure-6-copy.gif

Несмотря на то, что существует несколько способов диагностики аккумуляторов и систем зарядки, ни один из них не предоставит вам способ визуализировать происходящее в системе так, как это может делать осциллограф. Рассмотрим приведенный выше пример графика, который был получен от автомобиля с заведомо исправной аккумуляторной батареей и системой зарядки —

Этот конкретный график длится более 5 секунд, но давайте посмотрим, что представляют собой метки —

• «A» обозначает напряжение в системе, а небольшие всплески (обведены кружком) представляют протекание тока, которое произошло, когда ключ был повернут в положение «ON»
• «В» представляет собой общий пусковой ток. В этом случае пиковый пусковой ток достиг почти 600 ампер, что отражает количество энергии, необходимое для преодоления инерции неподвижного двигателя после того, как ключ был повернут в положение «ПУСК».Обратите внимание, что такие пики вполне ожидаемы и обычно длятся миллисекунды, если двигатель может свободно вращаться
• Расстояние (промежуток времени) между «B» и «C» соответствует вращающемуся (проворачиваемому) двигателю, отсюда резкое падение тока. Два всплеска на нисходящем склоне, обозначенные синей стрелкой, представляют собой мгновенные всплески тока, вызванные двумя цилиндрами, проталкивающими их такты сжатия. В случаях, когда двигатель проворачивается дольше, чем в этом примере, на спуске будет больше скачков.
• «C» указывает на момент запуска двигателя и его работы на собственном ходу. Обратите внимание на небольшой наклон и последующий небольшой подъем; это указывает на момент, когда генератор начал заменять емкость аккумулятора, потерянную во время запуска. Однако обратите внимание, что ток, обозначенный буквой «C», представляет собой чистый ток, который представляет собой общую величину тока, потребляемого электрическими системами транспортного средства, плюс ток, подаваемый генератором переменного тока. В большинстве случаев эта сумма составляет около 3 ампер, а более высокие показания (на «C») могут указывать на неисправную или сульфатированную батарею, которая создает чрезмерную нагрузку на генератор переменного тока.

Расстояние (промежуток времени) между «C» и «D» указывает на устойчивую работу генератора переменного тока со всеми электрическими потребителями, выключенными или деактивированными. Любая дополнительная нагрузка на электрическую систему будет проявляться в виде кратковременных провалов в работе генераторов переменного тока, но учтите, что за любым таким провалом должно сразу же следовать линейное увеличение до стабильной выходной мощности генератора.

Необходимые настройки области

• Канал 1 подключается к отрицательной и положительной клеммам аккумуляторной батареи стандартными проводами
• Канал 2 подключается ко всем кабелям / проводам, которые присоединяются к отрицательной или положительной клемме аккумулятора с помощью подходящих сильноточных зажимов усилителя.Установите осциллограф на захват не менее 600 ампер, чтобы учесть ожидаемый пик пускового тока
.
• Установите временную развертку примерно на 500 миллисекунд на деление или установите осциллограф на захват не менее пяти секунд непрерывных данных
• Установите осциллограф на однократный захват с триггером, настроенным на нарастающий наклон и +1 ампер

Обратите внимание, что хотя вышеупомянутые соединения будут давать след, аналогичный тому, что в нашем примере выше, вероятно, будут различия в деталях, вызванные такими изменениями, как температура двигателя, время запуска, состояние аккумулятора и другие. Тем не менее, следы этого типа достаточно похожи друг на друга, чтобы сделать очевидные дефекты в батареях и / или системах зарядки понятными даже для начинающих пользователей осциллографов.

Тестирование на механические проблемы

Источник изображения: https://www.searchautoparts.com/sites/www.searchautoparts.com/files/images/Figure-7-copy.gif

Диагностика пропусков зажигания, возможно, является проблемой, на которую мы тратим больше всего времени, и, как мы знаем, нам иногда приходится демонтировать двигатели, чтобы найти основную причину (-ы) некоторых пропусков зажигания, если относительное сжатие и другие тесты, выполненные обычными способами, не дают пригодных для использования полученные результаты.

Теперь, однако, у нас есть способ «видеть» изменения давления внутри цилиндров почти так, как они происходят, что избавляет от необходимости демонтировать двигатели, что, если говорить правду, не многие любят делать, если нет другого способ диагностировать пропуски зажигания. Имея это в виду, давайте рассмотрим приведенный выше пример трассировки осциллографа —

.

Этот пример был взят из заведомо исправного двигателя с осциллографом, прикрепленным к датчику давления в цилиндре, который преобразует изменения давления в изменения напряжения, которые затем отображаются на осциллографе в виде кривой.В этом случае для регистрации давления сжатия использовались 3 канала на многоканальном осциллографе, а также след зажигания и след форсунки для справочных целей. В целом, график представляет два последовательных цикла двигателя с углом обзора 720 градусов, снятых с одного цилиндра, но давайте посмотрим, что означают стрелки и кружки —

• Синяя стрелка представляет пиковое давление в цилиндре, измеренное датчиком давления, установленным вместо свечи зажигания
• Красная стрелка указывает событие / момент зажигания в исследуемом цилиндре.Обратите внимание, что это происходит слева от пика давления, что указывает на правильную установку угла опережения зажигания
.
• Глубокий карман, обведенный зеленым, представляет отрицательное давление во время последующего такта впуска
• Маленькие выпуклости, обозначенные оранжевой стрелкой, представляют небольшие изменения давления или колебания давления в цилиндре, вызванные открытием и закрытием клапанов
• Маленькая зеленая дорожка, обозначенная черной стрелкой, указывает на событие впрыска топлива в исследуемый цилиндр
• Карман отрицательного давления, обведенный сзади, указывает количество градусов вращения коленчатого вала, во время которого давление в цилиндре было относительно постоянным, прежде чем начало нарастать до максимального давления во время такта сжатия следующего цикла

Ограниченное пространство не позволяет подробно обсудить всю информацию, содержащуюся в этой диаграмме, за исключением того, что говорят о любых дефектах в виде протекающих клапанов, неправильных фаз газораспределения, изношенных цилиндров / колец, неправильного зажигания и / или времени впрыска, и даже пути утечки в прокладках головки блока цилиндров, включая пути утечки между соседними цилиндрами, будут отображаться в виде следов, подобных этой. Хотя обучение распознаванию одной или нескольких из перечисленных неисправностей в осциллограмме требует довольно крутого обучения, многие онлайн-ресурсы поддерживают исчерпывающие библиотеки сигналов для целей сравнения. Другие ресурсы, такие как Mechanic.com.au, могут не поддерживать библиотеки сигналов, но на многих технических веб-сайтах, включая Mechanic.com.au, размещаются крупные онлайн-сообщества, в которых техническая информация распространяется бесплатно.

Необходимые соединения осциллографа

• Канал 1 подключен к датчику давления, но имейте в виду, что не все датчики давления совместимы со всеми осциллографами.Поэтому убедитесь, что преобразователь, который вы собираетесь использовать, полностью совместим с осциллографом, чтобы избежать повреждения одного или обоих преобразователя и осциллографа
.
• Канал 2 подключен к цепи триггера зажигания исследуемого цилиндра
• Канал 3 подключен к цепи управления форсункой исследуемого цилиндра. Обратите внимание, что управление может быть либо отрицательным (земля), либо положительным, но во всех случаях между осциллографом и инжектором должен быть установлен аттенюатор для защиты осциллографа от индуктивных напряжений в цепи инжектора, которые могут легко превысить 400 вольт
• Timebase установлен на 20 миллисекунд на деление или 2-3 десятых секунды общего времени захвата
• Триггер установлен на «авто», при этом сбор данных начинается при минимальном зарегистрированном давлении не менее 0.Примерно 27 полосок для максимальной точности записи данных

Испытания топливной системы

Источник изображения: https://www.searchautoparts.com/sites/www.searchautoparts.com/files/images/Figure-8-copy.gif

Топливные системы или, точнее, проблемы в топливных системах также могут занять много времени, чтобы диагностировать их с помощью обычных тестов и средств, которые иногда не дают удовлетворительных результатов. Однако, когда вы используете осциллограф для диагностики топливных систем, вы можете настроить его так, чтобы вы могли видеть несколько аспектов работы топливных систем на одном экране. Пример графика заведомо исправной топливной системы, показанный выше на шестицилиндровом двигателе, является показательным примером, поэтому давайте рассмотрим этот экран более подробно —

Верхняя красная кривая представляет ток топливного насоса, и, как показано здесь, насос работает с постоянной скоростью, используя постоянный ток. Отсутствие серьезных отклонений, нарушений и / или выпадений на графике можно рассматривать как свидетельство того, что топливный насос и его источник питания находятся в хорошем рабочем состоянии.

Нижняя синяя кривая представляет события впрыска в один цилиндр, которые получены путем обратного измерения контрольной стороны форсунки.Обратите внимание, что а) всплески тока равны, что можно рассматривать как свидетельство того, что инжектор открывается правильно во время каждого события впрыска, и б) что падение тока после каждого события впрыска является резким, что означает, что схема драйвера инжектора отключается. ток на инжектор чисто и полностью. Колебания в рампе спада обычно означают, что привод форсунки не отключает ток чисто.

Средняя зеленая кривая, пожалуй, самый важный элемент на этом экране, поскольку она представляет давление в топливной рампе, которое получается путем подключения датчика давления к контрольному отверстию топливной рампы.Обратите внимание на шесть небольших провалов на графике между каждым событием инъекции; эти провалы представляют собой циклическое падение давления на всех шести форсунках каждый раз, когда происходит нагнетание. Тем не менее, ровность провалов означает, что форсунки не протекают, но что означают красные кружки?

Указывает на небольшие высокочастотные волны давления, которые отражаются от задней и боковых сторон топливной рампы при каждом закрытии проверяемой форсунки. На практике эти волны давления примерно аналогичны волнам давления, которые отражаются от впускных коллекторов и направляющих, и не указывают на проблемы или дефекты в системе подачи топлива.

Обратите внимание, что, хотя (в этом примере) самые сильные волны давления возникают на инжекторе, ближайшем к тестируемому инжектору, в этом примере, это просто результат того, что инжектор с самой сильной диаграммой волны давления находится ближе всего к испытательному отверстию топливной рампы. . На практике, чем дальше инжектор находится от испытательного порта, тем больше волны давления гасятся за счет расстояния между испытательным портом и инжектором.

Необходимые соединения осциллографа

• Канал 1 подключен к управляющей стороне инжектора, но убедитесь, что между инжектором и осциллографом установлен аттенюатор с диапазоном от -100 до +400 В, чтобы защитить осциллограф от потенциально вредных индуктивных токов
• Канал 2 подключен к предохранителю подачи питания топливного насоса через слаботочный зажим усилителя, обернутый вокруг соответствующего удлинителя предохранителя.Установите шкалу осциллографа в диапазоне от 0 до примерно 10 ампер
• Канал 3 подключен к датчику давления, установленному в контрольном отверстии топливной рампы. Для достижения наилучших результатов установите шкалу на осциллографе в диапазоне примерно на 10% ниже минимально допустимого давления в топливной рампе и примерно на 10% выше максимально допустимого давления в топливной рампе.
• Установите временную развертку примерно на 50 миллисекунд на деление или на общее время сбора данных примерно 1 секунду
• Установите триггер на «авто» на канале 1, с началом записи данных при 50 вольт

При указанных выше соединениях обычно создается экран, похожий на показанный здесь пример, но обратите внимание, что, как и в других примерах, показанных здесь, вы можете увидеть некоторые различия в результате того, что разные осциллографы имеют разную частоту дискретизации и / или другие свойства, которые может отличаться от инструмента, на котором были изготовлены эти примеры, что оставляет нам это —

Заключение

Несмотря на то, что вы можете увидеть несколько иные результаты, чем в приведенных здесь примерах, суть в том, что можно использовать осциллографы для диагностики неполадок и проблем за считанные минуты, а не за часы в некоторых случаях.Однако секрет диагностики осциллографа заключается не столько в том, чтобы выяснить, какие соединения выполнить, сколько в интерпретации данных, которые вы получаете не только из примеров, таких как показанные здесь, но и практически от любой другой системы и / или компонента на любом транспортное средство.

Если вы новичок в диагностике осциллографов, единственный совет, который автор может дать в этом отношении, — это получить как можно больше известных хороших трасс из как можно большего количества источников, а затем присоединиться к как можно большему количеству технических форумов, чтобы задайте как можно больше вопросов о ваших следах.Хотя вам может потребоваться время, чтобы освоить диагностику осциллографа, как только вы это сделаете, вы больше никогда не будете использовать мультиметры и традиционные методы для диагностики наиболее распространенных (и не очень распространенных) проблем, с которыми вы сталкиваетесь ежедневно.

Pico Q&A: Как использовать осциллограф для проверки состояния батареи

Pico Automotive заключила партнерское соглашение с Garage Wire, чтобы ответить на ваши вопросы PicoScope в новой эксклюзивной серии вопросов и ответов GW Views.

Читатели

GW имеют возможность получить ответы на свои вопросы о PicoScope от Pico Automotive, оставив свои вопросы в комментариях под этой статьей или отправив им электронное письмо по адресу [электронная почта защищена].

В заключительных вопросах и ответах серии за 2019 год Pico Automotive обсуждает тестирование автомобильных аккумуляторов с помощью PicoScope.

Вопрос: Можно ли использовать осциллограф для проверки аккумулятора автомобиля?

Прямой ответ — да.

PicoScope может проверить аккумулятор, стартер и генератор с помощью одного очень простого автоматизированного теста.

Несмотря на то, что PicoScope обладает множеством функций, позволяющих пользователю увеличивать, измерять, прокручивать и масштабировать события быстрее, чем мгновение ока, мы склонны забывать, что эту вычислительную мощность можно эффективно использовать в виде автоматизированного тестирования. где от пользователя не требуется знание осциллографа
.

Программное обеспечение PicoDiagnostics входит в состав программного обеспечения PicoScope 6 Automotive и автоматически загружается и устанавливается (бесплатно), когда вы загружаете PicoScope 6 Automotive с нашего веб-сайта.

PicoDiagnostics состоит из различных автоматических тестов, включая тест батареи.

Используя один измерительный провод, подключенный к вашей батарее, и токовые клещи с большим ампером, подключенные к силовому кабелю основной батареи, мы можем протестировать три основных компонента, которые могут быть причиной отказа батареи.

Аккумуляторная батарея — стартер — генератор Схема подключения PicoScope для проверки аккумуляторной батареи.

Настоящая прелесть теста батареи заключается в простоте настройки, требующей от пользователя подключения измерительных проводов
и токовых клещей, как указано выше, ввода технических характеристик аккумуляторной батареи, указанных на соответствующей этикетке с идентификатором батареи
, и выбора «Пуск» в настройке. меню.

Затем пользователю предлагается провернуть и запустить двигатель.

Программное обеспечение будет контролировать начальное напряжение аккумуляторной батареи
, падение напряжения во время проворачивания, потребление тока стартером и скорость восстановления / заряда аккумуляторной батареи после запуска двигателя (трехкомпонентные испытания менее чем за 15 секунд).

Выше приведен типичный лист результатов теста аккумуляторной батареи, подтверждающий, что аккумулятор, стартер и генератор работают правильно.

Это легко увидеть благодаря «легко читаемой» системе светофора.

Любые сбои четко обозначены красным цветом, желтый цвет указывает на «внимание или рекомендацию» к компоненту, а зеленый указывает на успешное выполнение.

Как работает тест

Первоначальный тест, выполняемый программным обеспечением, — это напряжение холостого хода батареи (OCV), зарегистрированное на соединениях батареи через канал A осциллографа.

Только на основании этого входа рассчитывается состояние заряда аккумулятора (SOC).

Когда программное обеспечение удовлетворяет SOC, запуск двигателя
нагружает батарею в достаточной степени, чтобы оценить состояние и емкость батареи, одновременно выявляя состояние внутреннего сопротивления узла стартера на основе самого низкого зарегистрированного напряжения во время проворачивания и значения пускового тока на стартер.

Построение графика зависимости напряжения от тока таким образом дает реальное измерение эффективности батареи и целостности стартера в одном очень простом и быстром тесте.

После завершения прокрутки и запуска двигателя программное обеспечение может рассчитать скорость восстановления и эффективность батареи, скорость заряда генератора переменного тока и величину потребления генератора по отношению к его максимальной выходной мощности (80% в результатах теста выше).

Это отличный тест для общего теста здоровья, особенно для подготовки автомобилей к зимним месяцам.

Для получения дополнительной информации о Pico Automotive выберите «подробнее» ниже.

Читателям

GW предлагается оставлять свои вопросы по PicoScope в комментариях под этой статьей или отправлять их по электронной почте на адрес [адрес электронной почты защищен].

Выбор осциллографа | Пико Технологии

Частота дискретизации

С аналоговыми осциллографами жизнь была простой: вы просто выбирали требуемую полосу пропускания. Для цифровых осциллографов одинаково важны частота дискретизации и объем памяти. Для DSO частота дискретизации обычно указывается в мегасэмплах в секунду (MS / s) или гигасэмплах в секунду (GS / s).Критерий Найквиста гласит, что частота дискретизации должна быть как минимум в два раза больше максимальной частоты, которую вы хотите измерить: для анализатора спектра этого может быть достаточно, но для осциллографа вам потребуется не менее 5 отсчетов для точного восстановления формы волны.

Большинство осциллографов имеют две разные частоты (режима) выборки в зависимости от измеряемого сигнала: выборка в реальном времени и выборка в эквивалентном времени (ETS) — часто называемая повторяющейся выборкой. Однако ETS работает только в том случае, если сигнал, который вы измеряете, является стабильным и повторяющимся, поскольку этот режим работает путем построения формы волны из последовательных захватов.

Например, 12-битный ADC-212/100 Pico Technology будет производить выборку со скоростью 100 Мвыб / с в реальном времени или, для повторяющихся сигналов, со скоростью 5 Гвыб / с. На рисунке 1a показана прямоугольная волна с частотой 20 МГц, захваченная с частотой дискретизации 50 Мвыб / с — почти неузнаваемая по сравнению с рисунком 1b, та же волна, захваченная с частотой 5 Гвыб / с. Теперь скорость 5 Гвыб / с звучит великолепно, но помните, что если сигнал является переходным или изменяющимся (например, форма видеосигнала), то ETS не будет работать, и вам придется полагаться на полосу пропускания в реальном времени (одиночный снимок), которая обычно составляет намного ниже.

Небольшой совет: производители осциллографов любят выделять характеристики с наилучшим звучанием, поэтому вам может потребоваться внимательно изучить спецификации, чтобы определить, применяется ли указанная частота дискретизации ко всем сигналам или только к повторяющимся. Вы можете обнаружить, что объем, который вы планируете приобрести, не подходит для вашей цели.

Некоторые осциллографы имеют разную частоту дискретизации в зависимости от количества используемых каналов. Обычно частота дискретизации в одноканальном режиме вдвое больше, чем в двухканальном: еще раз проверьте спецификации.

Рисунок 1a: прямоугольный сигнал частотой 20 МГц, захваченный с частотой дискретизации 50 Мвыб / с.

Рисунок 1b: прямоугольная волна 20 МГц, захваченная на скорости 5 Гвыб / с.

Как подключить осциллограф к цепи — Руководство для начинающих — retrotechlab.com

Как подключить осциллограф?

Подключите зажим заземления пробника осциллографа к заземляющему контакту или соединению цепи, а наконечник пробника — к сигнальному выходу схемы. Когда эти соединения будут выполнены, на экране осциллографа сразу же отобразится линия, известная как форма сигнала.

Для чего нужен осциллограф?

Основное назначение осциллографа — создание графика изменения электрического сигнала в реальном времени. Почти все осциллографы отображают двумерный график, который показывает время по оси x и напряжение по оси y.

Осциллографы могут быть очень полезны при попытке проверить или диагностировать неисправную электрическую цепь.

Какие бывают типы осциллографов?

Доступно несколько типов осциллографов, аналоговых и цифровых, по разным ценам.Поскольку цифровые осциллографы могут пропускать некоторые переходные сигналы, аналоговые осциллографы по-прежнему ценятся для приложений поиска и устранения переходных процессов. Однако высококачественные осциллографы с цифровым люминофором могут обеспечивать аналогичные возможности.

Аналоговые осциллографы

Аналоговый осциллограф отображает сигнал, полученный пробником, и отслеживает его на экране. Возможности хранения позволяют отображать форму волны в течение продолжительных периодов времени, а не сразу же затухать.

Цифровые осциллографы

Цифровые осциллографы доступны во многих типах.Два ключевых фактора определяют характеристики цифрового осциллографа: частота дискретизации и полоса пропускания. Частота дискретизации осциллографа ограничивает его способность фиксировать переходные одноразовые события. Полоса пропускания осциллографа ограничивает частоту отображаемых повторяющихся сигналов. Вы можете получить его здесь: https://amzn.to/2YNIuUk

Портативные осциллографы

Небольшие портативные осциллографы доступны для полевых и тестовых приложений, где более громоздкие осциллографы являются громоздкими или отсутствуют электрические розетки.Обычно они содержат два входа и имеют ограниченную частоту дискретизации и полосу пропускания. Вы можете получить его здесь: Amazon.com

Как использовать осциллограф для измерения напряжения

Чтобы измерить напряжение на осциллографе, следуйте этим инструкциям:

Убедитесь, что ваш осциллограф подключен и включен. Затем нажмите кнопку настройки по умолчанию на передней панели.

Убедитесь, что зонд осциллографа подключен к BNC-разъему первого канала на передней панели прицела. Убедитесь, что в щуп вставлен зажим заземления.

Найдите точку заземления, например контактную площадку или дорожку на цепи, и прикрепите к ней зажим заземления.

Прикоснитесь наконечником пробника к дорожке, контактной площадке или ножке компонента на печатной плате, которая содержит сигнал, который вы хотите измерить.

Теперь осциллограф будет измерять напряжение сигнала и отображать его в реальном времени по мере его изменения. Если на экране ничего не отображается, нажмите кнопку Auto Scale на передней панели осциллографа, чтобы отобразить осциллограмму в масштабе, полностью видимом на экране.

Если вам необходимо настроить отображаемый сигнал, просто используйте вертикальные и горизонтальные регуляторы для канала осциллографа, который вы используете. Эти элементы управления позволят вам увеличивать и уменьшать масштаб, а также регулировать положение формы волны вправо, влево, вверх и вниз. Чтобы отобразить более точную форму волны, убедитесь, что ширина формы волны покрывает большую часть ширины экрана.

Самый простой способ измерить напряжение формы сигнала на дисплее — это подсчитать количество делений экрана сверху вниз для сигнала и умножить это число на значение вертикальной шкалы, измеренное в вольтах на деление.Обратите внимание, что деления будут помечены в вольтах по оси Y, поэтому с помощью этих меток намного проще рассчитать напряжение формы волны.

Большинство современных осциллографов теперь имеют возможность автоматически измерять напряжение и другие измерения без необходимости ручного подсчета делений.

Как рассчитать частоту с помощью осциллографа

Чтобы измерить частоту сигнала, вам нужно подсчитать количество горизонтальных делений от одного пика формы сигнала до следующего экземпляра повторяющегося пика.Затем умножьте количество горизонтальных делений на время одного деления. Это позволит рассчитать период сигнала. После того, как вы рассчитали перион переднего фронта волны, теперь вы можете рассчитать частоту сигнала с помощью следующего уравнения.

частота = 1 / период

Что такое деление на осциллографе?

Деление на осциллографе — это расстояние между двумя линиями квадрата на экране осциллографа. Установка. Например, 5 означает, что высота одного квадрата равна напряжению 0.5 В. Амплитуда 1 В будет иметь размер в два деления.

Как можно использовать осциллограф для проверки схем?

Основная процедура проверки электронной схемы с помощью осциллографа состоит в том, чтобы присоединить разъем заземления тестового провода осциллографа к точке заземления в цепи, а затем прикоснуться кончиком щупа к той точке в цепи, которую вы хотите тестовое задание.

Могу ли я измерить ток с помощью осциллографа?

Обычно большинство осциллографов не могут измерять ток в стандартной комплектации.Они могут измерять только напряжение напрямую. Только с использованием токовых клещей можно измерить ток осциллографом, но эти пробники могут быть очень дорогими.

Можно ли использовать осциллограф для измерения постоянного напряжения?

Да, осциллографы могут измерять сигнал постоянного тока. Любой сигнал постоянного напряжения будет отображаться на экране в виде прямой линии.

Что такое триггер осциллографа?

Функция триггера осциллографа очень важна для отображения четкого сигнала на экране, она синхронизирует горизонтальную развертку осциллографа для создания неподвижного изображения и не дает ему прыгать или перемещаться по экрану, чтобы можно было проводить точные измерения. .Управление триггером поможет вам стабилизировать любые повторяющиеся сигналы, а также позволит вам захватывать одиночные сигналы.

Что такое усиление осциллографа?

Можно измерить усиление или усиление схемы, используя одновременно и первый, и второй канал. Канал один используется для контроля входного сигнала, а канал два — для измерения выходного сигнала. Настройка на осциллографе позволит вам отобразить вычисленную разницу между входным и выходным сигналами.Это усиление или усиление схемы.

Сколько сигналов может отображать осциллограф одновременно?

Большинство современных осциллографов могут отображать как минимум два или более сигналов одновременно и, следовательно, будут иметь разъем BNC на передней панели для каждого сигнала или кривой. Эти разъемы также называются Y-входами.

Какая временная развертка на осциллографе?

В основном осциллограф строит график зависимости напряжения от времени. Основными элементами осциллографа являются X-Y дисплей, усилитель напряжения и развертка.Усилитель напряжения привязан к оси X или вертикальной оси дисплея. Развертка времени связана с горизонтальной осью дисплея.

Время увеличения представлено увеличением напряжения, которое выглядит как линейное изменение. График повторяется пилообразно, так что график повторяется на осциллографе. В сложных осциллографах временная развертка запускается, чтобы внешнее циклическое событие могло синхронизировать развертку, так что мимолетный график X-Y становится стабильным для просмотра.

Цифровые прицелы имеют те же функции, но используют график X-Y на основе памяти, который намного проще сделать для одноразовых событий.Таким образом, временная шкала очень простыми словами устанавливает временной интервал горизонтальной оси, а иногда и ее смещение.