pico 汽車示波器功能介紹

兵器簡介

pico汽車示波器將硬件和軟件完美結合，是目前比較先進的汽車故障診斷設備。如圖1所示，它主要由示波器主機（如pico scope 4425、pico scope 4823等）、診斷軟件（pico scope 6 automotive和pico diagnostics）及相關附件（各種測試線、探頭、傳感器等）等部分組成，可以用來采集及分析汽車上的各種信號，幫助汽車維修技師提高診斷效率。

圖1 pico汽車示波器的組成

技能1 測量各種信號波形

可以測量各種電壓、電流及壓力等信號隨時間變化的波形，并能在pico scope 6 automotive診斷軟件上顯示。下面列舉在汽車故障診斷過程中經常測量的一些信號波形。

（1）壓力類波形，如氣缸壓力、燃油壓力、真空管壓力、排氣脈動、進氣脈動及曲軸箱脈動等波形。測量壓力類波形使用的附件為WPS500X壓力傳感器，例如將WPS500X壓力傳感器安裝在火花塞安裝孔上（圖2）可以測量氣缸壓力波形（圖3），安裝在排氣管末端（圖4）可以測量排氣脈動波形（圖5）。

圖2 將WPS500X壓力傳感器安裝在火花塞安裝孔上

圖3 氣缸壓力波形（截屏）

圖4 將WPS500X壓力傳感器安裝在排氣管末端

圖5 排氣脈動波形（截屏）

（2）電壓類波形，如元件供電、傳感器信號、總線信號、噴油信號、點火信號等波形。測量電壓類波形使用的附件有測試線、細探針、COP探頭等。例如，將測試線上的細探針背刺入導線連接器的端子上（圖6），可以“在線”測量端子上的電壓信號，若端子為CAN總線端子，則測得的為CAN總線波形（圖7）；將COP探頭貼在點火線圈上（圖8），可以測量COP點火波形（圖9）。

圖6 將細探針背刺入導線連接器端子上

圖7 CAN通信波形（截屏）

圖8 將COP探頭貼在點火線圈上

（3）電流類波形，如起動機、電動機、電磁閥等各種執行器的工作電流。測量電流類波形使用的附件為電流鉗，將電流鉗夾在導線上（圖10）即可測量該導線上的電流。圖11為相對壓縮測試時測得的起動機電流波形。

圖9 cop點火波形（截屏）

圖10 將電流鉗夾在導線上

圖11 起動機電流波形（截屏）

技能2 測量信號組合波形

示波器通道是指示波器同時可測信號的數量，即2通道示波器最多同時測量2個信號，4通道示波器最多同時測量4個信號……以此類推。例如，pico scope 4425示波器（圖12）為4通道示波器，可以同時測量4個信號。同時測量多個信號的波形（即信號組合波形），可以從不同角度去分析故障，也有助于弄懂相關信號之間的聯系。例如，通過分析氣缸壓力、點火及噴油信號的組合波形（圖13），可以分析點火時刻和噴油時刻是否正確；通過分析發動機正時相位組合波形（圖14），可以判斷發動機配氣正時是否正確。

圖12 用pico scope 4425示波器同時測量4個信號

圖13 氣缸壓力、點火及噴油信號的組合波形（截屏）

技能3 強大的軟件分析功能

用pico汽車示波器采集的各種信號波形在pico scope 6 automotive診斷軟件上顯示，該診斷軟件具有很多功能，如標尺、數學通道、串行譯碼等功能，便于維修人員全面地分析各種信號波形。下面重點介紹角度標尺和數學通道的作用。

圖14 發動機正時相位組合波形（截屏）

圖15 用角度標尺分析氣缸壓力波形（截屏）

（1）角度標尺能夠將信號波形與發動機機械運動聯系起來進行分析，對分析發動機故障作用重大。對于4行程（進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程）發動機，曲軸旋轉2圈完成1個工作循環，即曲軸旋轉720°，每個行程曲軸旋轉180°。圖15中的波形為某個氣缸的氣缸壓力波形（由于測量氣缸壓力波形時，需要拆下該氣缸的火花塞，將WPS500X壓力傳感器安裝在火花塞安裝孔上，因此該氣缸中的混合氣并不會燃燒做功，曲軸帶動活塞上下往復運動），在發動機的4個行程中，當活塞位于壓縮上止點時，氣缸中的壓力最大，因此氣缸壓力波形上的波峰對應壓縮上止點位置。而活塞從1個壓縮上止點位置運動至下1個壓縮上止點位置時，活塞完成1個工作循環，即曲軸旋轉了720°，所以連續2個氣缸壓力波峰之間對應720°曲軸轉角。用角度標尺將連續2個氣缸壓力波峰之間標注為720°曲軸轉角，再平分為4個區間，每個區間對應180°曲軸轉角，即分別對應發動機的4個行程。這樣便于分析每個行程對應的氣缸壓力波形，而每個行程的氣缸壓力變化與活塞位置和進、排氣門狀態有關，因此利用角度標尺來分析氣缸壓力波形可以看出進、排氣門打開和關閉的時刻是否正確，而進、排氣門打開和關閉的時刻是由發動機配氣正時決定的，因此利用角度標尺來分析氣缸壓力波形還可以判斷發動機配氣正時是否正確。

（2）利用數學通道（圖16）不僅可以分析單個信號波形的一些數據（如占空比、頻率等），還可以分析多個信號波形之間的關系。圖17為節氣門位置傳感器的信號波形，其中紅色波形為電位計1的信號波形（通道B），藍色波形為電位計2的信號波形（通道A）。正常情況下，這2個電位計信號電壓之和約為5 V，且比較穩定。利用數學通道建立1個“A+B”通道（圖18，其中紫色波形為“A+B”通道波形），可以發現，2個電位計信號電壓之和確實約為5 V，且比較穩定，而如果電壓之和在某一瞬間不為5 V，且波動較大，那么可知2個電位計信號之間的關系出現錯誤，可能是某個電位計信號出現了異常。

圖16 數學通道（截屏）

圖17 節氣門位置傳感器的信號波形（截屏）

圖18 建立1個“A+B”的數學通道（截屏）

技能4 NVH診斷

噪聲和振動類故障屬于汽車故障中的難題，大多數汽車維修技師只能通過身體的感知來分析故障，然而這是一種主觀感受，與人的敏感度有關，用這種辦法很難鎖定噪聲源和振動源。目前，利用pico示波器配合NVH附件來診斷車輛噪聲和振動類故障是比較科學的診斷方法。

如圖19所示，NVH附件主要包括NVH檢測盒、麥克風、三軸加速度傳感器等，其中麥克風用于采集噪聲信號，三軸加速度傳感器用于采集振動信號。采集的噪聲和振動信號用pico diagnostics診斷軟件進行分析（圖20、圖21），便于準確定位故障源。

圖19 pico示波器和NVH附件

圖20 分析振動信號（截屏）

圖21 分析噪聲信號（截屏）