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万用表是检测电子电路时最常用的仪表之一,它以携带及使用方便、可测参数多等显著特点而深受工程人员的青睐。随着汽车电子控制技术的发展,单片机在汽车控制领域得到了广泛的应用,这给汽车电控系统的检修带来了新的课题,因此检测汽车各个电控系统的各种专用检测仪应运而生。但是,即便检测仪种类繁多并已广泛使用,在检测汽车电控系统时仍然离不开汽车万用表。通过汽车万用表,可以判别故障的具体部位和检测元件的状态。汽车万用表在普通万用表原有优势的基础上,充分展现了功能更加完善、性能更加可靠等特点,在汽车电控系统的检测方面发挥出越来越重要的作用。
1 汽车万用表与普通万用表的主要区别
ａ 可测量的信号种类不同为了适应汽车检测的特点,汽车万用表除了涵盖普通万用表基本测量参数种类外,还扩展了汽车检测电参数种类和包括了非电参数的测量,例如可测频率、占空比、闭合角、转速和温度等。
ｂ 对汽车信号的适应性不同检测汽车电控系统的各个端口、传感器及执行器时,要求仪表对电控系统的信号影响越小越好,否则会造成汽车电控系统电路元件和传感器的损坏。这就要求汽车万用表的内阻很高、频带很宽和灵敏度很高。
ｃ 对汽车电磁环境的适应性不同汽车上的电磁干扰很强,如汽油发动机的点火、交流发电机调节器的电流断续控制等,均会产生很强的电磁辐射,因此要求汽车万用表应有较强的抗电磁干扰的能力。
ｄ 汽车万用表功能更完备相比普通万用表,汽车万用表具有更完备的功能,即:①液晶数字显示,读数更直观方便;②具有记忆、识别等智能化功能;③兼有信号输出测试、信号模拟显示等功能;④内部扩展处理能力增强(如ＩＣ卡),外部附件(如打印、测试头)数量增多。
2 汽车万用表的功能
ａ 检测直流电压 0～400Ｖ时±0 5%,1000Ｖ时±1%。
ｂ 检测交流电压 0～400Ｖ时±1 2%,750Ｖ时±1 5%。
ｃ 检测直流电流 400ｍＡ时±1%,20Ａ时±2%。
ｄ 检测交流电流 400ｍＡ时±1%,20Ａ时±2 5%。
ｅ 检测电阻 400Ω、4ｋΩ～4ＭΩ时±1%,400ＭΩ时±2%。
ｆ 检测频率 4ｋＨｚ～4ＭＨｚ时±0 05%,最低输入频率为10Ｈｚ。
ｇ 检测二极管。
ｈ 检测电路通断。
ｉ 检测温度 18～300℃时±3℃,301～1100℃时±3%。
ｊ 检测转速 150～3999ｒ/ｍｉｎ时±0 3%,4000～10000ｒ/ｍｉｎ时±0 6%。
ｋ 检测闭合角 ±0 50°。
ｌ 检测频率/脉冲宽度比 如占空比等,±0 2%。
ｍ 检测各类传感器 例如,可检测节气门位置传感器(ＴＰＳ)、进气压力传感器(ＭＡＰ)、空气流量传感器(ＭＡＦ)、水温传感器(ＣＰＳ)、车速传感器(ＶＳＳ)、曲轴位置传感器(ＣＫＰ)、氧传感器、凸轮轴位置传感器、防抱死制动车轮转速传感器等。
ｎ 检测各种执行器 包括检测电磁阀和电动机等。
ｏ 检测真空度及液压 如检测发动机的进气真空度、燃油压力、自动变速器油压、发动机机油压力、气缸压力、空调制冷剂的高低压力、排气压力和各真空控制元件的真空度等。
ｐ 其他功能 如显示峰值电压、设置背景光、暂存数据、自动关机等。
3 汽车万用表的使用方法
汽车万用表与普通万用表的使用有很多类似的地方,特别是在检测电压、电流等电参数方面。以下简要介绍针对汽车信号参数的基本测试方法。
3.1 信号频率的测试
档位转换开关置于频率(ＦＲＥＧ)档,黑表笔接搭铁,红表笔接Ｈｚ插孔,此时显示屏显示的数字为被测频率。注意,被测信号的有效值应在200ｍＶ～5Ｖ之间。
3.2 温度的测试
档位转换开关置于温度(ＴＥＭＰ)档,黑表笔接搭铁,探针引线插入温度插孔,探针触及被测物体,此时显示屏显示的数字为被测物体的温度。
3.3 闭合角的测试
档位转换开关置于闭合角(ＤＷＥＬＬ)档,黑表笔接搭铁;红表笔一端接万用表的Ｖ-Ω-Ｈｚ插孔,另一端接点火线圈初级电流的正极(火线)端。当发动机工作时,显示屏显示的数字就是点火线圈初级电流的导通角,即闭合角。注意,测试过程中,发动机工作时的转速要保持稳定,待读出稳定、准确的数字后,再改变转速,以进行不同转速下的闭合角测试。
3.4 占空比的测试
档位转换开关置于占空比(ＤＵＴＧＣＹＣＬＥ)档,黑表笔接搭铁,红表笔接电路信号,此时显示屏显示的数字为占空比的百分数。
3.5 转速的测试
档位转换开关置于转速(ＲＰＭ)档,测量转速的专用插头接在万用表的搭铁(ＣＯＭ)和Ｖ-Ω-Ｈｚ插孔,感应式转速传感器夹在某一缸的高压线上,发动机工作时,显示屏显示的数字就是发动机的转速。
3.6 起动机起动电流的测试
档位转换开关置于400ｍＶ档,一般1ｍＶ相当于1Ａ,即用测量传感器电压的方法测量起动机电流。传感器一般是利用霍尔效应制成,被做成夹钳形式。测试时,将夹钳夹在蓄电池的火线上,拆下点火线圈上中央插孔内的高压导线(使发动机不能起动),用起动机带动发动机转动2～5ｓ,此时显示屏显示的数字为起动机的起动电流。
3.7 氧传感器的测试
首先拆下氧传感器的线束,用一根临时导线跨接霍尔传感器和氧传感器,然后将档位转换开关置于直流(ＤＣ)4Ｖ档,黑表笔接搭铁,红表笔接两传感器之间的跨接线。测试时,先用快怠速(约2000ｒ/ｍｉｎ)运转发动机,以使氧传感器工作温度在360℃以上,排气浓时氧传感器输出电压应约为0 8Ｖ,排气稀时输出电压应约为0 1～0 2Ｖ。当氧传感器工作温度低于360℃时,氧传感器呈开路状态,无电压输出。
3.8 喷油器工作电压脉冲宽度的测试
先将档位转换开关置于占空比(ＤＵＴＧＣＹ ＣＬＥ)档,测出喷油器工作电压的占空比;然后将万用表的档位转换开关置于频率(ＦＲＥＧ)档,测出喷油器工作电压的频率;最后按照以下计算公式算出喷油器工作电压的脉冲宽度。
ＳＰ=η/ｆ喷
式中 ＳＰ——喷油器工作电压的脉冲宽度 η———喷油器工作电压的占空比 ｆ喷——喷油器工作电压的频率
4 用汽车万用表检测电控系统的注意事项
ａ 在检测之前,应先检查汽车电控系统中的熔断器、线束连接器(插头)是否良好。可参照汽车维修手册说明的安装位置,检查各熔断器的状态。
ｂ 汽车蓄电池应保持充足的电量,电控系统的电源线应接触良好,因为当电控系统的电源电压低于11Ｖ时,会使检测结果误差增大甚至测试错误。
ｃ 汽车万用表的输入阻抗应大于10ＭΩ/Ｖ。若使用低阻抗的万用表,轻者会使测试数据不准确,严重时还会使电控系统中的集成电路元件和传感器等损坏,因此使用前应认真阅读汽车万用表的说明书,对输入阻抗的数值进行核对。
ｄ 测量电子控制器各个端子的电压时,各个连接器(插头)与各个执行器、传感器之间应保持连接状态,只有这样才能检测出准确的电压数据。
ｅ 测量电子控制器各个端子的电阻时,不要直接用普通万用表的电阻档测量,特别是要注意不要将较高电压引入电子控制器内部,以免损坏电子控制器内部的元件。
ｆ 测量电子控制器、传感器及执行器时,由于需要断开各控制线路的线束连接器(插头),因此应先拆下蓄电池负极搭铁线,不可带电断开有关电子控制器的外围电路,否则可能会损坏电子控制器。
尽管汽车万用表的种类较多,但是基本原理和操作方法非常相似,使用前应认真阅读使用说明书。利用汽车万用表对汽车电控系统的电参数、元件性能、工作状况进行分析和测试,能够方便快捷地判断和排除电控系统故障。选择适当的附件后,还可以扩展其功能,使测量过程得心应手。所以说,汽车万用表的确是检测汽车电控系统的好帮手。
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