pico 汽车示波器功能介绍

兵器简介

pico汽车示波器将硬件和软件完美结合，是目前比较先进的汽车故障诊断设备。如图1所示，它主要由示波器主机（如pico scope 4425、pico scope 4823等）、诊断软件（pico scope 6 automotive和pico diagnostics）及相关附件（各种测试线、探头、传感器等）等部分组成，可以用来采集及分析汽车上的各种信号，帮助汽车维修技师提高诊断效率。

图1 pico汽车示波器的组成

技能1 测量各种信号波形

可以测量各种电压、电流及压力等信号随时间变化的波形，并能在pico scope 6 automotive诊断软件上显示。下面列举在汽车故障诊断过程中经常测量的一些信号波形。

（1）压力类波形，如气缸压力、燃油压力、真空管压力、排气脉动、进气脉动及曲轴箱脉动等波形。测量压力类波形使用的附件为WPS500X压力传感器，例如将WPS500X压力传感器安装在火花塞安装孔上（图2）可以测量气缸压力波形（图3），安装在排气管末端（图4）可以测量排气脉动波形（图5）。

图2 将WPS500X压力传感器安装在火花塞安装孔上

图3 气缸压力波形（截屏）

图4 将WPS500X压力传感器安装在排气管末端

图5 排气脉动波形（截屏）

（2）电压类波形，如元件供电、传感器信号、总线信号、喷油信号、点火信号等波形。测量电压类波形使用的附件有测试线、细探针、COP探头等。例如，将测试线上的细探针背刺入导线连接器的端子上（图6），可以“在线”测量端子上的电压信号，若端子为CAN总线端子，则测得的为CAN总线波形（图7）；将COP探头贴在点火线圈上（图8），可以测量COP点火波形（图9）。

图6 将细探针背刺入导线连接器端子上

图7 CAN通信波形（截屏）

图8 将COP探头贴在点火线圈上

（3）电流类波形，如起动机、电动机、电磁阀等各种执行器的工作电流。测量电流类波形使用的附件为电流钳，将电流钳夹在导线上（图10）即可测量该导线上的电流。图11为相对压缩测试时测得的起动机电流波形。

图9 cop点火波形（截屏）

图10 将电流钳夹在导线上

图11 起动机电流波形（截屏）

技能2 测量信号组合波形

示波器通道是指示波器同时可测信号的数量，即2通道示波器最多同时测量2个信号，4通道示波器最多同时测量4个信号……以此类推。例如，pico scope 4425示波器（图12）为4通道示波器，可以同时测量4个信号。同时测量多个信号的波形（即信号组合波形），可以从不同角度去分析故障，也有助于弄懂相关信号之间的联系。例如，通过分析气缸压力、点火及喷油信号的组合波形（图13），可以分析点火时刻和喷油时刻是否正确；通过分析发动机正时相位组合波形（图14），可以判断发动机配气正时是否正确。

图12 用pico scope 4425示波器同时测量4个信号

图13 气缸压力、点火及喷油信号的组合波形（截屏）

技能3 强大的软件分析功能

用pico汽车示波器采集的各种信号波形在pico scope 6 automotive诊断软件上显示，该诊断软件具有很多功能，如标尺、数学通道、串行译码等功能，便于维修人员全面地分析各种信号波形。下面重点介绍角度标尺和数学通道的作用。

图14 发动机正时相位组合波形（截屏）

图15 用角度标尺分析气缸压力波形（截屏）

（1）角度标尺能够将信号波形与发动机机械运动联系起来进行分析，对分析发动机故障作用重大。对于4行程（进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程）发动机，曲轴旋转2圈完成1个工作循环，即曲轴旋转720°，每个行程曲轴旋转180°。图15中的波形为某个气缸的气缸压力波形（由于测量气缸压力波形时，需要拆下该气缸的火花塞，将WPS500X压力传感器安装在火花塞安装孔上，因此该气缸中的混合气并不会燃烧做功，曲轴带动活塞上下往复运动），在发动机的4个行程中，当活塞位于压缩上止点时，气缸中的压力最大，因此气缸压力波形上的波峰对应压缩上止点位置。而活塞从1个压缩上止点位置运动至下1个压缩上止点位置时，活塞完成1个工作循环，即曲轴旋转了720°，所以连续2个气缸压力波峰之间对应720°曲轴转角。用角度标尺将连续2个气缸压力波峰之间标注为720°曲轴转角，再平分为4个区间，每个区间对应180°曲轴转角，即分别对应发动机的4个行程。这样便于分析每个行程对应的气缸压力波形，而每个行程的气缸压力变化与活塞位置和进、排气门状态有关，因此利用角度标尺来分析气缸压力波形可以看出进、排气门打开和关闭的时刻是否正确，而进、排气门打开和关闭的时刻是由发动机配气正时决定的，因此利用角度标尺来分析气缸压力波形还可以判断发动机配气正时是否正确。

（2）利用数学通道（图16）不仅可以分析单个信号波形的一些数据（如占空比、频率等），还可以分析多个信号波形之间的关系。图17为节气门位置传感器的信号波形，其中红色波形为电位计1的信号波形（通道B），蓝色波形为电位计2的信号波形（通道A）。正常情况下，这2个电位计信号电压之和约为5 V，且比较稳定。利用数学通道建立1个“A+B”通道（图18，其中紫色波形为“A+B”通道波形），可以发现，2个电位计信号电压之和确实约为5 V，且比较稳定，而如果电压之和在某一瞬间不为5 V，且波动较大，那么可知2个电位计信号之间的关系出现错误，可能是某个电位计信号出现了异常。

图16 数学通道（截屏）

图17 节气门位置传感器的信号波形（截屏）

图18 建立1个“A+B”的数学通道（截屏）

技能4 NVH诊断

噪声和振动类故障属于汽车故障中的难题，大多数汽车维修技师只能通过身体的感知来分析故障，然而这是一种主观感受，与人的敏感度有关，用这种办法很难锁定噪声源和振动源。目前，利用pico示波器配合NVH附件来诊断车辆噪声和振动类故障是比较科学的诊断方法。

如图19所示，NVH附件主要包括NVH检测盒、麦克风、三轴加速度传感器等，其中麦克风用于采集噪声信号，三轴加速度传感器用于采集振动信号。采集的噪声和振动信号用pico diagnostics诊断软件进行分析（图20、图21），便于准确定位故障源。

图19 pico示波器和NVH附件

图20 分析振动信号（截屏）

图21 分析噪声信号（截屏）