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Fluke 78/88/98型多功能万用表在汽车测试中的应用
2007/2/1 13:48:32    美国Fluke公司

在汽车领域,美国Fluke公司的78/88/98型多功能万用表就有很多专门用于汽车测试的功能,如频率、占空比、二极管测试、温度、闭锁时间(Dwell)甚至发动机的转速(利用附件)等。另外,早期的模拟(指针)式万用表的输入阻抗太低,测量时对电子电路影响过大。这种表测试电阻时大都用9V电压,所以它很容易损坏那些敏感的电子元器件。

近些年,新的数字万用表(DMM)大量被采用,它的输入阻抗高,精度和安全性等都优于模拟表。电阻测量时的电压也低(一般为5V,Fluke为3.5V),所以不会损坏敏感的元器件。但数字表也存在一个问题:不能显示测量读数的增大或减小的变化信息。在尾气排放测试和发动机分析时就会发现纯数字表不能给出稳定的变化数值。Fluke克服了数字表的不足,而代之以模拟/数字组合表,因此既有数字表的优点又有模拟表动态测量的长处。Fluke 78/88/98型多功能万用表主要测量项目包括:

• 交流发电机

多功能数字万用表可精确的测试并显示测量结果,从而使得发电机/整流器的故障诊断和调整非常容易。测量时,首先确定系统是否有整体的调节器,然后再确定是A型或B型。A型有一个电刷连接至电瓶正极,另一个电刷通过调节器连接至地。B型有一个电刷连接至地,而另一端连接至调节器。

下一步是通过短路调节器(fullfielding)来区分是电机的问题,还是调节器的故障。对A型来说将外壳接地。对B型来说将外壳接电池正极。如果系统现在充电,调节器则有故障。如有可能可以使用变阻器。否则,仅仅使发动机空转,电压不能超过15V。

• 交流电机的交流漏电

根据电磁感应原理,交流电机发出电流和电压。连接至汽车充电系统的附件(设备)需要一个相对稳定的电压,以提供一个稳定的电流。起动系统的故障经常和充电系统的问题混淆在一起。有人经常换下失效的电池而真正的原因是充电系统的问题。所以在换电池以前要确认充电系统是正常的。要确认电池充好电并通过了负载测试。当发动机仍被很慢的带动则要检查起动电路的电阻。

• 纹波电压

纹波或交流电压可以用万用表的交流档进行测试。将万用表黑笔可靠接地,红笔接在发电机背后的“BAT”端(不是电池)。好的电机在运行时其交流值应小于0.5V(AC)。电压过大,表明发电机二极管损坏。

• 发电机漏电流

检测发电机的二极管漏电,将表与发电机的输出端串联连接,此时要关掉发动机。漏电电流以最大不应超过几个毫安。通常为0.5mA。当断开发电机连线时要小心。要确认先将电池断开,先连好表再重新连接电池。

• 起动电流

如果起动器驱动发动机很慢,驱动电流不是很大而且电池正常则要检查起动机的电阻。利用Fluke 80I-1010型电流钳表,将电流钳夹住起动机的电缆,就可以测试起动时的电流。该电流钳可测试的最大电流为1000A。请参考生产厂商的具体指标来确认正常的数值。

• 电路电阻

即使起动机内的电阻很小,也会造成起动机转速减慢,这是因为电压过低。例如,在驱动电流为200A时,发动机0.01欧姆的电缆电阻会产生2V的压降。0.01欧姆的电阻除非用很高档的万用表才能测试出来,而电压测量会告诉你哪里的电阻产生了电压降。

开动发动机并测试每个元件的电压降,就可确定在点火电路部分中哪里产生了较大的电阻。测量电瓶接线柱和其连线的压降,电磁阀接线柱和其连线的压降以及通过电磁阀本身的压降。同样也可检查马达,发电机(输出端和地)和发动机体的接地片的连接性。

在确定燃油混合比和不同负载下的提前点火时间量时,大气压力/气管绝对压力传感器是至关重要的。和节门位置传感器很类似,它必须提供一个平滑、逐渐变化的输出,否则会发生驱动问题。在某些情况下,当没有设置故障码时该传感器会发生偏离。你应该在整个量程上检查该传感器是否可以正常工作。

• 反馈式气化器

利用Fluke 78的内在闭锁测试功能可以测试M/C闭锁,它会告诉你它是一个固定的还是变化的周期。固定的闭锁发生在以下几种情况:当发动机为开环时,也就是凉发动机、当发动机在节门开启最大的情况,既热发动机、当氧传感器过凉,由于发动机空转时间过长并再次转入热机状态;变化的闭锁时间告诉你发动机是否处于闭环状态,它也表明汽化器提供的混合气的强弱。

电磁线圈“闭合”时间越长,闭锁时间就越长,气化器提供的混合燃油越弱。反之,电磁线圈“闭合”时间越短,闭锁时间就越短,汽化器提供的混合燃油越强。正常系统工作时的闭锁时间应不断变化,而平均值约为30%。

• 油压系统

油压对性能和燃油效率都十分重要。在各种环境下都要保持合适的油压是燃油系统的作用。在各种燃油系统中,例如汽化器,中点,节汽门注射和多点喷射等。利用PV350压力测试选件就可以测试压力的数值,从而可以检查压力调节器,油泵以及阀门。油压系统一般分成两大类,高压类和低压类。中点式和节气门式是典型的低压系统(70-105kPa)。大多数多点喷射系统使用高压方式(240-415kPa)。加大油门时压力低侧说明滤油器有阻塞的可能。测试燃油压力时需使用Fluke PV350压力传感器以及一个转接器再连到燃油导管。测试完成后在拆开之前要先停止油泵,开动发动机直至熄火并让发动机再转动几秒钟以排尽燃油。

• 节气门位置传感器

节气门位置传感器(TPSs)是高档气车(电脑控制)的常见故障源。节气门位置传感器是一个简单的可变电阻连接至节气门轴上。某些人认为它只是节气门中加油泵的替代物或是发动机燃油注射的一部分。但是它有很多其他的功能,它会告诉电脑节气门开的大小,是开还是关以及开关变化的速度,当它的电阻变化时,返回到电脑的电压也在变化,节气门位置传感器的测试可以观测其电压或电阻的变化。

利用多功能万用表的最大/最小值功能就可测试节气门位置传感器。跺下油门并测试最大值。将此最大值和用手将节气门开到最大时的值相比。这样就可以发现风门的连线,连杆等是否调整好并可以全部打开。如果不是的话那就是加油不良的原因。

• 点火线圈

Fluke模拟/数字万用表可以测试从0.01Ω(889型)至32MΩ的电阻。这使得测试点火线圈非常准确容易。一般万用表不能测试1Ω以下的电阻。如果怀疑点火线圈不正常就应该检查初级和次级线圈的电阻。线圈的初级电阻很小而次级电阻较大。应具体查阅生产厂商的指标。经验值是初级为零至几个欧姆,而次级为10KΩ或更大一些。

使用多年的活花塞应定期检查。由于高热的原因会使火花塞底座和火花塞粘连,将火花塞拆下来时可能会损坏绝缘线中精密脆性的导线。所以在拆开时要先反复旋转几下。如果怀疑有问题,应该在慢慢拧动和旋转连线时测试其电阻。电阻值约为30kΩ/cm。数值大小和线的类型有关。有些会小的很多。为精确测量最好和发动机其他火花塞的连线进行一下比较。

• 电容

Fluke模拟/数字万用表也可以测试汽车的电容,指针的变化就告知了万用表正在给电容充电。你可以发现电阻从零至无穷大变化,请确认电容应从两个方向测试,而且还要检测冷热情况下的电容情况。

利用万用表的电阻档测试电容的漏电,当电容充电时电阻应增长至无限大,而其他任何值都说明电容该更换了。测试电容要将其从汽车电路中断开进行测试。

• 霍尔效应(Hall-Effect)位置传感器

霍尔效应传感器已经替代一配电盘上很多点火点并被用来直接检测非配电盘式点火系统中的曲轴和凸轮的位置,它会告诉电脑何时对线圈点火。霍尔效应传感器会产生一个电压,该电压与通过它的磁场强度成比例。它可以来自于一个永久磁铁或电流。

测试霍尔效应传感器时,先要检查来自电池的电压。因为霍尔效应传感器需要供电而电磁阀不需要。测试传感器时先从电瓶的+12V连线至电源端,用万用表测量信号输出至地端的电压。将隙片插入传感器和电磁体之间并观察万用表的模拟指针是否变化。变化的数值应为0-12V之间。

• 漏电定位

漏电、短路以及接地不良是很多故障的原因。而表现出的现象总是好像无从下手。但利用万用表可以很快地找到故障而不损坏保险丝。漏电造成的电池失效经常被认为是短路虽然实际上可能不是短路造成的。实际上他们可能与保持存储器(KAM)电路有关。使用和寻找漏电一样的故障诊断技术可以找到比保险丝电流要小的短路。

• 接地不良

地端出现的高电阻可能是众多问题中最令人头痛的问题。他们可以产生奇怪的现象。当最后找到问题时,好像也对问题的现象无从下手。这些现象有大灯昏暗,当其他电路工作时大灯又亮起来,大灯亮时会影响其他的仪表以及大灯根本不亮。

要特别注意酸性电池的接地端。因为酸可以加速腐蚀。连接线的腐蚀和接地端的腐蚀产生同样的现象。只是检查绝缘接头并不能保证连接的内部是好的。为此要将接头断开并用铁刷或砂纸将金属面打光。

• 背窗防雾栅

背窗玻璃上有一条条水平的格线,它是用陶瓷和银复合而成的导体。线的两端被焊接在两个垂直的称之为汇流条的导体上(分别在玻璃窗的两侧)。一端作为输入端(接电池)。另一端为底盘的地。当点火开关和防雾开关同时打开时,电流经过一个继电器流过背窗栅。通常的电流为20A左右。格栅不会发热。所以确定开路的位置后就可以修复它。

起动发动机保持带速并打开背窗防雾开关。黑笔接垂直接线柱,红笔接在另一个接线柱上。测量直流电压。此时应为10-14V。读数太小说明接地不良。黑笔接地,红笔测试每条防雾线的中点。若6V左右说明没有开路。0V说明电瓶至测点间是开路的。12V则表明测点和地之间是开路的。

• 占空比(通断比)

占空比是对脉冲宽度调制电路的测量。例如活性碳罐清洗线圈。例如占空比越大,电路开通时间就越长,流速越大或探罐清洗越多。100%的占空比意味着电磁线圈一直打开。10%的占空比意味着只有一小部分时间加油。ECU决定何时以及以什么流速清洗探罐。这些调整是根据发动机的温度,发动机起动了多长时间,车速以及其他一些动态参数。

• 冷却系统/温度测量

对于当今电脑控制的发动机来说,合适的温度是至关重要的。利用多功能万用表内在的温度测量功能使得检查发动机的冷却系统非常容易,并可以检查散热系统、加热(热风)系统和空调系统。

利用针式热电偶温度探头,不需在热天或将水箱加热就可以测试温度调节器和风扇开关。对它种电气控制的冷却系统可以迅速和精确地得到诊断的信息并可以和计算机计算出的实际信息相比较。在很多最新型的汽车上,冷却系统是密封的。唯一的开口是水箱(EXPANSION TANK)。因为它没有水循环,所以不能精确测试温度。唯一精确测试的方法是测量散热器入口端散热箱。

检查冷却风扇的工作时,用测温度探头直接接在水箱开关的地方。注意当风扇打开时和风扇关闭时的温度数并和生产厂商的技术指标相比较。利用万用表的电阻档检查温度开关的连通性。测试通过开关的电压降以及从散热器至地的电压降。注意当风扇关闭时的温度应高于风扇打开时的温度。

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