用示波器测量汽车油门踏板传感器信号及波形分析
示波器波形分析
山东交通学院 焦建刚
示波器的基本作用
现代汽车大量采用了电子部件用于发动机 的电子控制系统，随之，在车辆检测过程 中，对电子器件的检修提出了更高的要求， 以往常规的检测方式已无法适应现代车辆 的要求。特别是在直接点火系统的检查中， 常规的断缸测试已经无法精确判断系统是 否正常，而示波器由于其具有实时性，不 间断性，直观性，而越来越得到广泛的应 用。 早在60年代，第一台运用在汽车上的 专用示波器在美国开始生产使用。
霍尔与光电式传感器的特点
在检测时，应注意其 以下几个特点。
输出电压的幅值不变， 频率随发动机转速变 化而改变。
波形的水平上限应达 到参考电压，水平下 限应几乎达到地电位， 若离地电位太高，说 明电阻太大或接地不 良。
电压的峰-峰值应等于 参考电压。
电压的转变应是垂直 的直线。
怠速马达信号
示波器的基本作用
汽车电子信号的五大基本类型： 1、直流（DC）信号：模拟信号——发动机冷却水温度传感器、燃 油温度传感器、进气温度传感、节气门位置传感器、废气再循环压 强和位置。翼板式或热丝式空气流量计、真空和节气门开关，以及 进气压力传感器。 2、交流（AC）信号:车速传感器(VSS)、防滑制动轮速传感器、磁 电式曲轴转角(CKP)和凸轮轴传感器(CMP)、从模拟压力传感器 (MAP)信号得到的真空平衡波形、爆震传感器(KS) 3、频率信号：数字式空气流量计、福特数字进气压力传感器、光 电式车速传感器(VSS)、霍尔式车速传感器(VSS)、光电式凸轮轴 (CAM)和曲轴转角传感器(CKP)、霍尔式车速传感器、霍尔式凸轮 轴和曲轴转角传感器。 4、脉宽信号 ：点火信号初极、点火信号正时电路、废气再循环控 制、净化、涡轮增压和其他控制电磁阀、喷有咀、怠速控制马达和 电磁阀。 5、串行数据信号：电脑控制模块之间的传递信号
曲轴位置传感器波形分析2
曲轴位置传感器波形分析２————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:曲轴位置传感器波形分析一、磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形分析波形检测方法连接示波器,起动发动机，怠速运转,而后加速或按照行驶性能发生故障的需要驾驶等,获得波形, 典型的磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形如图所示。
二、对于将发动机转速和凸轮轴位置传感器制成一体的具有两个信号输出端子的曲轴位置传感器可用双通道的示波器同时进行检测其信号波形,其典型信号波形如图所示。
三、波形分析1.触发轮上相同的齿形应产生相同型式的连续脉冲，脉冲有一致的形状、幅值(峰对峰电压)并与曲轴（或凸轮)的转速成正比,输出信号的频率(基于触发的转动速度)及传感器磁极与触发轮之间的间隙对传感器信号的幅值影响极大。
2.靠除去传感器触发轮上一个齿或两个相互靠近的的齿所产生的同步脉冲，可以确定上止点的信号。
3.各个最大（最小)峰值电压应相差不多，若某一个峰值电压低于其他的峰值电压，则应检查触发轮是否有缺角或弯曲。
4．波形的上下波动,不可能在0V电位的上下完美地对称，但大多数传感器的波形相当接近,磁脉冲式曲轴(或凸轮轴)位置传感器的幅值随转速的增加而增加，转速增加，波形高度相对增加。
5.波形的幅值、频率和形状在确定的条件下(如相同转速)应是一致的、可重复的、有规律的和可预测的。
也就是说测得波形峰值的幅度应该足够高,两脉冲时间间隔(频率)应一致，形状一致并可预测。
6.波形的频率应同发动机的转速同步变化。
能使两脉冲间隔时间改变的唯一理由，是触发轮上的齿轮数缺少或特殊齿经过传感器,任何其他改变脉冲间隔时间的波形出现都可能意味着传感器有故障。
7．如果发动机异响和行驶性能故障与波形的异常有关，则说明故障是由该传感器故障造成的。
８.不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不相同。
由于线圈是传感器的核心部分，所以故障往往与温度关系密切,大多数情况是波形峰值变小或变形，同时出现发动机失速、断火或熄火。
汽车LIN总线信号测量及波形分析-示波器
示波器测量汽⻋LIN总线信号及波形分析汽⻋⽹络通信中除了CAN的通信⽅式外，还有另外⼀种低成本通信⽅式——LIN系统。
它的英⽂是“Local Interconnect Network”，LIN总线基于UART/SCI（通⽤异步收发器/串⾏接⼝）的串⾏通信协议，主要⽤于智能传感器和执⾏器的串⾏通信，⻋上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据总线实现的。
LIN特点是⽤作主从控制系统，⼀个主控系统可以带最多16个⼦系统，并且⼦系统只具备与主系统通信的功能，各个⼦系统之间⽆法通信，也不能与LIN⽹络之外的系统模块进⾏通信。
LIN⼀般应⽤于⻋⻔控制系统，⽐如福特蒙迪欧致胜和克鲁兹的⻋⻔电动玻璃控制系统就采⽤LIN控制。
我们这⾥以测量奥迪汽⻋LIN总线控制的⾬刷电机为例。
连接⼀条BNC转⾹蕉头线到示波器的通道⼀上。
连接⼀根刺针到红⾊⾹蕉头，刺⼊到⻋辆上的插头⾥⾯的LIN总线数据信号端⼦上。
⾹蕉头的⿊⾊接头接⼀个鳄⻥夹到蓄电池负极或良好的底盘接地上。
由于LIN总线⼀般最⼤值在12V左右，因此可以设置示波器的垂直档位为2V/div，时基可以设置为500μs左右。
然后打开示波器的解码菜单，进⾏LIN总线配置，选择与被测信号相匹配的波特率。
调节总线阈值电平到波形显示范围内，就可以看到解码数据了。
可以将触发⽅式改为总线解码触发，设置合适的帧ID来稳定波形。
如下图就是奥迪汽⻋⾬刷电机LIN总线控制信号。
LIN总线波形是⼀个⽅波，代表着串⾏数据流⾥的⼆进制状态。
所⻅的波形应该没有明显的变形和噪⾳⽑刺。
解码数据包以⼗六进制显示总线活动时的实时数据内容。
“帧ID”显示颜⾊为⻩⾊，上图中即是23，“数据”显示颜⾊为⽩⾊，“校验和”显示颜⾊为绿⾊，如果校验和错误，以红⾊“E”显示。
如果⽆信息发送到LIN数据总线上（总线空闲）或者发送到LIN数据总线上的是⼀个隐性位，LIN总线信号上的最⼤值即隐性电平。
当传输显性位时，发送控制单元内的收发器将LIN数据总线接地。
利用示波器检测次级点火波形（上）
维修技巧Maintenance Skill栏目编辑：彭蓉霞 ******************54·October-CHINA 利用示波器检测次级点火波形(上)电子部件在现代汽车中的大量使用，让汽修从业人员对电子器件的检修提出了更高的要求。
以往常规的检测方式已无法适应现代车辆的要求，特别是在直接点火系统的检查中，常规的断缸测试已经无法精确判断系统是否正常，而示波器由于其所具备的实时性、不间断性和直观性等特点，被广泛地应用于车辆检测。
本文将从电子次级点火波形测试的主要用途出发，结合具体的汽车故障，具体分析如何利用示波器检测次级点火波形。
◆文/山东 焦建刚利用示波器检测次级点火波形，可以有效地检查车辆行驶性能及排放问题产生的原因。
由于次级点火波形明显地受到发动机的性能、燃油系统的配置和点火条件不同等因素的影响，所以它能够有效地检测出发动机机械部件和燃油系统部件以及点火系统部件的故障，一个波形的不同部分还能够分别指明在汽缸中的哪个部件或哪个系统有故障。
一、次级点火波形1.次级点火单缸波形测试主要用途①分析单缸的点火闭合角；②分析点火线圈和次级高压电路性能；③检查单缸混合汽空燃比是否正常；④分析电容性能；⑤查出造成汽缸断火的原因。
图1为次级点火波形，通过观察该波形，可以得到击穿电压、燃烧电压、燃烧时间以及点火闭合角。
情况出现的要求来启动发动机或驾驶汽车，确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等，检查对应部件的波形部分的故障。
2.电子次级点火波形分析(1)充磁开始：点火线圈在开始充电时，应保持相对一致的波形下降沿，这表明各缸闭合角相同以及点火正时准确。
(2)点火线：观察击穿电压高度的一致性，如果击穿电压太高，甚至超过了示波器的显示屏，表明在次级点火电压电路中电阻值过高，譬如断路、高压线损坏或是火花塞间隙过大；如果击穿电压太低，表明次级点火电路电阻低于正常值。
(3)跳火或燃烧电压：观察跳火或燃烧电压的相应一致性，它说明火花塞工作各缸空燃比是否正常与否，如果混合汽过稀，燃烧电压就比正常值低一些。
使用示波器进行信号测量技巧
使用示波器进行信号测量技巧在电子领域中，信号测量是一项非常重要的工作。
准确地测量信号的频率、幅度和相位，可以帮助我们分析电路的工作情况，进而改进设计和解决问题。
而在信号测量中，示波器是一种不可或缺的仪器。
本文将探讨几种使用示波器进行信号测量的技巧和注意事项，帮助读者更好地应用示波器。
1. 选择适当的示波器设置在开始信号测量之前，我们需要选择适合的示波器设置。
首先，选择合适的时间基准和垂直灵敏度，以便在示波器屏幕上显示出待测信号的合适波形。
时间基准决定了示波器屏幕上每个小方格所代表的时间，而垂直灵敏度则决定了每个小方格所代表的电压。
其次，调整触发设置。
示波器的触发设置可以帮助我们稳定地观测待测信号。
触发电平可以设置在待测信号的特定水平上，当信号达到触发电平时，示波器才会触发并显示波形。
触发沿也可以设置为上升沿或下降沿，以满足实际测量需求。
2. 正确连接信号源和示波器在进行信号测量之前，我们需要正确地连接信号源和示波器。
通常情况下，信号源的输出端口会连接到示波器的输入端口。
确保连接良好，避免因接触不良或短路等问题导致测量结果不准确。
如果测量的是高频信号，注意信号源和示波器之间的传输线需要具备相应的带宽能力，以确保传输信号时没有过多的损耗和畸变。
合理选择适用于高频测量的传输线材料和长度，同时避免干扰信号的干扰源。
3. 了解采样频率和带宽的关系示波器的采样频率和带宽是影响信号测量的关键参数。
采样频率是指示波器在一秒钟内对信号进行采样的次数，而带宽则是指示波器可以接收和显示的频率范围。
在选择示波器时，需要根据待测信号的频率范围和特性来确定采样频率和带宽。
通常情况下，采样频率应为待测信号频率的两倍以上，以确保准确重建信号波形。
而带宽则应包含待测信号的最高频率成分，以避免信号被截断而无法完整显示。
4. 注意示波器的内部噪声和失真在进行信号测量时，示波器的内部噪声和失真也会对测量结果产生一定的影响。
示波器的内部噪声是由示波器自身电路和元件的热噪声引起的，它会与待测信号叠加在一起，影响信号的准确测量。
汽车电控燃油控制的波形分析
汽车电控燃油控制的波形分析引言在现代汽车中，电控燃油系统起着至关重要的作用。
燃油控制是维持引擎正常运行的关键，而波形分析那么是诊断问题的有力工具。
本文将对汽车电控燃油控制的波形进行分析，帮助了解燃油系统的工作原理、故障诊断方法以及解决问题的技巧。
1. 汽车电控燃油系统简介汽车电控燃油系统主要由燃油泵、进气系统、点火系统、喷油器、传感器等组成。
整个系统通过电子控制单元〔ECU〕协调工作，确保燃油供应的精确控制，并实时调整以满足引擎的需求。
2. 汽车电控燃油控制的波形分析原理燃油控制是通过ECU对燃油喷射时机和量进行精确控制来实现的。
波形分析是诊断燃油控制系统的有效方法之一，主要通过观察和分析传感器和执行器的输出信号波形来判断系统的工作状态和是否存在故障。
在波形分析中，一些常用的输入信号包括： - 氧传感器输出信号 - 空气流量传感器输出信号 - 曲轴位置传感器输出信号 - 进气歧管绝对压力传感器输出信号一些常用的输出信号包括： - 燃油喷射器驱动脉冲信号 - 点火系统的点火脉冲信号 - 燃油泵驱动信号 - 长时燃油修正信号通过对这些信号波形的观察和分析，可以给出诊断结果，判断系统是否正常工作。
3. 汽车电控燃油控制的常见问题和解决方法3.1. 燃油喷射器故障燃油喷射器是汽车燃油系统中的关键部件之一。
当喷油器出现故障时，会导致燃油供应缺乏或过量，引发引擎失火或工作不稳定的问题。
在波形分析中，观察燃油喷射器驱动脉冲信号的波形可以判断其工作状态。
正常情况下，喷油器应该有规律的脉冲信号，且脉冲的持续时间和频率应该符合规格要求。
如果喷油器的脉冲信号出现异常，如持续时间过短或过长，频率异常等，可能需要更换或维修燃油喷射器。
3.2. 传感器故障汽车燃油控制系统中的传感器起着收集和反应关键信息的作用。
常见的传感器包括氧传感器、进气歧管绝对压力传感器和曲轴位置传感器。
通过观察传感器的输出信号波形，可以判断传感器是否工作正常。
油门踏板位置传感器故障排除课件
案例二：传感器内部故障
总结词
传感器内部故障可能是由于传感器本身 的质量问题或使用过程中受到的损坏所 致。
VS
详细描述
当传感器内部出现故障时，传感器无法正 常工作，发动机控制单元（ECU）无法接 收到准确的油门踏板位置信号，导致发动 机性能下降或无法加速。此时，需要更换 损坏的传感器，并检查传感器与ECU之间 的通信是否正常。
要点二
详细描述
油门踏板位置传感器的工作环境较为恶劣，需要承受高温 、高湿和振动等不利因素。使用高品质的配件和油品可以 增强传感器的耐久性和稳定性，降低故障发生的风险。同 时，车主应按照车辆制造商的推荐，使用指定的配件和油 品，以确保最佳的性能和安全性。
CHAPTER 06
常见问题与答疑解惑
问题一：更换传感器后故障仍未排除？
正常。
电压检测
在传感器供电和信号输 出端测量电压，判断是
否正常。
波形分析
使用示波器检测传感器 信号波形，与标准波形
对比分析。
诊断流程图
故障现象确认
确认车辆是否存在油门踏板位置 传感器故障现象。
诊断工具准备
准备数字万用表、示波器、故障 诊断仪等工具。
初步检查
进行外观检查、线路检查等初步 检查。
修复与更换
CHAPTER 05
预防措施与保养建议
定期检查线束状况
总结词
定期检查线束状况是预防传感器故障的重要 措施。
详细描述
油门踏板位置传感器通过线束与车辆其他部 分进行连接，如果线束出现磨损、断裂或接 触不良等问题，传感器将无法正常工作。因 此，车主应定期检查线束的状况，确保线束 完好无损、连接牢固。
保持传感器清洁
数字万用表
用于测量传感器电阻和电压，检查其是否正常工 作。
油门踏板位置传感器的检测方法
油门踏板位置传感器的检测方法油门踏板位置传感器是汽车发动机控制系统中的重要传感器之一，它能够准确地感知油门踏板的位置，并将这些信息传递给发动机控制单元，以控制发动机的工作状态。
因此，油门踏板位置传感器的正常工作对于发动机的性能和燃油经济性至关重要。
本文将介绍油门踏板位置传感器的检测方法，帮助读者了解如何准确地检测和诊断油门踏板位置传感器的工作状态。
首先，我们需要准备一些工具和设备，以便进行油门踏板位置传感器的检测。
通常情况下，我们需要使用数字多用表、示波器和相应的连接线。
在进行检测之前，需要确保车辆处于停车状态，并且发动机已经熄火。
接下来，我们将介绍如何使用数字多用表来检测油门踏板位置传感器。
首先，找到油门踏板位置传感器的连接插头，通常位于发动机舱内。
然后，根据车辆的技术资料，确定传感器的供电电压和信号线的位置。
将数字多用表的正负极分别连接到传感器的供电端和地线端，然后将表笔连接到传感器的信号线端。
在这个过程中，需要注意保持连接稳定，避免短路或断路。
通过数字多用表的读数，我们可以准确地获取油门踏板位置传感器的供电电压和信号线的电压。
这些数据可以帮助我们判断传感器是否正常工作。
一般情况下，传感器的供电电压应该稳定在规定范围内，而信号线的电压则会随着油门踏板位置的变化而变化。
如果供电电压不稳定或者信号线的电压变化异常，那么很可能是油门踏板位置传感器出现了故障。
除了使用数字多用表外，我们还可以使用示波器来检测油门踏板位置传感器。
示波器可以直观地显示传感器信号的波形，帮助我们更准确地判断传感器的工作状态。
通过观察示波器的波形，我们可以判断油门踏板位置传感器的信号是否稳定，是否存在异常波动。
这些信息对于诊断传感器故障非常有帮助。
总的来说，油门踏板位置传感器的检测方法主要包括使用数字多用表和示波器。
通过准确地测量传感器的供电电压和信号线的电压，以及观察示波器的波形，我们可以判断油门踏板位置传感器是否正常工作。
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用示波器测量汽车油门踏板传感器
信号及波形分析
汽车的加速踏板位置传感器将踏板踩下的量（角度）转换
成电压信号，从而向发动机控制单元提供加速踏板实际开
启角度的信号。
其工作原理，是发动机控制单元供给加速踏板位置传感器
5V电压，传感器向发动机控制单元发出两路反映加速踏板位置的电压信号。
在发动机启动时，加速路板未被踏下或
轻踏时，节气门在预设程序的控制下开启到一个固定位置，即发动机控制单元根据此信号进行启动控制。
加速踏板位
置传感器共有两个类型：线性型的和霍尔元件型。
新型的发动机电控系统越来越多地采用全电子节气门，配
合全电子节气门需要有加速踏板位置传感器，通过这个传
感器把驾驶员的操作变成电压信号，此电压信号送给发动
机电脑后，发动机电脑输出驱动节气门电机工作的信号，
最终实现对发动机功率的控制。
加速踏板位置传感器设计在发动机室，由一根拉索连接到加速踏板处。
该传感器内部由两个电位计组成，这两个电位计输出两路信号，这两路信号同时送入发动机电脑。
发动机电脑同时监控这两个电压信号，如果这两个电压信号表达的节气门开度一致，则执行命令；如果不一致，则保护性地限制发动机加速。
我们来看下如何用示波器测量汽车油门踏板传感器信号：
连接一根BNC转香蕉头线到示波器的通道一上。
连接一个黑色鳄鱼夹到测试线的黑色接头(负极)上，并将它连接到适当的接地点上。
在正极上连接上一根刺针，刺入加速踏板传感器插头里的其中一条电位计连接线。
连接一根BNC转香蕉头线到示波器的通道二上。
在正极上连接上一根刺针，刺入加速踏板传感器插头里另一条电位计连接线。
如果有适当的汽车引出线，可用它来代替刺入的方法。
连接好后设置示波器通道一二的通道衰减比为1X，垂直档位为1V或者500mV，如果示波器有高低通功能，可以开启低通30KHz，时基打到500ms即可。
有的示波器有内置汽车包软件，可以一键设置。
设置好后，启动汽车，按下油门踏板此时正常情况下，示波器将会显示油门踏板传感器信号波形。
加速器踏板位置传感器是电位计型传感器。
它接收两个来自动力控制模块（PCM）的参考电压，有两条接地线和两条信号线（信号线发送与加速踏板位置相关的变化电压给PCM）。
这发送回PCM的信号电压，不同的汽车会有所不同，但绝不会高于5V。