第二节 示波器检测呈周期变化的波形

第二节 示波器检测呈周期变化的波形

一、示波器检测呈周期变化波形特点分析

呈周期变化的信号波形可通过信号波形是否重复出现、信号的幅值和相位等去分析信号正常与否,以及故障的原因。用示波器检测周期变化的传感器信号,具有形象直观的特点。

以磁感应式发动机转速与曲轴位置传感器为例,该传感器产生交变的信号电压,其波形如图11-11所示。检测的可能结果有正常、无信号波形、信号电压太弱、信号电压幅值起伏、信号波形有缺失等。

在发动机起动转速下,磁感应式传感器的信号电压幅值一般不低于0.5V,且随发动机转速的升高而增大。

1)无信号波形的故障分析。如果无电压波形,可能的故障有:

①传感器信号线路断路。

②传感器感应线圈断路或短路。

③传感器信号触发转子与铁心之间的气隙不当。

2)信号电压弱的故障分析。如果信号电压太弱,且在发动机转速提高时,电压波形增幅过小,可能的故障有:

①传感器信号线路接触不良。

②传感器感应线圈有短路。

③传感器信号触发转子与铁心间的气隙不当。

3)信号电压有起伏的故障分析。如果在发动机某一转速下,信号电压忽大忽小变化,可能的故障有:

①分电器轴(传感器轴)与衬套之间的间隙过大,造成信号触发转子在转动时有摆动。

②对于利用发动机飞轮处的齿圈作为信号触发转子的磁感应式传感器,则可能是传感器安装螺钉松动,使得在发动机运转时传感器产生振动而造成信号电压不稳定。

③传感器信号触发齿圈有缺损。

4)信号波形有缺失的故障分析。如果信号脉冲中间有中断,可能的故障有:

①信号缺失重复出现,则是传感器信号触发齿圈有严重缺损。

②信号缺失时而出现,则是传感器信号线路有接触不良。

图11-11 磁感应式传感器信号电压波形

二、专用示波器周期信号检测实例

1.磁感应式曲轴位置传感器

(1)波形检测方法

将示波器测试探针连接传感器的信号端子,鳄鱼夹(搭铁线)连接传感器的搭铁端子,起动发动机,即可测量不同转速下的传感器信号电压波形。如果要同时检测发动机转速与曲轴位置两个信号电压波形,则可用双通道进行检测。

(2)磁感应式曲轴位置传感器标准波形

磁感应式曲轴位置传感器的标准波形如图11-12所示。

(3)磁感应式曲轴位置传感器实测故障波形分析

两种磁感应式曲轴位置传感器的故障波形如图11-13所示。

图11-13a实测波形中,出现某个波形幅值明显偏低,故障原因是触发齿圈有缺齿,或齿有严重损伤变形。

图11-13b实测波形中,电压波形大小变化不定,各个波形幅值均不一样,且相差较大,说明传感器信号触发转子轴有松旷。

2.霍尔效应式曲轴位置传感器

(1)霍尔效应式曲轴位置传感器波形检测方法

图11-12 磁感应式曲轴位置传感器的标准波形

图11-13 磁感应式曲轴位置传感器的故障波形

a)有峰值电压明显偏低波形 b)峰值差值较大波形

将示波器测试探针插入传感器信号输出线芯,另一搭铁线通过鳄鱼夹连接搭铁。然后起动发动机,即可从检测仪显示屏幕上显出传感器的信号电压波形。

(2)霍尔效应式曲轴位置传感器标准电压波形

霍尔效应式曲轴位置传感器的标准电压波形如图11-14所示。

图11-14 霍尔效应式曲轴位置传感器的标准电压波形

霍尔效应式传感器信号电压是矩形波,其幅值应达到参考电压,矩形波的间隔应均匀,频率随发动机转速变化而改变。

(3)霍尔效应式曲轴位置传感器故障波形分析

霍尔效应式发动机转速与曲轴位置传感器的实测故障波形两例如图11-15所示。

图11-15 霍尔效应式曲轴位置传感器的故障波形

a)幅值波动大 b)矩形波不规范

图11-15a实测波形中,矩形波电压幅值波动,波形不规则,由于霍尔效应式传感器由ECU提供参考电压,这种故障波形说明传感器电源线路有松动,或ECU内部的输入电路工作不正常。

图11-15b实测波形中,矩形波不规范,在某处缺少下降沿和低电平,说明传感器信号齿圈有缺损。

如果实测波形显示其幅值过低,且是由低电平时电压大于0V造成的,则说明传感器的搭铁线路电阻过大,或搭铁连接点接触不良;如果实测波形电压幅值过低是因其峰值达不到参考电压,则说明传感器的电源线路电阻过大、电源线路连接点接触不良、ECU内部输入电路不良。