示波器的基本功能和组成及类型

示波器的基本功能是显示电压随时间的变化，除用于观察状态变化外，还可以检测电压、频率和脉冲宽度等参数。数字式万用表和解码器等检测设备，也都能显示电压峰值、统计值或平均值，但信息的更换比较慢。示波器能改变这一不足，其显示信号的速度比一般电子检测设备快得多，是惟一能即时显示瞬态波形的仪器。

（１）示波器组成和类型

１）示波器组成
示波器一般由传感器（包括夹持器、测试探头和测针等）、中间处理环节和显示器等组成。

２）示波器类型
按基本形式分类，示波器可分为模拟式示波器和数字式示波器两种类型；
按显示器形式分类，示波器可分为阴极射线管式示波器和液晶式示波器两种类型；
按用途分类，
示波器可分为通用式示波器和专用式示波器两种类型。
①模拟式示波器

其扫描速度非常快，能即时反映被测线路的状态，是最有效的检测设备之一。模拟式示波器的波形显示速度快，其速度取决于电压信号的速度和波形的重现率，但因显示速度快而使波形有点闪烁。由于模拟示波器没有记忆功能，因此无法记录、打印线路状态或将波形存储于数据库，给波形重现带来困难，不利于进一步分析判断故障。

②数字式示波器

由微处理器控制，能将模拟电压信号转换成数字信号。虽然微处理器的速度非常快，但也需要耗费时间将信号数字化，因而波形显示速度相对比慢，致使显示的波形轨迹不是即时状态，但显示的图像较为稳定，也不闪烁。数字式示波器实际上是一台微机，可以编程和自行设定，并能与数据库连接，因而成为一种有效、快捷、方便的检测设备之一。

③阴极射线管式示波器
该种示波器的显示器为阴极射线管（ＣＲＴ）。阴极射线管与电视机的显像管为同一类型，由电子枪、偏转板和荧光屏等组成，如图２－２４所示。在管内的电子枪能将电子束射至荧光屏（其内层涂有磷）上，产生一个光亮点。在管内有两组金属板，水平的一组叫做垂直偏转板，垂直的一组叫做水平偏转板。当从示波器电路中得到电荷时，水平的两块偏转板会使电子束从左至右横向掠过屏幕，从而在屏幕上出现一条光亮的线条，然后再从右至左变暗回扫。由于

光的运动速度非常快，以致光亮点是以一条实线出现在观察者眼前的。

④液晶式示波器
该种示波器的显示器为液晶式显示器（ＬＣＤ）。液晶式显示器的屏幕为夹层结构，由两层玻璃组成，中间夹有液晶。当在液晶上
加上电场时，液晶分子重新排列，使光线按照控制的方式通过。
美国ＯＴＣ３８２０汽车专用示波器为数字式液晶显示示波器，微机控制，其外形如图２－２５所示。
通用式示波器主要用于电子元器件测量，当然也可以用于汽车测量。
专用示波器，例如汽车专用示波器，主要用于汽车有关波形和参数的观测和分析。

（２）示波器功能

尽管示波器的种类有多种多样，但其基本功能是一样的。以美国ＯＴＣ３８２０汽车专用示波器为例，介绍示波器功能
如下。
１）可测试发动机各传感器、执行器、电路和点火系，并能进行故障诊断。
２）具有汽车万用表功能，可测试电压、电阻、周期、触点闭合角、正负峰值、峰值电压、喷油脉冲、喷油时间、点火电压和燃烧时间等。该功能还能在一个屏幕上同时显示三个检测项目，并能将全部测量数据的变化以曲线的形式显示出来。
３）内部置有汽车数据库和标准波形，可随时调出，使判断故障更为方便。
４）能提供在线帮助，包括提供系统工作原理、测试连接方法、接线颜色、汽车缩略语词典，并有图形辅助显示。
５）有记录、回放功能，可捕捉到瞬间出现的故障。
６）提供ＲＳ－２３２接口，使用ＯＴＣＧＴ１软件可直接与ＰＣ机进行数据通讯。
７）借助ＢＢＳ软件（标准配置），可通过网络免费更新数据并升级。

（３）示波器波形走向与含义

示波器显示的波形，在垂直方向上表示电压，在水平方向上表示时间，走向从左至右，并且以基线为基准，向上为正电压，向下为负电压。
示波器显示的波形是信号电压的轨迹。

当波形为一水平线时，表示电压恒定；当波形为一斜线时，表示电压稳定地变化，变大或变小；当波形为一垂线时，表示电压突变。所有波形都有上升、下降、振幅和峰值。此外，还可能有干扰波形。需要注意的是，汽车线路多为直流（ＤＣ），直流电压信号在示波器屏幕上为一水平线；交流（ＡＣ）电压信号为一正弦波；在汽车交流发电机输出线路上测不到正弦波，这是因为发电机有一个整流线路，已将交流电转换为直流电的缘故；有些速度传感器输出正弦波波形，这是由于该传感器使用了磁感应线圈，产生了交流信号；屏幕上显示阶梯波形时，表示直流电压发生突变，通常是由开关或继电器断开引起的；屏幕上显示脉冲链波形时，是开关连续不断的周期信号。

（４）示波器控制和使用方法
示波器的控制，主要指对Ｙ轴（电压）和Ｘ轴（时间）的控制。非微机控制的示波器，一般采用开关、按键和旋钮等实现对波形垂直幅度、水平幅度、垂直位置、水平位置和亮度等的调整。微机控制的示波器，多采用菜单式操作，省去不少操控机件，只需在各级菜单上选择测试项目，无须任何设定和调整，可以直接观测波形，使用起来十分方便。