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第四节 汽车万用表的使用
一、汽车万用表
汽车万用表的外形和工作原理与数字式万用表相似,只是增加了几个汽车专用功能而已。在发动机电控系统故障的检测与诊断中,除经常需要检测电压、电阻和电流等参数外,还需要检测转速、闭合角、频宽比(占空比)、频率、压力、时间、电容、电感、温度、半导体元件等。但是这些参数用一般数字式万用表无法检测,需用专用仪表即汽车万用表。
如图1-11所示,汽车万用表主要由数字及模拟量显示屏、功能按钮、测试项目选择开关、温度测量座孔、公用座孔(用于测量电压、电阻、频率、闭合角、频宽比和转速等)、搭铁座孔、电流测量座孔等构成。另外,为了实现某些功能,如测量温度、转速等,汽车万用表还配有一些配套件,如热电偶适配器、热电偶探头、电感式拾取器,以及AC/DC感应式电流夹钳(5~2000A)等。
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图1-11 汽车专用数字式万用表
1—4位数字及模拟量(棒型图)显示器;2—功能按钮;3—测试项目(功能)选择开关;4—测量温度插座;5—测量电压、电阻、频率、闭合角、频宽比(占空比)及转速公用插座;6—公共接地插座;7—测量电流插座
二、汽车万用表的使用方法及注意事项
1.汽车万用表使用方法
(1)信号频率测试 测试项目选择开关置于频率(Freq)挡,黑线(自汽车万用表搭铁座孔引出)搭铁,红线(自汽车万用表公用座孔引出)接被测信号线,显示屏即显示被测频率。
(2)温度检测 测试项目选择开关置于温度(Temp)挡,按下功能按钮(℃/℉),将黑线搭铁,探针线插头端插入汽车万用表温度测量座孔,探针端接触被测物体,显示屏即显示被测温度。
(3)点火线圈一次侧电路闭合角检测 测试项目选择开关置于闭合角(Dwell)挡,黑线搭铁,红线接点火线圈负接线柱,发动机运转,显示屏即显示点火线圈一次侧电路闭合角。
(4)频宽比测量 测试项目选择开关置于频宽比(Duty Cycle)挡,红线接电路信号,黑线搭铁,发动机运转,显示屏即显示脉冲信号的频宽比。
(5)转速测量 测试项目选择开关置于转速(RPM)挡,转速测量专用插头插入搭铁座孔与公用座孔中,感应式转速传感器(汽车万用表附件)夹在某一缸高压点火线上,在发动机工作时,显示屏即显示发动机转速。
(6)起动机启动电流测量 测试项目选择开关置于400mV挡(1mV相当于1A的电流,即用测量电流传感器电压的方法来测量起动机启动电流),把霍尔式电流传感夹夹到蓄电池电源线上,其引线插头插入电流测量座孔,按下最小/最大功能按钮,然后拆下点火高压线,用起动机转动曲轴2~3s,显示屏即显示启动电流。
(7)氧传感器测试 拆下氧传感器线束连接器,将测试项目选择开关置于“4V”挡,按下DC功能按钮,使显示屏显示“DC”,再按下最小/最大功能按钮,将黑线搭铁,红线与氧传感器相连;然后以快怠速(2000r/min)运转发动机,使氧传感器工作温度达360℃以上。此时,如可燃混合气浓,则氧传感器输出电压约为0.8V;如可燃混合气稀,则氧传感器输出电压为0.1~0.2V。当氧传感器工作温度低于360℃时(发动机处于开环工作状态),氧传感器无电压输出。
2.汽车万用表检查电控系统的注意事项
① 除在测试过程中特殊指明者外,不能用指针式万用表测试ECU和传感器,应使用高阻抗数字式万用表,万用表内阻应不低于10MΩ。
② 首先检查熔丝、易熔线和接线端子的状况,在排除这些地方的故障后再用万用表进行检查。
③ 在测量电压时,点火开关应接通(ON),蓄电池电压应不低于11V。
④ 测量电阻时要在垂直和水平方向轻轻摇动导线,以提高准确性。
⑤ 检查线路断路故障时,应先脱开ECU和相应传感器的连接器,然后测量连接器相应端子间的电阻,以确定是否有断路或接触不良故障。
⑥ 检查线路搭铁短路故障时,应拆开线路两端的连接器,然后测量连接器被测端子与车身(搭铁)之间的电阻值。电阻值大于1MΩ为无故障。
⑦ 在拆卸发动机电子控制系统线路之前,应首先切断电源,即将点火开关断开(OFF),拆下蓄电池极柱上的接线。
⑧ 测量电子控制器各个端子的电阻时,不要直接用普通万用表的电阻挡测量,尤其要注意不要将较高电压引入电子控制器内部,以免损坏电子控制器内部的元件。
⑨ 所有传感器、继电器等装置都是和ECU连接的,而ECU又通过导线和执行部件连接,所以在检查故障时,可以在ECU连接器的相应端子上进行测试。
三、汽车万用表的其他功能
万用表的主要作用是检测电压、电阻和电流,除此之外,还有一些辅助功能:蜂鸣器通断检测、二极管正向压降检测、三极管放大倍数检测等。一些汽车专用的万用表还具备检测点火系统闭合角、发动机转速、甚至喷油脉宽的功能。
1.蜂鸣器通断检测
万用表设计蜂鸣器通断功能,是为了方便电子线路系统的检测。当被测量电路的电阻小于75Ω时,蜂鸣器鸣响,表明电路是一个通路状态。
2.二极管正向压降检测
二极管的PN结有一个物理效应,称为势垒效应,即当电压高于此电压时,二极管才能导通。势垒效应是二极管由截止到导通的一个转折电压,不同的材料,此电压值有所不同。锗型半导体做成的二极管正向导通时的压降为0.3V左右,硅型二极管正向导通时的电压为0.7V左右。在一些汽车万用表中,将蜂鸣器通断与二极管正向压降检测两个功能设计到了一起,如图1-12所示。
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图1-12 汽车万用表二极管正向压降检测功能
3.三极管放大倍数检测
三极管的主要作用是对小信号进行放大,不同质量三极管的放大倍数不一样,为了方便电子维修人员使用,一些万用表设计有三极管放大倍数检测功能。具体操作方法是将万用表的选挡开关打到HFE挡位,把待测量的三极管的三个引脚按功能插入对应的专用插孔中,放大倍数就直接显示在液晶显示器上,如图1-13所示。
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图1-13 带有三极管放大倍数检测功能的汽车万用表
4.点火系统闭合角检测功能
在早期的发动机点火系统中,采用分电器型点火系统的车辆,其闭合角会影响到点火线圈充磁的时间是否足够,所以需要检测。带有闭合角检测功能的万用表如图1-14所示,而在现代发动机电控系统中,该数据由软件控制,一般不会出现问题,很少用到,所以在此不详细说明。
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图1-14 带有闭合角检测功能的万用表
5.发动机转速检测功能
发动机转速也是早期维修中要检测的内容。因为以前的发动机怠速转速是可以调整的,用一块转速表可以方便地进行怠速调整,而现代发动机已经由发动机计算机直接控制转速,因此用到此功能的机会很少,并且解码器和原车仪表都带有转速检测功能,万用表检测已经不常用了。
6.喷油脉宽检测功能
将万用表拔到此挡位,喷油脉宽可以直接显示出来。使用此功能时,将万用表的正表笔接到喷油嘴的负极,负表笔接蓄电池负极即可。喷油脉宽是发动机运行的一个重要数据,如果能用万用表检测,对维修电控发动机有一定的帮助。不过平时检测喷油脉宽时,用示波器更为方便直观,并且更到位。
7.直流20A挡
使用万用表检测较大电流时,可将万用表挡位开关拨到此挡位,同时将红表笔由原来的插孔拔出后插到20A电流专用插孔上,此时的万用表内部等效于一根导线,将万用表串联入电路中检测电流,用完此挡位后记得马上将表笔插回原位,以防止下次检测时出现使被测量电路短路的问题。