交流发电机测试波形.docx
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交流发电机测试波形
交流发电机测试波形
用交流发电机是因为在发动机转速较低时，它的输出电压比直流发电机高，且结构紧凑体积小巧。
交流发电机带有整流二极管，它可以将交流电变为脉动的直流电，这个直流电源为汽车蓄电池充电、为汽车的电子和电器系统运行提供能源。
提供给发电机电枢线圈的励磁电流用于改变发电机的输出，在发动机转速增加时，控制发电机的输出电压。
在充电系统中如果不使用电压调节器，就可能造成蓄电池破裂，为了防止这种情况的发生，通常交流发电机的电压输出要受到集成电路调节器控制，调节器限制充电电压的最大值，另一方面它可以改变励磁线圈中的激磁电流，励磁线圈中激磁电流的改变是根据蓄电池充电的需要且与周围环境有关。
当分析发电机的输出电压的有几个因素要值得考虑。
首先查看制造商提供的使用手册中所给出的允许充电电压上限和下限。
蓄电池是整个电器系统中非常关键的一个参考点，为了测试充电系统是否正常，首先需要检查蓄电池。
在进行充电系统的测试之前，请参阅蓄电池负载和电压（充电状态）的检测步骤。
下面几点因素对检测结果会产生很大的影响：
环境温度较低时充电电压较高，因为蓄电池冷态不易被充电。
注意：
在测度时不要带电器负载，否则随着电器负载的增加，充电电压会下降。
检查蓄电池的使用寿命，旧的蓄电池由于不易充电，一般需要较高的充电电压。
检查电解液的充电状态，蓄电池处于亏电状态时充电系统输出电压较低。
检查电解液的高度和质量，电解液太少或电解液不会要求较高的充电电压。
1.发电机输出电压测试（参见图8）
这个试验步骤是测量交流发电机的输出电压，正确诊断充电故障，可以避免不必要的更换蓄电池、交流发电机和连线等。
这个测试步骤，可以检测任何常见的充电系统中损坏的交流发电机；蓄电池、连线、连接件（接线、插座、插头、端子）。
试验方法：
在完成交流发电机输出电压的检测之前，检查蓄电池的充电情况，并完成蓄电池的负载试验。
要检查交流发电机和蓄电池的连接件，连接线束和插头及交流发电机皮带的磨损情况，关掉所有的负载并起动发动机。
保持发动机在2500转/分钟下运转三分钟，检查交流发电机的输出电压。
波形结果：
发电机的输出电压应比发动机不运转的的静态蓄电池电压高出约0.5-3.0V。
超过2V意味着交流发电机属于过充电状态。
而小于0.5V则说明发电机没有处于充电状态。
不同的汽车充电系统规范也不相同。
请参考制造商的规定，下面是在80华氏度的对通用、福特、克莱斯勒牌汽车的一般数据：
通用：
14.5-15.1V；
福特：
14.4-14.8V；
克莱斯勒：
13.3-13.9V；
2.发电机输出电压/电流测试（参见图9）
这个试验步骤同时测量交流发电机的输出电压和电流，它是一个很好的试验步骤，因为它试验交流发电机在保持规定的电压的同时提供充电系统所要求电流的能力。
波形结果：
发电机输出电压的要求。
发电机的输出电流根据电器系统的需要而有所不同。
当大负载电器运行时，发电机的输出电流会增大的，检查被测试发电机的最大电流能力，可以在发电机外壳上找到壳上的额定电流值或查看汽车制造商的维修资料。
如果交流发电机不能使蓄电池充足电，发动机在2500转/分钟的用蓄电池负载试验仪给蓄电池增加负载，调节器根据负载的变化而增加输出电流，如果输出电流没有增加，说明充电系统有故障。
3.发电机二极管测试（参见图10）
这些年来一个有价值的实验是一个被称为漪涟电压试验，这个试验通常用发动机点火分析示波器来完成。
数字示波器只需要在几秒钟之内就能得到非常出色的测试，它测试的是发电机二极管的性能。
当汽车消耗蓄电池时，或追查系统中下降的电压尖峰时，这个测试就非常有价值，这个试验很简单，但为了正确测试，必需严格按以下测试程序。
如果交流发电机中有一个二极管坏了，交流电就不能整流为直流电，还可能给蓄电池、其它电器、电子设备造成危害。
直流电除了给蓄电池充电外，还供给其它电器及电子设备的运行提供电源。
激磁电流提供给发电机内的转子去改变发电机的输出，当发动机转速增加时，控制发电机的输出电压。
在充电系统中如果不使用调节器，则蓄电池可能会有破裂或爆炸。
为了防止这种情况的发生，通常交流发电机的电压输出要受到集成电路调节器控制，在一些情况下是由控制电脑控制调节。
调节器限制充电电压的最大值，并且改变励磁线圈中激磁电流，励磁线圈中激磁电流的改变是根据蓄电池充电的需要，且与周围环境温度有关。
蓄电池是整个电器系统中非常关键的一个参考点。
为了测试充电系统是否正常，首先需要检查蓄电池，在完成充电系统的测试之前，请参照蓄电池负载和电压（充电状态）的检测步骤。
试验方法：
点火开关打开，发动机不运转，将空调或加热鼓风机开至高档，起动雨刷和后除雾器约3分钟，这就除去了蓄电池的表面电荷并使得发电机调节器全励磁或电荷充分放出。
这就保持电压调节器触点不会吸合和放开而使得测试试验的复杂化，起动发动机，并在发动机怠速运转。
如果发电机的二极管是好的，示波器就会显示出一串背靠背的小山装形，这一串“小山”滚动波形高度大致相等且无间断的平滑波形。
这个波形例子显示发电机二极管是好的，偶尔会有尖峰沿着滚动的波形，这在许多系统中是正常的。
如果二级管损坏，波形显示会非常明显，这种情况在正常的波形中会反复出现二到三次。
当交流发电机对蓄电池充电时，通常在左侧的“小山”波形中会尖锐起来，这是因为发电机调节器通过改变磁场电路来降低发电机的负载的结果。
如果蓄电池充电太快，同时伴有较完美的二极管波形显示，这时可用碳极蓄电池负载试验仪向蓄电池加大负载这时便调节器触发放开，使诊断更容易。
4.发电机磁场控制测试（参见图11）
如果激磁控制电路出现了故障，充电系统或充电过多或亏电，或者造成其它故障。
当分析交流发电机激磁控制电路图，需要考虑许多因素，其中对汽车蓄电池的要求非常重要，如果蓄电池是充满电的，激磁电路就会接通，因为电气系统并不需要使激磁控制电路工作，蓄电池的充电状况和总体情况也很重要。
试验方法：
检查交流发电机、蓄电池连线、电缆和接头，检查发电机皮带是否松动或磨损，起动发动机并在2500转/分钟下运转，打开大灯或其它电器设备，或用蓄电池负载试验仪来改变汽车电器系统负载。
波形结果：
充电系统调节器根据电器系统的需要改变缴磁控制电路的接通时间，当激磁控制电路接通时间长时，调节器激励激磁电路，从而使发电机的输出电压升高。
反之，当电器系统要求低输出时，调节器使激磁电路关断，激磁控制电路接通时间缩短，调节器用控制磁场信号通断占空比的方式满足电器系统的需要。
当电器负载加到蓄电池上时，磁场控制电路提高激磁电流以补偿输出电压，随着电器需求的增加，激磁信号的频率会增加。
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交流发电机测试波形
用交流发电机是因为在发动机转速较低时，它的输出电压比直流发电机高，且结构紧凑体积小巧。
交流发电机带有整流二极管，它可以将交流电变为脉动的直流电，这个直流电源为汽车蓄电池充电、为汽车的电子和电器系统运行提供能源。
提供给发电机电枢线圈的励磁电流用于改变发电机的输出，在发动机转速增加时，控制发电机的输出电压。
在充电系统中如果不使用电压调节器，就可能造成蓄电池破裂，为了防止这种情况的发生，通常交流发电机的电压输出要受到集成电路调节器控制，调节器限制充电电压的最大值，另一方面它可以改变励磁线圈中的激磁电流，励磁线圈中激磁电流的改变是根据蓄电池充电的需要且与周围环境有关。
当分析发电机的输出电压的有几个因素要值得考虑。
首先查看制造商提供的使用手册中所给出的允许充电电压上限和下限。
蓄电池是整个电器系统中非常关键的一个参考点，为了测试充电系统是否正常，首先需要检查蓄电池。
在进行充电系统的测试之前，请参阅蓄电池负载和电压（充电状态）的检测步骤。
下面几点因素对检测结果会产生很大的影响：
环境温度较低时充电电压较高，因为蓄电池冷态不易被充电。
注意：
在测度时不要带电器负载，否则随着电器负载的增加，充电电压会下降。
检查蓄电池的使用寿命，旧的蓄电池由于不易充电，一般需要较高的充电电压。
检查电解液的充电状态，蓄电池处于亏电状态时充电系统输出电压较低。
检查电解液的高度和质量，电解液太少或电解液不会要求较高的充电电压。
1.发电机输出电压测试（参见图8）
这个试验步骤是测量交流发电机的输出电压，正确诊断充电故障，可以避免不必要的更换蓄电池、交流发电机和连线等。
这个测试步骤，可以检测任何常见的充电系统中损坏的交流发电机；蓄电池、连线、连接件（接线、插座、插头、端子）。
试验方法：
在完成交流发电机输出电压的检测之前，检查蓄电池的充电情况，并完成蓄电池的负载试验。
要检查交流发电机和蓄电池的连接件，连接线束和插头及交流发电机皮带的磨损情况，关掉所有的负载并起动发动机。
保持发动机在2500转/分钟下运转三分钟，检查交流发电机的输出电压。
波形结果：
发电机的输出电压应比发动机不运转的的静态蓄电池电压高出约0.5-3.0V。
超过2V意味着交流发电机属于过充电状态。
而小于0.5V则说明发电机没有处于充电状态。
不同的汽车充电系统规范也不相同。
请参考制造商的规定，下面是在80华氏度的对通用、福特、克莱斯勒牌汽车的一般数据：
通用：
14.5-15.1V；
福特：
14.4-14.8V；
克莱斯勒：
13.3-13.9V；
2.发电机输出电压/电流测试（参见图9）
这个试验步骤同时测量交流发电机的输出电压和电流，它是一个很好的试验步骤，因为它试验交流发电机在保持规定的电压的同时提供充电系统所要求电流的能力。
波形结果：
发电机输出电压的要求。
发电机的输出电流根据电器系统的需要而有所不同。
当大负载电器运行时，发电机的输出电流会增大的，检查被测试发电机的最大电流能力，可以在发电机外壳上找到壳上的额定电流值或查看汽车制造商的维修资料。
如果交流发电机不能使蓄电池充足电，发动机在2500转/分钟的用蓄电池负载试验仪给蓄电池增加负载，调节器根据负载的变化而增加输出电流，如果输出电流没有增加，说明充电系统有故障。
3.发电机二极管测试（参见图10）
这些年来一个有价值的实验是一个被称为漪涟电压试验，这个试验通常用发动机点火分析示波器来完成。
数字示波器只需要在几秒钟之内就能得到非常出色的测试，它测试的是发电机二极管的性能。
当汽车消耗蓄电池时，或追查系统中下降的电压尖峰时，这个测试就非常有价值，这个试验很简单，但为了正确测试，必需严格按以下测试程序。
如果交流发电机中有一个二极管坏了，交流电就不能整流为直流电，还可能给蓄电池、其它电器、电子设备造成危害。
直流电除了给蓄电池充电外，还供给其它电器及电子设备的运行提供电源。
激磁电流提供给发电机内的转子去改变发电机的输出，当发动机转速增加时，控制发电机的输出电压。
在充电系统中如果不使用调节器，则蓄电池可能会有破裂或爆炸。
为了防止这种情况的发生，通常交流发电机的电压输出要受到集成电路调节器控制，在一些情况下是由控制电脑控制调节。
调节器限制充电电压的最大值，并且改变励磁线圈中激磁电流，励磁线圈中激磁电流的改变是根据蓄电池充电的需要，且与周围环境温度有关。
蓄电池是整个电器系统中非常关键的一个参考点。
为了测试充电系统是否正常，首先需要检查蓄电池，在完成充电系统的测试之前，请参照蓄电池负载和电压（充电状态）的检测步骤。
试验方法：
点火开关打开，发动机不运转，将空调或加热鼓风机开至高档，起动雨刷和后除雾器约3分钟，这就除去了蓄电池的表面电荷并使得发电机调节器全励磁或电荷充分放出。
这就保持电压调节器触点不会吸合和放开而使得测试试验的复杂化，起动发动机，并在发动机怠速运转。
如果发电机的二极管是好的，示波器就会显示出一串背靠背的小山装形，这一串“小山”滚动波形高度大致相等且无间断的平滑波形。
这个波形例子显示发电机二极管是好的，偶尔会有尖峰沿着滚动的波形，这在许多系统中是正常的。
如果二级管损坏，波形显示会非常明显，这种情况在正常的波形中会反复出现二到三次。
当交流发电机对蓄电池充电时，通常在左侧的“小山”波形中会尖锐起来，这是因为发电机调节器通过改变磁场电路来降低发电机的负载的结果。
如果蓄电池充电太快，同时伴有较完美的二极管波形显示，这时可用碳极蓄电池负载试验仪向蓄电池加大负载这时便调节器触发放开，使诊断更容易。
4.发电机磁场控制测试（参见图11）
如果激磁控制电路出现了故障，充电系统或充电过多或亏电，或者造成其它故障。
当分析交流发电机激磁控制电路图，需要考虑许多因素，其中对汽车蓄电池的要求非常重要，如果蓄电池是充满电的，激磁电路就会接通，因为电气系统并不需要使激磁控制电路工作，蓄电池的充电状况和总体情况也很重要。
试验方法：
检查交流发电机、蓄电池连线、电缆和接头，检查发电机皮带是否松动或磨损，起动发动机并在2500转/分钟下运转，打开大灯或其它电器设备，或用蓄电池负载试验仪来改变汽车电器系统负载。
波形结果：
充电系统调节器根据电器系统的需要改变缴磁控制电路的接通时间，当激磁控制电路接通时间长时，调节器激励激磁电路，从而使发电机的输出电压升高。
反之，当电器系统要求低输出时，调节器使激磁电路关断，激磁控制电路接通时间缩短，调节器用控制磁场信号通断占空比的方式满足电器系统的需要。
当电器负载加到蓄电池上时，磁场控制电路提高激磁电流以补偿输出电压，随着电器需求的增加，激磁信号的频率会增加。
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爆震传感器
爆震传感器是交流信号发生器，但它们与其他大多数汽车交流信号发生器大不相同，除了像磁电式曲轴和凸轮轴位置传感器一样探测转轴的速度和位置，它们也探测振动或机械压力。
与定子和磁阻器不同，它们通常是压电装置。
它们能感知机械压力或振动（例如发动机起爆震时能产生交流电压）的特殊材料构成。
点火过早，排气再循环不良，低标号燃油等原因引起的发动机爆震会造成发动机损坏。
爆震传感器向电脑（有的通过点控制模诀）提供爆震信号，使得电脑能重新调整点火正时以阻止进一步爆震。
它们实际上是充当点火正时反馈控制循环的“氧传感器”角色。
爆震传感器安放在发动机体或汽缸的不同但置。
当振动或敲缸发生时，它产生一个小电压峰值，敲缸或振动越大。
爆震传感器产主峰值就越大。
一定高的频率表明是爆震或敲缸，爆震传感器通常设计成测量5至15千赫范围的频率。
当控制单元接收到这些频率时，电脑重修正点火正时，以阻止继续爆震，爆震传感器通常十分耐用。
所以传感器只会因本身失效而损坏。
测试传感器方法1，参见图14。
对发动机加载，看示波器显示。
波形结果
波形的峰值电压（峰高度或振幅）和频率（振荷的次数）将随发动机的负载和每分钟转速而增加，如果发动机因点火过早、燃烧温度不正常、排气再循环不正常流动等引起爆燃或敲击声，其幅度和频率也增加。
为做关于爆震传感器的试验，必须改变示波器的电压分度至50毫伏/分度。
测试传感器方法2
打开点火开关，不起动发动机，用一些金属物敲击发动机（在传感器附近地方）。
在敲击发动机体之后，紧接着在示波器显示上应有一振动，敲击越重，振动幅度就越大。
从一种型式的传感器至下一种传感器的峰值电压将有些变化。
爆震传感器是极耐用的。
最普通的爆振传感器失效的方式是传感器根本不产生信号--这通常是因为某些东西碰伤，它会造成传感器物理损坏（在传感器内晶体断裂，这就是使它不能使用）。
波形显示只是一条直线，但如果你转动发动机或敲击传感器时的波形是平线，检查传感器和示波器的连接，确定该回路没有接地，然后再判断传感器。
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爆震传感器
爆震传感器是交流信号发生器，但它们与其他大多数汽车交流信号发生器大不相同，除了像磁电式曲轴和凸轮轴位置传感器一样探测转轴的速度和位置，它们也探测振动或机械压力。
与定子和磁阻器不同，它们通常是压电装置。
它们能感知机械压力或振动（例如发动机起爆震时能产生交流电压）的特殊材料构成。
点火过早，排气再循环不良，低标号燃油等原因引起的发动机爆震会造成发动机损坏。
爆震传感器向电脑（有的通过点控制模诀）提供爆震信号，使得电脑能重新调整点火正时以阻止进一步爆震。
它们实际上是充当点火正时反馈控制循环的“氧传感器”角色。
爆震传感器安放在发动机体或汽缸的不同但置。
当振动或敲缸发生时，它产生一个小电压峰值，敲缸或振动越大。
爆震传感器产主峰值就越大。
一定高的频率表明是爆震或敲缸，爆震传感器通常设计成测量5至15千赫范围的频率。
当控制单元接收到这些频率时，电脑重修正点火正时，以阻止继续爆震，爆震传感器通常十分耐用。
所以传感器只会因本身失效而损坏。
测试传感器方法1，参见图14。
对发动机加载，看示波器显示。
波形结果
波形的峰值电压（峰高度或振幅）和频率（振荷的次数）将随发动机的负载和每分钟转速而增加，如果发动机因点火过早、燃烧温度不正常、排气再循环不正常流动等引起爆燃或敲击声，其幅度和频率也增加。
为做关于爆震传感器的试验，必须改变示波器的电压分度至50毫伏/分度。
测试传感器方法2
打开点火开关，不起动发动机，用一些金属物敲击发动机（在传感器附近地方）。
在敲击发动机体之后，紧接着在示波器显示上应有一振动，敲击越重，振动幅度就越大。
从一种型式的传感器至下一种传感器的峰值电压将有些变化。
爆震传感器是极耐用的。
最普通的爆振传感器失效的方式是传感器根本不产生信号--这通常是因为某些东西碰伤，它会造成传感器物理损坏（在传感器内晶体断裂，这就是使它不能使用）。
波形显示只是一条直线，但如果你转动发动机或敲击传感器时的波形是平线，检查传感器和示波器的连接，确定该回路没有接地，然后再判断传感器。
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汽车示波器的使用操作
1.注意事项
①测试点火高压线时，必须使用专用的电容探头，不能将示波器探头直接接入点火次级电路。
②使用汽车示波器时，注意远离热源，例如排气管，催化器等，温度过高会损坏仪器。
③汽车示波器在测试时要注意测试线尽量离开风扇叶片、皮带等转动部件，图1是风扇叶片绞切测线时的波形。
④测试时确认发动机盖的液压支撑是好的，防止发动机盖自动下降时伤及头部或损坏汽车示波器。
⑤路试中，不要将汽车示波器放在仪表台上方，最好是拿在手中测试。
2.信号频率和时基选择
时基/频率表的用途是帮助根据信号频率来选择时基或判断显示波形的频率。
时基/频率表的使用方法：
可以通过计算屏幕显示波形的循环次数（1-5）的方法用汽车示波器去判定信号频率，表内左侧第一列为确定的频率数，其他列为当前时基数。
3.示波器设置要领
用示波器测试一个未知的信号时，如何设置示波器是一件相当复杂的事，本部分说明用汽车示波器去捕捉波形时，设置示波器的基本方法，它可以帮助读者理解并掌握示波器设置的要领。
根据信号频率确定时基设定值。
表1时基频率转换表
Hz
示波器显示的波形循环次数
1
2
3
4
5
10
10ms
10ms
50ms
50ms
50ms
20
5ms
10ms
20ms
20ms
50ms
30
5ms
5ms
10ms
20ms
20ms
40
5ms
5ms
10ms
10ms
20ms
50
2ms
5ms
10ms
10ms
10ms
60
2ms
5ms
5ms
10ms
10ms
70
2ms
5ms
5ms
5ms
10ms
80
2ms
5ms
5ms
5ms
10ms
90
2ms
5ms
5ms
5ms
5ms
100
1ms
2ms
5ms
5ms
5ms
200
500μs
1ms
2ms
2ms
5ms
300
500μs
1ms
1ms
2ms
2ms
400
500μs
500μs
1ms
1ms
2ms
500
200μs
500μs
1ms
1ms
1ms
600
200μs
500μs
500μs
1ms
1ms
700
200μs
500μs
500μs
1ms
1ms
800
200μs
500μs
500μs
500μs
1ms
900
200μs
500μs
500μs
500μs
1ms
1000
100μs
200μs
500μs
500μs
500μs
2000
50μs
100μs
200μs
200μs
500μs
3000
50μs
100μs
200μs
200μs
200μs
4000
50μs
50μs
200μs
100μs
200μs
5000
20μs
50μs
100μs
100μs
100μs
1）设置项目
为了显示一个波形，必须时要对示波器做如下设定：
①电压比例；
②时基；
③触发电平（也可以将触发模式置于“自动”档）；
④耦合方式（AC交流、DC直流或GND接地）。
a.直流（DC）耦合方式。
b.交流（AC）耦合方式：
此方式能过滤信号中的直流部分，只显示交流分量，常用于两线变磁阴磁电式传感器信号的波形观察，以及信号中的噪音和发电机漪涟电压（二极管）或其它较少的例子中的观察。
c.接地GND方式：
此方式用于判定接地位置或0V电压水平或显示示波器0V电压参考点。
2）设置要领
①当用自动设置功能（AUTORANGE）能够看清楚显示的波形时，可以用手动设置（MANUAL）来进一步微调。
②如果显示屏上仍不能看清晰的波形，可以根据推断，假设电压比例和触发电平，暂且先不设定时基。
③用数字式万用表测量信号电压，并根据测出的电压来设置电压档比例。
④将触发电平设定在信号电压的一半以上，在设定电压比例和触发电平后，唯一未设定的就是时基了。
⑤这时手动设定时基，大多数信号应在1毫秒到1秒之间。
⑥时基/频率表可以用来帮助选择时基，可以先用汽车示波器上的游动光标测量信号频率，然后确定所希望的显示波形的循环次数（个数）再从表中找到信号频率与循环次数（个数）的交点，这就是要确定时基数。
3）当无法捕捉到波形时
①确认触发模式是在“自动（AUTO）”模式下，如果在“自动”模式下汽车示波器有可能不触发。
②确认汽车示波器的屏幕显示并未处在冻结（HOLD）状态，若屏幕已被冻结，就按一下解除键。
③确认信号是否真的存在，可以用万用表先检查电压，如果确信信号是存在的，用汽车示波器和万用表不能够捕捉到，就检查测试线和接柱的连接情况。
④确认耦合方式不在“接地”
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