毕业论文汽车一般检测仪器综述.docx
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毕业论文汽车一般检测仪器综述
北京电子科技职业学院
BeijingElectronicScienceandTechnologyVocationalCollege
毕业论文
设计题目汽车一般检测仪器综述
系部汽车技术服务系
专业汽车电子
班级
姓名
指导教师
年月
摘要2
第一章绪论3
课题研究背景3
课题研究内容3
第二章各种仪器功能和使用方法4
汽车万用表的功能及使用方法4
解码器的功能及使用方法7
示波器的功能及使用方法8
第三章检测仪器测量实例及误差分析10
3.1用万用表进行冷却水温度传感器检测10
3.1用解码器进行检测12
3.3用示波器进行霍尔式车速传感器检测14
第四章汽车检测仪器未来发展16
汽车的发展促进了维修企业的高科技发展16
从技术发展动向看汽车维修检测设备的发展趋势17
4.3汽车各种维修检测设备所占比重趋势17
4.4高科技的汽车维修检测产品受欢迎18
4.5高科技的汽车维修检测产品法杖前景极其广阔18
总结19
致谢19
参考文献20
摘要
汽车从发明到今天已经一个多世纪了。
现在社会，汽车已经成为了人们工作、生活中不可缺少的一种交通工具。
汽车在为人们造福的同时，也带来大气污染、噪声和交通安全等一系列问题。
汽车本身又是一个复杂的系统，随着行驶里程的增加和使用时间的延续，其技术状况将不断恶化。
因此，一方面要不断研制性能优良的汽车；另一方面要借助维护和修理，恢复其技术状况。
汽车性能检测就是在汽车使用、维护和修理中对汽车的技术状况进行测试和检验的一门技术。
汽车检测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的。
在汽车发展的早期，人们主要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理，即过去人们常讲“望（眼看）”、“闻（耳听）”、“切（手摸）”方式。
随着现代科学技术的进步，特别是计算机技术的进步，汽车检测技术也飞速发展。
目前人们能依靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测，而且安全、迅速、可靠。
汽车维修过程中常用的诊断设备、检测设备、机械设备与养护设备有：
数字万用表、解码器、示波器等。
我们对它们进行了全面讲解，重点针对它们的准备和使用方法、使用后的维护，日常的保养以及使用中的注意事项做了详细说明。
第一章绪论
对汽车维修过程中常用的诊断设备、检测设备、机械设备与养护设备进行了全面讲解，重点针对它们的准备和使用方法、使用后的维护，日常的保养以及使用中的注意事项做了详细说明，尤其是对各种常见车系的通用与专用诊断设备做了详细讲解。
1）检测仪器概述
汽车一般检测仪器主要有：
汽车万用表、解码器、示波器、等。
2）各种仪器功能和使用方法
汽车万用表:
电路点得电位检测,线路连接状况检测,测量不见功能引脚之间的电阻值,粗略判断不良状态.
解码器:
现代的汽车可以将故障自动存储在汽车电脑（ECU），并以故障代码形式提示给我们,即故障码。
故障代码在发动机或变速箱等车载电控系统发生故障时，系统控制单元ECU、PCM或ABS模块的自诊断模块检测到系统部件故障后，将故障的信息以数字代码的形式存储在模块内部的专门区域如随机存储器RAM或者保持电流存储器KAM中。
示波器:
可测试发动机传感器、执行器、电路和点火系，并能进行故障诊断。
能提供在线帮助，包括提供系统工作原理、测试连接方法、接线颜色等。
有记录、回放功能，可扑捉到瞬间出现的故障。
尾气检测仪:
分析在怠速、双怠速及工况法下汽车的尾气排放浓度；可分析在自由加速工况和瞬态测量下的柴油车排放的状况。
3）检测仪器测量实例及误差分析
4）汽车检测仪的未来发展
重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变；加速具有自主知识产权的自动化软件的商品化。
第二章各种仪器功能和使用方法
2.1汽车万用表的功能及使用方法
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。
这些参数对于发动机电控系统的故障检测与诊断具有重要意义。
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数字万用表。
汽车万用表一般应具备下述功能：
（1）测量交、直流电压。
考虑到电压的允许变动范围及可能产生的过载汽车数字万用表应该能测量大于40W的电压值，但测量范围也不能过大，否则，读数的精度下降。
（2）测量电阻。
汽车万用表应该能测量1MΩ的电阻，测量范围大一些使用起来比较方便。
（3）测量电流。
汽车万用表应该能测量大于10A的电流，测量范围再小则使用不方便。
（4）记忆最大值和最小值。
该功能用于检查某电路的瞬间故障。
（5）模拟条显示。
该功能用于观测连续变化的数据。
（6）测量脉冲波形的频宽比和点火线圈一次侧电流的闭合角。
该功能用于检测喷油器、怠速稳定控制阀、EGR电磁阀及点火系统等得工作状况。
（7）测量转速。
（8）输出脉冲信号。
该功能用于检测无分电器点火系统的故障。
（9）测量传感器输出的电信号频率。
（10）测量二极管的性能。
（11）测量大电流。
配置电流传感器（霍尔式电流传感夹）后，可以测量大电流。
（12）测量温度。
配置温度传感器后可以检测冷却水温度、尾气温度和进气温度等。
目前国内产生的汽车万用表，如“胜利—98”、笛威TWAY9206、TWAY9406A和EDA—230等型号的汽车万用表，都具有上述功能。
有些汽车万用表，除了具有上述基本功能外，还有一些扩展功能。
有些汽车万用表，除了具有上述基本功能外，还有一些扩展功能。
例如，EDA—230型汽车万用表在配用真空/压力转换器（附件）时可以测量压力真空度，并且它还具有背景显示功能（使用显示数据在光线较暗是也能被看清楚）。
图1汽车万用表及电流传感器
1.数字及模拟量显示屏2.功能按钮3.测试项目选择开关
4.温度测量座孔5.公用座孔6.霍维尔式电流传感夹7.霍
尔式电流传感夹7霍尔式电流传感夹引线插头8.搭铁座
孔9.电流测量座孔
如图1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。
（1）汽车万用表的量程
直流电压：
400mV-400V（精度±0.5%），（1000±1%）v；
交流电压：
400mV-400V（精度±1.2%），（750±1.5%）V；
直流电流：
（400±1%）mA，（20±2%）A；
交流电流：
（400±1%）mA，（20±2.5%）A；
电阻：
（400±1%）0，4KΩ-4MΩ（精度±1%），（400±2%）MΩ；
频率：
4KHz-4kHz（±0.05%），最小输入10Hz；
二极管检测：
精度±1%dgt；
电路通断音频信号测试；
测度检测：
18-300℃（精度±3℃），301-1100℃（精度±3%）；
转速：
150-3999r/min（精度±0.3%），4000-1000Or/min（精度±0.6%）；
闭合角：
±；
频宽比：
±0.2%。
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）档，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）档，按下功能按钮（℃/°F），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）档，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（DutyCycle）档，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）档，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）起动机起动电流测量
测试项目选择开关置于400mV档（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起动电流），把霍尔式电流传感夹夹到蓄电池线上，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，显示屏即显示起动电流。
（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”档，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（200Or/min）运转发动机，使氧传感器工作温度达360℃以上。
此时，如混合气浓，氧传感器输出电压约为；如混合气稀，氧传感器输出电压为。
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。
（8）喷油器喷油脉冲宽度测量
测试项目选择开关置于频宽比档，测出喷油器工作脉冲频率的频宽比后，再把测试项目选择开关置于频率（Freq）档，测出喷油器工作脉冲频率（Hz），然后按下式计算喷油器喷油脉冲宽度：
Sp=η/fp
式中Sp--喷油脉冲宽度/s；
η--频宽比/%；
fp--喷油频率/Hz。
当汽车的电控系统发生故障时，统控制单元ECU、PCM或ABS模块的自诊断模块检测到系统部件故障后，将故障的信息以数字代码的形式存储在模块内部的专门区域，这种故障代码我们通常叫故障码。
通过使用汽车故障诊断电脑等设备可以进行读取，从而进行分析和判断汽车的具体故障。
解码器的广泛使用中，我们在使用中存在一定的使用误区，如认为故障代码即代表真实故障、出现故障码不进行信号判断、无故障码输出时不知从何下手等。
实质上，汽车控制电脑对传感器信号进行检测时，只能接受其设定范围之内的传感器非正常信号，从而判断传感器的好与坏，记录或不记录故障代码。
因某种原因导致传感器灵敏度下降、反应迟钝、输出特性偏移等，则自诊断系统就测不出来，无故障码输出，但发动机确有明显故障症状。
比如常见的车辆抖动、冒黑烟、怠速不稳、加速不畅等故障现象时，有时不知从何下手、不知如何处理。
这类故障在维修中较难判断，这时我们大多就会根据发动机的故障征兆进行分析判断，再借助其他设备，如示波器、发动机分析仪、油压表等查找到并排除故障而忽略了解码器可以检测数据的功能。
实际上，数据流又称保持帧，它是指含有某一特定时间车辆工作状况的数据块，目前国内外正规生产的汽车ECU中都有丰富的数据流存储调用功能。
电控汽车大多都可以用解码器读取汽车各个电控装置电脑通过诊断插座向外输出的，反映电控装置控制系统工作状况的数据流，如传感器的输入数据和输出数据等。
我们可以通过对数据流中的各项参数进行数值分析，判断电控装置的各个元件工作是否正常，为查找故障原因提供有效依据。
国内很多修理厂虽然有可读数据流的解码器，但很多修理工却不愿用。
不愿用数据流的原因：
（1）检测故障车辆时，面对检测的数据难以判断出具体的故障，而且大量的数据，无法确定哪个数据是有问题的数据。
（2）车型繁多复杂，维修数据资料匮乏，即使用解码器检测到了，也无法分门别类的整理。
（3）高级维修技师希望获得数据进行故障的分析、书籍的编纂等，但手头的数据收集起来费时又费力。
（4）新款的车型的不断上市，维修数据的获得相对较困难。
面对这些问题，掌握解码器数据分析方法的途径有：
通过学习汽车常用数据分析和各个车型的数据资料，掌握和积累数据分析经验；借助一些智能解码器学习数据，用智能解码器学习数据分析迅速的提高技术水平。
汽车示波器在汽车电子控制故障诊断中，有两种使用方式：
方式一：
整个系统运行状态的分析--确定整个系统运行的情况；
方式二：
某个电器或电路的故障分析--确定在整个系统运行正常的情况下，某个电器或某段电路的故障。
①系统运行情况分析（O2FB-氧反馈平衡方法）
许多人认为在汽车诊断中使用汽车示波器的原因是为了让汽车修理技术人员可以“看”到在电子电路中发生了什么。
这确实是一个好的理由，但是为什么要去“看”到电子电路呢?
近三十年来点火示波器在汽车修理业有如此有用的一个原因就是点火示波器能够看到电子信号。
点火示波器不仅使其看到了点火系统的问题，还可以帮助查出许多电子和机械方面的故障。
在汽车修理业存在一个问题那就是自从1980年燃料反馈控制系统出现以来，还没有一种快速彻底同时又准确的方法，能够去测量所有的电子式和机械式反馈系统的运行性能。
在有些汽车上可以连接解码器，并从解码器上非常快速得到许多有用的资料，但有许多汽车没有这样的信息传送能力，由于解码器软件的限制，它不能看到。
例如：
损坏的喷油驱动器或氧传感器变化过慢或产生反向的电压信号。
此外，大多数解码器只能用英文字母或数字来显示测试结果，而不是用观看起来比较容易的画面来显示。
随着汽车中电子设备的增加，现在可以正式的称自已的行业既是电子修理行业，又是汽车修理业，让我们把自已的行业和纯电子修理业（TVVCR和计算机）详细地做个比较，纯电子修理业已经使用示波器许多年了，现在汽车修理业的许多人正在赶上来，但是对于汽车修理技术员来讲不同的地方在于，电子修理业在检查一个电子故障时，通常有一个确定的测试点，它可以进行最初的系统检查和后来的维修验证，例如在VCR“测试点A”的波形是好的，那么整个VCR系统运行就是正常的。
如果能留在装有燃油反馈控制系统的汽车上进行同样的“整个系统运行情况”的分析，那肯定是一件非常好的事。
那么哪里是通常的燃油反馈控制汽车的“测试点A”呢？
当今汽车电子设备如控制电脑，所有传感器，执行器和电路都是为了使燃油混合比能保持在十分狭小的催化反应器的操作“窗口”中，如果发动机控制管理系统的控制目的是为了使废气排版中有害气体降到最低程度，是不是也想要去监视它呢？
如果发动机管理系统用氧传感器信号做为整个系统质量控制的“看门狗”该怎么办？
用汽车示波器测量氧传感器电路，可以快速有效地（甚至在汽车行驶中）监视整个燃油反馈控制系统的工作，因此，在装有燃油反馈控制系统的汽车上，“实验点A”就是氧传感器的信号，与其它的测试仪表相比，汽车示波器能给更多的关于随着氧传感器信号的变化所发生情况的全部信息。
一个好的氧传感器是非常敏感的，而且容易被各种情况所干扰，因此若氧传感器能够产生合适良好的波形时，可以确信，修理顶目是成功的，整个系统无论发动机还是电子控制部分都是正常的。
在本部分中，为了简单起见，对于使用汽车示波器测量或验证氧传感器信号的过程，都简称为氧传感器反馈平衡（O2FB）过程。
氧传感器平衡过程是诊断修理的验证过程，通过这一过程我们将汽车示波器接到氧传感器电路上，验证氧传感器本身是否工作正常，然后分析波形。
进而进行：
1）确定需要进行怎样的修理（电子或机械的）；2）在修复后交车前验证燃料反馈控制系统故障是否真的已经排除或还需要重新测试。
在这个过程中你能够用氧传感器反馈平衡分析方法来诊断真空漏气、点火不良、喷油不平衡、气缸压力等问题，运用你所掌握的氧反馈平衡技能，你将有能力在实际中重新调整汽车。
自从燃油反馈控制系统出现以来，还从来没有什么设备在测试时这么有效果。
那么想要得到什么呢？
在七十年代，甚至在今天，点火高压波形告诉你点火系统和许多发动机的机械部分是如何发挥功能的。
在修理之后，你通过检查波形来看你是否解决了问题。
今天你可以用氧传感器信号做同样的事。
但是，正像都已知道点火高压波形可以告诉什么一样，掌握从氧传感器波形中分析故障的技能，需要通过训练和丰富的实际经验。
有一种说法：
“历史本身在重复”。
昨天技术人员运用点火高压波形去分析故障，今天又要学习用氧传感器来分析故障。
有趣的是在大多数汽车中，点火高压波形仍然是最复杂的波形。
用氧反馈平衡诊断汽车故障的方法是分析电控喷射发动机故障的一种新方法，如果在以前你还没有遇到这样的问题，你无疑地会感到疑惑，事实上在确定你所修理的汽车行驶性能以及排放等方面的问题是否有效之前，为什么有那么多的疑点。
②电器电路故障分析
这部分是否已经修好这是比系统运行分析低一级的分析，这项分析可以帮助分析某个电器电路是否有故障，以及验证。
用其它测试仪表来检查某一特定电路元件，也可以得到好的结果，例如冷却水温度传感器开路故障，你当然可以用汽车示波器来诊断，但用数字万用表也可以顺利的做出同样自诊断结果，然而对于氧传感器反馈平衡信号没有其它设备比汽车示波器更有效。
对于某一个传感器或执行器以及电路，应该怎样用汽车示波器观察呢?
所需的汽车电子信号都可以用五种测量尺度来加以判断，也就是说任何一个汽车电子信号都应具有以下可度量的五个参数指标，它们分别是：
a.幅值--信号最高电压
b.频率--信号的循环时间
c.形状--信号的外形模样
d.脉宽--信号的占空比或所占时间
e.阵列--信号的重复特性（例如：
同步脉冲或串行数据）
汽车示波器可以显示出所有电子信号的这五种判定尺度，如果你知道如何去分析电子信号的这五种参数，你就能够判定这个电子信号的波形是否正常，通过波形分析你可进一步检查出电路中传感器，执行器以及电路和控制电脑等各部分的故障，也可以进行修理后的结果分析。
最后再做氧反馈平衡检查整个发动机控制系统的运行情况。
故障电路从损坏状态到被修复状态在汽车示波器上显示的波形几乎总是在它的五种测量尺度上发生剧烈的变化。
这就是为什么要用汽车示波器对汽车电气设备修理结果进行验证的重要原因。
汽车示波器的主要应用范围包括：
a.在日常调整或行驶性能及排版诊断中实施氧反馈平衡（O2FB）试验；
b.查出故障码所指电路的故障；
c.查出所怀疑的造成行驶故障以及排放故障的那些电路中的问题。
汽车计算机用“金色规则”编程来实现信息通讯。
我们必须开始自已编程去理解“电语言的金色规则”为了使汽车计算机系统正常运行，就必须用有正常判定度量的信号来通讯，或者说它不认识语言。
汽车示波器可以在同一时间内显示出两个电子信号的5种判定尺度，这就是汽车示波器是强有力的工具的原因。
第三章检测仪器测量实例及误差分析
用万用表进行冷却水温度传感器检测
1、结构和电路
冷却水温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却水接触，用来检测发动机的冷却水温度。
冷却水温度传感器的内部是一个半导体热敏电阻（图1（a）），它具有负的温度电阻系数。
水温越低，电阻越大;反之，水温越高，电阻越小（图1（b））。
水温传感器的两根导线都和电控单元相连接。
其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。
电控单元根据这一电压的变化测得发动机冷却水的温度，和其他传感器产生的信号一起，用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。
冷却水温度传感器与电控单元的连接如图2所示。
2、冷却水温度传感器的检测
（1）冷却水温度传感器的电阻检测
A、就车检查
点火开关置于OFF位置，拆卸冷却水温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表Ω档，按图3为THW和E2北京切诺基为B和A）间的电阻值。
其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于1kΩ。
B、单件检查
拔下冷却水温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器;将该传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万用表Ω档测量在不同水温条件下水温传感器两接线端子间的电阻值，如图4所示。
将测得的值与标准值相比较。
如果不符合标准，则应更换水温传感器。
（2）冷却水温度传感器输出信号电压的检测
装好冷却水温度传感器，将此传感器的导线连接器插好，当点火开关置于“ON”位置时，从水温传感器导线连接器“THW”端子（丰田车）或从ECU连接器“THW”端子与E2间测试传感器输出电压信号（对北京切诺基是从传感器导线连接器“B”端子或从ECU导线连接器“2”端子上测量与接地端子间电压）。
丰田车THW与E2端子间电压在80℃时应为。
所测得的电压值应随冷却水温成反比变化。
当冷却水温度传感器线束断开时，如从ECU导线连接器端子“2”（北京切诺基）上测试电压值，当点火开关打开时，应为5V左右。
3.2用解码器进行数据检测
奥迪A61.8L的发动机为AND，R4/5V，控制系统为ME.7，ECU零件号为4B0907557**/UAES，根据部分资料以及使用X-431实际测试结果整理出发动机哥数据流组的定义及其参考值与解释，供参考：
说明：
如无特别说明，给出的数据流参考值应在下列测试条件下
●冷却液温度不低于85℃
●测试时，冷却风扇不允许转动关闭空调及其他用电设备
●自动变速器车，应将变速杆置于“P”或“N”档；
●无故障码存在
●发动机怠速运转
组号00
基本功能
1：
冷却液温度：
（170~240℃）
2：
发动机负荷：
（18~44ms）
3：
发动机转速（72~92相当于720~900rpm）
4：
蓄电池电压：
（10~15V）
5：
节气门角度：
（0~12°）
6:
怠速空气流量控制值:
（123～133）
7:
怠速空气流量自适应值:
（120～136）
8:
λ形成控制值（λ控制值）（77～179）
9:
λ形成自适应值（λ自适应值）（115～141）
10:
λ形成自适应值（λ自适应值）（117～138）
组号01（怠速,暖机状态,冷却液温度不低于+85℃）
基本功能
1:
发动机转速:
（720～900RPM）
2:
发动机负荷（曲轴每转的喷油时间）（1.00～2.50ms）
3:
节气门角度:
（0～5°）
4:
点火角:
（4.5～13.5°v.OT）
显示区1的说明:
每40步显示一次.若怠速超出规定,检查怠速
显示组01的分析结果，显示区2：
发动机负荷（曲轴没赚的喷油时间）
显示屏显示
可能的故障原因
故障排除
进气系统漏气
检查进气系统
发动机有额外负荷
关闭用电器
显示组01分析结果，系那是区3：
节气门角度
显示屏显示
可能的故障原因
故障排除
大于5°
未进行节气门控制单元自适应
油门拉索调整不当
节气门控制单元损坏
调整油门拉索
跟换节气门控制单元
组号02（怠速,暖机状态,冷却液温度不低于+85℃）
基本功能
1:
发动机转速:
（720～900RPM）
2:
发动机负荷（曲轴每转的喷油时间）（1.00～2.50ms）
3:
喷油时间（每个工作循环）（2.00～5.00ms）
4:
进气量:
（2.0～4.0g/s）
显示区1的说明:
每40步显示一次.若怠速超出规定,检查怠速
显示组02的分析结果,显示区2:
发动机负荷（曲轴每转的喷油时间）
显示屏显示
可能的故障原因
故障排除
进气系统漏气
检查进气系统
发动机有额外负荷
关闭用电器
显示组02的分析结果，系那是区3：
喷油时间（每个工作循环）
显示屏显示
可能的故障原因
故障排除
有大量来自邮箱通风系统的混合器
检查邮箱通风系统，检查活性炭罐
发动机有额外负荷
关闭用电器
显示组02的分析结果，系那是区4：
进气量
显示屏显示
可能故障原因
故障排除
g/s
进气系统漏气
检查进气系统
g/s
发动机有
升级会员 