仪器仪表教案.docx
《仪器仪表教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《仪器仪表教案.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
仪器仪表教案
课题
任务1测试灯
课型
新授
授课日期
授课时数
1
教学目标
1．了解测试灯的组成及其作用；
2．掌握测试灯的使用方法。
教学重点
测试灯的使用方法
教学难点
测试灯的使用方法
学情分析
板
书
设
计
测试灯
一．测试灯的组成及其作用
二．测试灯的使用方法
三．自带电源测试灯的组成及其作用
四．自带电源测试灯的使用方法
教学
程序
教学内容及教学双边活动
教学手段与教学方法
测试灯
一．测试灯的组成及其作用
1．组成：
12V试灯、导线和各种型号端头。
2．作用：
主要是用来检查系统电源电路是否给电气部件提供电源。
二．测试灯的使用方法
将12V测试灯一端搭铁，另一端接电气部件电源接头。
如灯亮，说明电气部件的电源电路无故障；如灯不亮，再接去向电源方向的第二个接线点，如灯亮，则故障在第一接点与第二接点之间，电路出现的是断路故障。
如灯不亮，则再去接第三接点，依此类推，直到灯亮为止。
且故障在最后被测接头与上一个被测接点间的电路上，大多为断路故障。
三．自带电源测试灯的组成及作用
1．组成：
1.5V干电池、试灯、导线、各种型号的端头。
2．作用：
检查电气电路断路和短路故障。
四．自带电源测试灯的使用方法
1.断路检查：
首先断开与电气部件相连接的电源电路，将测试灯一端搭铁，另一端接电路各接点（从电路首端开始）。
如果灯不亮，则断路出现在被测点与搭铁之间，如灯亮，断路则出现在此时被测点与上一个开路部件之间。
2．短路检查：
首先断开电气部件电路的电源线和搭铁线，测试灯一端搭铁，一端与余下电气部件电路相连接，如灯亮，表示有短路故障（搭铁）存在，然后逐步将电路中插接器脱开，开关打开，拆除部件等，直到灯灭为止，则短路出现在最后开路部件与上一个开路部件之间。
使用注意事项：
不可用测试灯检查汽车电子控制系统，除非维修手册中有特殊说明，方可进行。
讲授法
归纳
对比
课题
任务2点火正时仪
课型
新授
授课日期
授课时数
1
教学目标
一、知识目标
1．了解点火正时仪的作用，掌握点火正时仪的检测方法。
2．了解点火正时仪的检测注意事项。
二、技能目标
能够熟练使用点火正时仪对汽油发动机进行点火提前角的检测。
三、情感、态度与价值观
通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，引导学生关心实际问题，
有志于把所学知识应用到实际中去。
教学重点
熟练掌握点火正时仪的检测方法和使用注意事项。
教学难点
点火正时仪对发动机点火提前角的检测。
学情分析
教
学
活
动
教学活动
（一）引入新课
教师活动：
在前面我们已经学过有关汽油发动机点火提前角的相关知识，这节课我们要一起学习如何用仪器去检测汽油发动机的点火提前角。
（二）进行新课
1、点火正时仪的作用
教师活动：
用什么仪器来检测汽油发动机的点火提前角？
学生活动：
阅读教材，进行回答。
（点火正时仪）
2、点火正时的检测方法
教师活动：
要求学生阅读教材，归纳总结点火正时的检测方法，然后抽2名学生回答。
学生活动：
阅读教材，进行推导。
教师活动：
（1）按维修手册标准，检查真空管路、线路及线束接头是否连接正确；火花塞及火花塞导线、空气滤清器、真空管路、传动带、线路和线路接头是否连接紧固。
（2）找出正时刻度及指示标记所在的位置，必要时可在上面涂以标记。
（3）所有的火花塞都工作正常，电极间隙正确。
（4）起动发动机，运转至正常工作温度。
连接正时仪之前要关闭发动机，如果可能的话，按厂家规定的要求调整闭合角。
（5）连接点火正时仪。
（6）检测点火正时
3、点火正时仪的使用注意事项
教师活动：
根据点火正时仪的检测方法，要求学生思考点火正时仪的使用注意事项，抽2名学生回答。
学生活动：
积极思考，回答问题。
教师活动：
（1）发动机运转或点火开关接通时，不要连接正时仪。
（2）使用点火正时仪时，应按规定方式连接仪器，按规程操作。
（3）检查分缸线顺序时，应根据不同车型，按维修手册标示进行检查。
（4）进行任何测试前，应仔细检查并排除已发现的机械故障。
管路、线路及电器接头连接不牢或损坏，都会引起发动机工作不正常。
（5）有些点火系统在检查或按规定调整点火时间之前，某些特定的元件需拔下插头，或跨接线路接地。
如果不按规定去做，所检查或调整的时间将不正确。
（6）检查点火提前角时，要确认基准的点火时间与闭合角是正确的。
可参照维修手册，了解正确检查程序和技术要求。
一定要遵照所有的安全规则。
（7）参照维修手册中调整程序和技术要求调整点火正时。
不知道调整程序和技术要求时，不要试图去调整点火正时。
课题
任务3汽车专用示波器
课型
新授
授课日期
授课时数
1
教学目标
1．了解汽车专用示波器的结构及类型
2．了解汽车专用示波器的基本功能
3.掌握汽车专用示波器的操作方法
教学重点
2．了解汽车专用示波器的结构及类型
2．了解汽车专用示波器的基本功能
3.掌握汽车专用示波器的操作方法
教学难点
掌握汽车专用示波器的操作方法
学情分析
板
书
设
计
一、汽车专用示波器的结构
汽车专用示波器种类较多，下面主要以OTC–SION2汽车专用示波器为例，介绍它的组成情况。
示波器主要由诊断模块、测试主机、存储卡、外接电源线、热起动开关、主电源开关、串行接口、外部电源接口、测试线缆等组成。
诊断模块：
电控系统传感器输出的电压、电阻和频率信号，须经诊断模块进行处理，使之成为测试主机能够识读的数字信号。
该示波器配备了两种诊断模块，一种是示波器诊断模块，另一种为发动机测试模块。
它安装在测试主机顶部，对采集的信号进行预处理，测试线缆与它相连。
测试主机：
它包括显示器、键盘和电路板，显示器为人机对话的界面，操作菜单，测试结果、所测波形通过显示器显示。
键盘为仪器的输入元件，测试元件的选择、波形的分析等功能均通过键盘来完成。
存储卡：
它为主机提供内存、最新的软件程序。
存储卡可以升级，以加强示波器的功能。
存储卡安装在主机底部卡槽内，一般升级时才需要拔出。
外接电源线：
示波器使用直流12V电源，可接在车辆的12v蓄电池上或用A/C充电器为仪器充电。
热起动开关：
仪器工作时，若出现死机，可以通过热起动开关重新起动仪器。
主电源开关：
示波器配有主电源开关。
串行接口：
该接口用于连接打印杌、PC电脑或废气分析仪等。
外部电源接口：
示波器内装有可充电电池，当电池电力不足时，可使用外接电源充电。
二、汽车专用示波器的类型
汽车专用示波器可分为模拟式示波器和数字式示波器，模拟式示波器显示速度快，但显示波形不稳定（抖动），且没有记忆功能，给对故障波形的分析判断带来困难。
数字式示波器由微处理器控制，由于将模拟信号转换成数字信号需要一定的时间，所以显示速度较模拟式示波器慢，但数字式示波器显示波形稳定，且具有记忆功能，可在测试结束后使故障波形重现，便于对故障波形进行进一步的分析判断。
模拟式示波器一般采用开关、按键和旋钮等来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。
数字式示波器多采用菜单式操作，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，使用起来非常方便。
四通道示波器（模拟式示波器）。
四通道示波器可测试各种传感器、执行元件、电路和点火系统等电压波形。
数字式示波器。
数字式示波器除了可测试各种传感器、执行元件、电路和点火系统等电压波形外，还具有汽车万用表功能，可对测试内容进行记录、回放，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。
可测试电压、电阻、闭合角、喷油脉冲、喷油时间、点火电压等。
有的示波器内部还存有汽车数据库和标准波形，使判断故障更为方便。
汽车专用示波器主要用来显示汽车电器控制系统中输入、输出信号的电压波形，以供维修人员根据波形分析判断汽车电器的故障。
它能显示电压的瞬时波形，是汽车电器尤其是点火系统故障诊断中的重要设备。
三、汽车专用示波器的基本功能
汽车专用示波器的功能分基本功能和附加功能。
基本功能就是对汽车电控系统中的模拟信号和数字信号进行波形显示，附加功能包括万用表功能和发动机性能测试功能。
测试电控系统中主要传感器与执行器的信号波形，如进气压力传感器、空气流量计、节气门位置传感器、氧传感器、曲轴位置与凸轮轴位置、轮速传感器、喷油器、怠速控制阀、EGR阀、混合气控制阀等。
现代测试用汽车示波器多为双通道显示，甚至为四通道显示。
示波器有多个通道接口，能够同时显示多个波形，把示波器连接到四个不同传感器与执行器，即可以把四种信号波形同时显示出来，便于分析判断。
当测试波形信号需要进行分析时，通过功能键操作可对波形进行锁定和存储，以便仔细分析波形、进行判手，也可以通过功能键的操作重新查看和删除。
通过设定信号电压的大小和改变扫描时间长短，可以确定所测波形酌大小与屏幕坐标相配，使观察方便。
示波器设有波形资料库，它收集有各系统电子元件的标准波形，如传感器和执行器、点火波形等。
可以通过测试波形与标准波形的对比，进行分析。
通过功能键可以调出所需要的标准波形。
示波器的附加功能是万用表功能和发动机性能测试功能。
它的万用表功能可以很直接地显示出一些简单特定的信号，为使用者提供了方便。
示波器备有一些附加测试探头与车辆连接，可以测试发动机的起动电流、交流发电机二极管等。
四、汽车专用示波器的操作方法
1．示波器用语
触发电平：
示波器显示时的起始电压值；
触发源：
示波器的触发通道【通道（CH1）、通道（CH2）和外触发通道（EXT）】；
触发沿：
示波器显示时的波形上升或下降沿；
电压比例：
每格垂直高度代表的电压值；
时基：
每格水平长度代表的时间值；
直流耦合：
测量交流和直流信号；
交流耦合：
只允许信号的交流成分通过它，滤掉7直流成分（电容用来过滤直流电压）；
接地耦合：
确认示波器显示的OV电压位置；
自动触发：
如果没有手动设定，示波器就自动触发并显示信号波形。
2.使用注意事项：
（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。
（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。
（6）保持汽车示波器经常处于充电表良好状态，使用前准备好测试线，使用专用探针，在测试时可以不用剥残。
确保测试线连接可靠，没有虚接现象
五、典型传感器、执行器波形测试
汽车示波器菜单操作方法大同小异，下面以金德K80示波器操作为例说明。
1．空气流量计的波形测试
奥迪A6发动机采用热膜式空气流量计。
（1）连接好波形测试设备，测试笔接人K80通道1（CH1端口），鳄鱼夹搭铁，测试探针接传感器信号输出端子（G70的5号端子）。
（2）关闭所有附属电气设备，起动发动机，使其怠速稳定运转。
打开示波器电源开关，在主菜单屏幕下，选择“示波器”，选择“空气／燃油"，“空气流量传感器”，再选择“空气流量传感器-模拟型”，按“ENTER”键确认。
检查怠速时输出信号电压，作加速和减速试验。
（3）将发动机转速从怠速加至节气门全开（加速过程中节气门应以缓中速打开），节气门全开后持续2s，但不要使发动机超速运转。
（4）再将发动机降至怠速运转，并保持2s。
（5）再从怠速工况急加速发动机至节气门全开，然后再关小节气门使发动机回至怠速。
（6）定住波形，仔细观察空气流量传感器波形。
2.进气歧管绝对压力传感器波形测试
（1）连接好波形测试设备，测试笔接入K80通道1（CHl端口），鳄鱼夹搭铁，测试探针接传感器信号输出端子（ECU的C17端子）。
（2）关闭所有附属电气设备，起动发动机，使其怠速稳定运转，打开示波器电源开关，在主菜单屏幕下，选择“传感器”，再选择“歧管绝对压力（MAP）"，按“ENTER”键确认。
检查怠速输出信号电压。
做加速和减速试验。
（3）将发动机转速从怠速加到节气门全开（加速过程中节气门应缓中速打开），并持续约2s，不应超速。
（4）再减速回到怠速状况，持续约2s。
（5）再急加速至节气门全开，然后再回到怠速。
将波形定位，观察波形。
（6）也可以用手动真空泵对其进行抽真空测试，观察真空表读数值与输出电压信号的对应关系。
课题
任务4解码器
课型
新授
授课日期
授课时数
1
教学目标
掌握汽车解码器的工作原理及主要功能
教学重点
掌握汽车解码器的工作原理及主要功能
教学难点
掌握汽车解码器的工作原理及主要功能
学情分析
一、解码器概念介绍
利用解码器可以迅速地读取汽车电控系统中的故障，并通过液晶显示屏显示故障信息，迅速查明发生故障的部位及原因。
汽车解码器是维修中非常重要的工具，一般具有如下几项或全部的功能：
①读取故障码。
②清除故障码。
③读取发动机动态数据流。
④示波功能。
⑤元件动作测试。
⑥匹配、设定和编码等功能。
⑦英汉辞典、计算器及其他辅助功能。
故障诊断仪大都随机带有使用手册，按照说明极易操作。
一般来说有以下几步：
在车上找到诊断座；选用相应的诊断接口；根据车型，进入相应诊断系统；读取故障码；查看数据流；诊断维修之后清除故障码。
二、解码器的工作原理
诊断电子控制系统的传感器、执行器状态以及ECU的工作是否正常。
通过判断ECU的输入、输出电压是否在规定的范围内变化时，可以判断电子控制系统工作是否正常。
当电子控制系统中的某一电路出现超出规定的信号时，该电路及相关的传感器反映的故障信息以故障代码的形式存储到ECU内部的存储器中，维修人员可利用该诊断仪来读取故障码，使其显示出来。
三、解码器的主要功能
（1）通过CAN、LIN通信模块可以实现与车载内各电子控制装置ECU之间的对话，传送故障代码以及发动机的状态信息。
（2）通过单片机的同步/异步收发器可以与PC机进行串行通信从而完成数据交换，下载程序，以及诊断仪升级等功能。
（3）通过液晶显示器来显示汽车运行的状态数据及故障信息。
（4）通过键盘电路来执行不同的诊断功能。
（5）通过一种具有串行接口的大容量FLASH存储器来保存大量的故障代码及其测量数据。
课题
任务5万用表
课型
新授
授课日期
授课时数
2
教学目标
1．了解万用表的功能
2．熟练使用万用表对线路通断、电阻、电流及电压的测量
3．熟悉万用表的使用注意事项
教学重点
1．熟练使用万用表对线路通断、电阻、电流及电压的测量
2．熟悉万用表的使用注意事项
教学难点
熟练使用万用表对线路通断、电阻、电流及电压的测量
学情分析
一、指针式万用表
指针式万用表是利用指针的偏转直接读出测量数值的一种万用表，其结构简单、使用方便。
按规定在电控燃油喷射（EFI）发动机的检测中，不能使用指针式万用表检测电控单元（ECU）和传感器，更不能使用测试灯测试ECU和任何与ECU相连接的电气设备，而应该使用高阻抗，如大于10MΩ/V（表示测试电压为刻度盘上最大值时的仪表内电阻值）的数字式测试仪（表）进行测试。
1、指针式万用表表盘面上标注的字符含义：
（1）“2000Ω／V”表示测试电压为刻度盘上最大值时的仪表内电阻值。
（2）磁铁和二极管的符号表示该仪表为电磁式测量机构，测试交流电压时采用二极管整流。
（3）“25”、“40”表示仪表的测量精度等级，表示测试直流电和交流电时的最大误差分别为满量程的25%和4%。
（4）“6kV”表示仪器的耐压试验电压值为6kV。
（5）“–”表示测试时仪表应水平放置。
2、准备工作
（1）将万用表平放在桌面上，观察表针是否指在刻度线左端“0”位置，如果未指向该位置，进行下一步操作。
（2）将表针调到刻度盘电压刻度线的“O”刻度处（或欧姆刻度线的“∞”刻度处）。
（3）将红表笔插入“+”端插孔，将黑表笔插入“–”端插孔。
3、基本操作步骤
（1）测量前先估测被测物的最大值选择合适的挡位。
（2）如测量电阻，把万用表的两根表笔端接，旋转欧姆调零旋钮，使指针在所选挡位的“O”端。
（3）将两根表笔分别接触被测物的两端。
（4）观察表针指在何数值上，然后根据所选挡位确定读数。
4、测量电流、电压和电阻
测量电流时将万用表串联于被测电路中，其红色（+）表笔接电流输入端，黑色（-）表笔接电流输出端，注意不能接反，以防指针反转打坏。
将转换开关转到“电流”挡，并选择测量量程。
为避免万用表超负荷，可选稍大点的量程，但也不能使量程过大，一般应使测试值达到全量程的1/2～3/4，以减小测量误差。
测量电压时把万用表并联于电路中，其转换开关置“电压”挡，并选择适当测量量程。
注意若转换开关在电流测量挡，千万不能使万用表与电路并联，因为电流挡电阻小，错接会使测量电路超负荷而损坏仪表。
测量电阻之前先把被测电源切断，将万用表接入电路。
接通电源，短接两测试笔，转动电位器旋钮，将表针调零，然后操作表笔进行测量。
5、测量二极管
选用万用表欧姆挡（R×1KΩ），将万用表的黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，可测得其正向电阻；反之，将黑表笔接二极管的负极，红表笔接二极管的正极，测得阻值为反向电阻。
以下几种情况表明二极管性能较差或已损坏：
（1）若测得正向阻值太大，表明二极管失去单向导电作用；
（2）若测得反向阻值太小，也表明二极管失去单向导电作用；
（3）若测得正、反向阻值都为无穷大，表明二极管断路；
（4）若测得正、反向阻值均为零，表明二极管短路。
6、测量三极管
（1）硅管、锗管的判别
根据硅材料PN结正向电阻较锗材料大的特点，可用万用表欧姆挡的R×1KΩ挡测定。
（2）高频、低频管的判别
先用万用表欧姆挡的R×1KΩ挡，测量三极管的正向：
PN结阻值，再转换到R×lOKΩ挡测量，观察指针偏转角度增大情况，偏转角度较大的为高频管，偏转角度较小的为低频管。
（3）测量三极管电流放大倍数。
7、指针式万用表使用注意事项
万用表是比较精密的仪器，如果使用不当，不仅造成测量不准确且极易损坏。
但是，只要掌握万用表的使用方法和注意事项，谨慎从事，那么就能经久耐用。
使用万用表时应注意如下事项：
（1）测量电流与电压不能选错挡位。
如果误将电阻挡或电流挡去测电压，就极易烧坏电表。
（2）测量直流电压和直流电流时，注意“+”、“–”极性，不要接错。
如发现指针反转，应立即调换表笔，以免损坏指针及表头。
（3）如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高挡进行估测，再选用合适的挡位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。
所选用的挡位越靠近被测元件的真实值，测量的数值就越准确。
（4）测量电阻时，不要用手触及元件裸体的两端（或两支表笔的金属部分），以免人体电阻与被测电阻并联，使测量结果不准确。
（5）测量电阻时，如将两支表笔短接，调“零欧姆”旋钮至最大，若指针仍然达不0点，则这种现象通常是由于表内电池电压不足造成的，应换上新电池方能准确测量。
（6）万用表不用时，不要旋在电阻挡，因为内有电池，如不小心易使两根表笔相碰短路，不仅耗费电池，严重时甚至会损坏表头，最好将挡位旋至交流电压最高挡，以免损坏。
二、数字式万用表
1、数字式万用表优点及结构
数字式万用表采用数字化测量技术和液晶显示器（LCD）显示，具有测量准确度高、测量范围宽、分辨力高、测量速率快、输入阻抗高、功耗小、功能全、集成度高、过载能力强和抗干扰能力强等优点。
数字式万用表不仅可测量电压、电流、电阻阻值、二极管、三极管等基本参数，有些功能齐全的还可以测量电容、电感、温度和频率等。
数字万用表由挡位选择开关、功能转换电路和数字电压表组成。
在测量不同的量时，挡位选择开关要置于相应的挡位。
2、数字式万用表工作原理
以测电流来说明数字万用表的工作原理。
在测电流时，电流由表笔插孔进入数字万用表，在内部经挡位选择开关（开关置于电流挡）后，电流送到I／U转换电路，转换电路将电流转换成直流电压再送到数字电压表，最终在显示屏显示数字。
被测电流越大，转换电路转换成的直流电压越高，显示屏显示的数字越大，指示出的电流数值越大。
不管数字万用表在测电流、电阻，还是测交流电压时，在内部都要转换成直流电压。
3、数字式万用表的使用
（1）使用前的准备工作
1）使用前，应认真阅读其使用说明书，熟悉电源开关、量程开关、插孔、特殊插口等的作用。
2）将电源开关置于ON档位。
（2）操作步骤
1）测量前先估测被测物的大约数值，以选择合适的挡位。
2）测试：
①交直流电压的测量
②交直流电流的测量
③电阻的测量
3）读数显示屏上的数字为测量值。
使用后，拔出表笔，将选择开关旋至交流电压最大挡，并关闭电源。
若长期不用，应将表内电池取出，以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。
（3）使用注意事项
1）如果无法预先估计被测物电压或电流的大小，则应先拨至最大量程挡测量一次，再视情况逐渐把量程减小到合适位置。
测量完毕，应将量程开关拨到最大电压挡，并关闭电源。
2）满量程时，仪表仅在最高位显示数字“1”，其他位均消失，这时应选择更大的量程。
3）测量电压时，应将数字万用表与被测电路并联。
测电流时应与被测电路串联，测直流量时不必考虑正、负极性。
4）当误用交流电压挡去测量直流电压，或者误用直流电压挡去测量交流电压时，显示屏将显示“000”，或低位上的数字出现跳动。
5）禁止在测量高电压（220V以上）或大电流（0.5A以上）时换量程，以防止产生电弧，烧毁开关触点。
（4）指针式和数字式万用表比较
指针式万用表靠指针的摆动，其状态稍有变化用眼睛便可看见，但是刻度较密集，容易看错；在使用电阻挡时，每次更换量程都需要重新“调零”；当不注意表笔极性而造成表针反向摆动时，会损坏仪表；仅能测定较小的电流；不同万用表的测试范围不同；必须断开电路，方可测定电流。
数字式万用表能直接读出数值，不会造成人为读数误差；在电阻挡时，只需确认0Ω即可；可不考虑表笔的极性，若表笔接反时，显示为负值，不会损坏仪表；使用钳形电流表，不必断开接线，就可测量大电流。
同时也有一些缺点，比如数值是跳动着的，虽然清楚被测的量在变化，但变化动向不清，需要一定时间使指示值稳定下来；在测量电阻、电压、电流前，都要重新确认参数的初始值，包括钳形表的对零。
升级会员 