汽车万用表是指高阻抗数字型万用表,它是在数字型万用表原有功能的基础上,添加了模拟转换模块(简称转换模块),具备了传感器信号模拟和驱动执行器的功能。
小贴士:
汽车万用表除了经常用来检测直流电流强度、直流电压、交流电压及导线的电阻等参数外,还可用来检测转速、闭合角、占空比(频宽比)、频率、压力、时间、电容、电感、半导体元件及温度等。
汽车万用表的型号较多,表面的设计和布置也各不相同。它主要由数字及模拟量显示屏、功能按钮、测试项目选择开关、温度测量插孑L、公用插孔(用于测量电压、电阻、频率、闭合角、频宽比和转速等)、搭铁插孔、电流测量插孔等构成。数字式万用表面板上的符号及含义见表1-1。数字式万用表上的外文字母含义见表1—2。
表1-1 数字式万用表面板上的符号及含义
(续)
表1-2 数字式万用表上的外文字母含义
小贴士:
目前,国内生产的汽车万用表,如笛威TWAY9206、TWAY9406A,还有EDA-230和胜利-98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,还有一个扩展功能。例如,EDA-230型汽车万用表在配用真空/压力转换器(附件)时可以测量压力和真空度,并且还具有背光显示功能(使显示数据在光线较暗时也能被看清楚)。其他型号的汽车万用表还有中国北京的爱德盛业ADD51、中国深圳的华仪MAS830L、美国的艾克强CP7673和KM3000、中国台湾的护卫者EDA-210B以及中国深圳的胜利VICTOR9801A和VICTOR6013等品牌。
(2)汽车万用表在故障检修中的应用
汽车万用表在故障检修中的应用主要有下列几个方面。
1)温度检测。测试该项目时应将功能选择开关置于温度(Temp)档,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插孔,探针线插头端接触被测物体,显示屏即显示被测物体的温度。
2)信号频率检测。首先将测试项目选择开关置于频率(Freq)档,黑线(自汽车万用表搭铁插孔引出)搭铁,红线(自汽车万用表公用插孔引出)接被测信号线,显示屏即显示被测信号的频率。
【专家指南】
汽车上产生可变频率的传感器主要有数字式空气流量计、数字式进气压力传感器、光敏式车速传感器(VSS)、光敏式曲轴位置传感器(CKP)、光敏式凸轮轴位置传感器(CMP)、霍尔式车速传感器(VSS)、霍尔式曲轴位置传感器(CKP)和霍尔式凸轮轴位置传感器(CMP)等。
频宽比检测时,应将测试项目选择开关置于频宽比(Duty Cycle)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。
3)点火线圈初级电路闭合角测量。将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初步电路的闭合角。
4)起动机起动电流测量。首先将测试项目选择开关置于400mV档(即用测量电流传感器电压的方法来测量起动机的起动电流),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插孔,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,显示屏即显示起动机的起动电流值。
5)发动机转速检测。将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插孔与公用插孔中,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的转速。
6)利用汽车万用表检测电控系统故障时。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汽车万用表进行检查。除在测试过程中特殊指明者外,不能用指针式万用表测试电控单元(ECU)和传感器,而应使用高阻抗数字式万用表,万用表内阻应不低于10kΩ。
7)线路断路或短路故障检测。在检查线路断路故障时,应先脱开ECU和相应传感器的插接器,然后测量插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;检查线路搭铁短路故障时,应拆开线路两端的插接器,然后测量插接器被测端子与车身(搭铁)之间的电阻值。电阻值大于1MΩ为正常。
8)集成电路的检测。用万用表检测TTL集成电路的好坏方法如下:
①首先要熟悉集成电路的内部结构原理,然后采用由后向前逐级检查的方法,分析其故障产生的原因。用500型万用表R×1k档检查TTL集成电路的数据见表1-3,这是用万用表判别TTL集成电路好坏的一种实用方法。
表1-3 万用表测TTL的数据
②电压测量判断法。对可疑的集成电路测量其引脚电压,将测量的结果与已知或经验数据进行比较,进而判断出故障范围。
③信号检查法。利用示波器及信号源检查电路各级的输入和输出信号。对于数字集成电路,主要是通过信号来查清它们的逻辑关系。对集成运算放大器来说,需要弄清其放大特性。可疑级一般发生在正常与不正常信号电压的两测试点之间的那一级。
【专家指南】 集成电路的替换原则
当确认一个集成电路损坏后,首先一定要查明损坏电路的原因,是电路本身老化,还是由外部原因引起的,否则替换器件有可能再度造成损坏。所使用的替换器件最好能与元器件规格、型号、生产厂家完全一致。其替换原则如下:
①外形规格及引脚排列顺序应相同。
②电路的结构及工艺类型应相同,如TTL替换TTL,CMOS替换CMOS,ECL替换ECL等。(www.daowen.com)
③电路的功能特性应相同。
④电路的一些主要参数应相同或相近,如电源电压、工作频率等。
9)用万用表在线检测集成电路的直流电阻。用万用表测量各引脚的内部等效直流电阻来判断其好坏,若各引脚的内部等效直流电阻与标准值相符,则说明这块集成电路是正常的;反之,若与标准值相差过大,则说明集成电路内部损坏。
因为集成电路内部有晶体三极管与二极管等非线路性元件,所以在测量时必须互换表笔检测,以获得正、反向两个阻值。只有当内部等效直流电阻正、反向阻值都符合标准时,才能断定该集成电路完好。在电路中测得的集成电路某引脚与搭铁脚之间的直流电阻(在线电阻),实际是内部电阻与外部电阻并联后的总等效直流电阻。
注意:有时在线电压和在线电阻偏离标准值,并不一定是集成电路损坏。如由于外围元件损坏,致使外部电阻不正常,从而造成在线电压和在线电阻的异常。这时可以通过测量集成电路等效直流电阻来判定集成电路是否损坏。在线检测集成电路内部等效直流电阻时,集成电路不必从电路上焊下来,只需将电压或在线电阻异常的引脚与电路断开,再测量该引脚与搭铁脚之间的内部等效直流电阻正、反向电阻值,便可判断其好坏。
小贴士:测量直流电阻前要先断开电源,以免测试时损坏万用表。
10)用万用表在线检测集成电路的电压。在线测量电压是用万用表检测集成电路各引脚对地交、直流电压。
检测直流电压:在通电情况下,检测集成电路各引脚对地直流电压值,并与正常值相比较,若电压与标准值不符,可断开引脚连线测接线端电压,以判断电压变化是外围元件引起,这是集成电路内部引起。也可以用万用表欧姆档,直接在电路板上测量集成电路各引脚和外围元件的正、反向直流电阻,并与正常数据相比较,来发现和确定故障。
检测交流电压:对于一些工作频率比较低的集成电路,为了掌握其交流信号的变化情况,可用带有“dB”插孔的万用表对集成电路的交流工作电压进行近似测量。检测时,万用表置于交流电压档,红表笔插入“dB”插孔。若无“dB”插孔,可在红表笔上串接一个0.1~0.5μF隔直电容器。
注意:用数字式万用表检测交流电压时要把万用表档位拨到交流档,然后检测引脚对电路(对地)的交流电压。如果电压异常,则可断开引脚连线测接线端电压,以判断电压变化是由外围元件引起,还是由集成电路内部引起的。
小贴士:汽车万用表的常见故障及维护
①电池亏电或电能耗尽。碱性电池的使用寿命一般为500h,出现亏电显示即应更换电池,一般分9V和3V(2×1.5V)两种。
②熔丝烧坏。在选择档位或超量测试的情况下往往会烧坏熔丝,可自己动手更换。
③液晶显示屏残缺不完整或字迹模糊。如“8”变成了“3”,一般是因为环境温度过低、使得液晶显示屏显示的字迹混乱。只要将万用表放到暖和的地方即会自动恢复正常。
④集成电路板烧坏。在误操作、不规范操作或短路情况下,万用表集成电路板往往会烧坏,这时应换集成电路板。
(3)使用数字式万用表的注意事项
1)数字式万用表适宜在温度(23±5)℃、湿度RH<80%的环境中工作,实际使用环境应该控制在0~40℃、RH<85%的范围内。禁止在高温、高湿、严寒、多尘以及阳光直射的环境下使用数字式万用表,以防液晶显示器损坏和集成电路及印制电路板漏电。如果液晶显示模糊或者字体残缺不全(例如“8”字显示成“3”),可能是环境温度过低的缘故,只要将万用表移到暖和的地方就会恢复正常显示。
2)使用数字式万用表之前,应当熟悉控制面板上的符号及其含义。然后检查线路的熔丝和接线端子的状况,判断是否断路或者接触不良。在排除这些故障之后,再用数字式万用表正式进行测量。
测量时,可以在垂直方向和水平方向轻轻摇动导线,保证插头与插座、表笔与被测点之间接触良好,以提高测量准确性。如果线路接触不良,将产生额外电阻,这部分电阻就要消耗电压,产生电压降。另外,测量时手不得碰触表笔的金属端或者被测物体,以免人体的电阻影响测量的结果。
3)要保持表笔、导线的完好和清洁。凡是导线绝缘部分破损、表笔锈蚀或者弯曲,都要予以更换;表笔从蓄电池的接线柱上粘到了脏的氧化物,必须予以清除。检查数字式万用表导线是否完好的简便方法是选择“电阻”档,然后将两根表笔短接,此时表上的电阻读数应该为0,如果读数大于0,说明存在额外的电阻。如果不进行调整,该阻值会加到所测得的读数上,因而会影响测试的准确性。
4)量程应该选择最接近的那一档。万用表测量电压、电流和电阻都有不同的量程范围可供选择,所选择的量程越接近实际,测量出来的数值越精确。
【专家指南】 如果不知道被测数值的范围,无法估计量程档次,有一个办法可以解决——旋转(或者按压)量程开关,一直到表上出现“OL”字样(意思是超出范围或者过载),然后再向上选高1档量程。如果测试时仅在高位显示数字“1”,说明万用表过载,应该调整到较高的量程。
5)如果被测线路太长,或者线路深藏在汽车的某个装置之下,可以采用“对半开”的办法,在中间适当的位置找一个高阻抗的插头作为分界点,把长线路一分为二,再用数字式万用表对这两段分别进行测量。
6)测量电阻时应当断开电源(包括可疑电路的电源),严禁在被测线路带电的情况下测量电阻,以免烧坏万用表,这样也可以防止出现错误读数。不允许用电阻档测量蓄电池内阻。因为这样相当于电阻测量电路外加了一个电压,测量结果完全失去意义,而且还有可能损坏万用表。为了避免动态测量线路电阻时造成数字式万用表损坏,可以通过测量线路的“电压降”,然后运用公式R=V/I计算,间接得到搭铁测量线路的电阻。
7)测量电压应注意事项
①根据电压的性质,选择“交流电”档或者“直流电”档。
②估计电源电压的高低,选择合适的电压量程档位。
③红表笔接触被测的电子器件,黑表笔搭铁(即必须并联),然后观察万用表上的显示值,并与正常值对比,以确定电压是否正常。
④测量电控系统的电压时,点火开关应该接通(ON位),蓄电池电压不低于11V。
8)绝不可使用万用表测量安全气囊(SRS)系统的传爆管,因为万用表带有电源,即使微弱的外加电流也可能点燃传爆管而造成重大伤害。
9)电路中的二极管和固态部件可能导致数字式万用表显示出虚假读数。为了判断部件是否对测量结果有影响,可以先获得一个读数,然后将万用表的两根表笔调换,再获得第二个读数。如果这两个读数不相同,说明固态部件影响了万用表的测量结果。
10)数字式万用表使用完毕,应该将量程开关转至最高交流电压档,然后关闭电源,防止下次误操作而损坏数字式万用表。
11)表内的电池(9V)最好每半年更换一次。虽然数字式万用表的电池能够使用较长时间(碱性电池的使用寿命一般为500h),但是检测精度会随着电池电量的消耗而下降。如果数字式万用表的电量指示灯已经亮了很长时间,还一直在使用,所测得的数据可能不准确。
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