Oscyloskop to jeden z najlepiej funkcjonujących instrumentów pomiarowych jakie są używane w warsztacie samochodowym do wykrywania usterek. Przedstawia on w formie graficznej szybko przebiegające i okresowo powtarzające się procesy elektryczne, np. zmiany napięcia zapłonu i sygnałów czujników. Pozwala to na szybką identyfikację wadliwych części, ponieważ w łatwy sposób można zauważyć nieprawidłowości przebiegów elektrycznych w kontrolowanych podzespołach czy elementach. Oscyloskopy wielokanałowe umożliwiają poza tym porównanie różnych, zależnych od siebie sygnałów. Oscyloskopy z możliwością zapisu pomiarów w pamięci dają także możliwość odtworzenia pomiarów w formie "stop-klatek".

Pomiar napięcia
Wysoka impedancja (opór wewnętrzny urządzenia) to duża zaleta oscyloskopu. Uniemożliwia ona praktycznie uszkodzenie części pojazdu lub samego przyrządu pomiarowego przez pomiar nieprawidłowych wielkości elektrycznych. Tę pozytywną cechę można także wykorzystać do identyfikacji części elektronicznych na podstawie ich sygnału. Jeżeli na przykład brak jest schematu danej części, to połączenie można bez ryzyka stwierdzić sprawdzając i rejestrując wielkość napięcia na niej. L

Pomiar natężenia prądu
Prąd można mierzyć na dwa sposoby. W przypadku tradycyjnego pomiaru multimetrem przez przyrząd pomiarowy przepływa cały prąd. Stwarza to zagrożenie, że za duży przepływ prądu spali „amperomierz“. Także część elektroniczna, na której dokonuje się pomiaru, może zostać uszkodzona w podobnym stopniu, ponieważ każdy przyrząd do pomiaru prądu musi mieć bardzo niski opór. Natomiast w przypadku przekładnika cęgowego błędny pomiar nie szkodzi ani mierzonej części ani instrumentowi pomiarowemu. Wokół każdego przewodnika, przez który płynie prąd, tworzy się pole magnetyczne, które jest mierzone przez przekładnik cęgowy i zamieniane w komputerze na wartość liczbową. W przeciwieństwie do pomiaru prądu za pomocą podłączanego szeregowo amperomierza, w przypadku wyboru za niskiego zakresu pomiaru podczas pomiaru za pomocą przekładnika cęgowego najbardziej obciążona jest linia pomiarowa, natomiast sam przyrząd pomiarowy nie zostaje uszkodzony.

Praca nad właściwym pomiarem
Podstawą każdego pomiaru jest opis usterki przedstawiony przez klienta i oznaki usterki stwierdzone na pojeździe. Na ich podstawie można określić część, na której należy dokonać pomiaru. Dalej należy ustawić przyrząd pomiarowy, określić sposób postępowania podczas pomiaru i ocenić sygnał. Przed każdym pomiarem należy odpowiedzieć na następujące pytania:

• Co chcę lub muszę zmierzyć?
• Jak zidentyfikuję części?
• Jakie będzie podstawowe ustawienie oscyloskopu?
• Jak podłączę przewody pomiarowe lub jak będę szukał sygnału?
• Jak powinien wyglądać prawidłowy obraz? Jakiego sygnału oczekuję?
• Jak oceniam sygnał?

Co chcę zmierzyć
Aby odpowiedzieć na pytanie, które sygnały muszą zostać zarejestrowane, aby odszukać usterkę, należy znać miejsce dostępu do mierzonej części w samochodzie. Chodzi o to, że często poszczególne części są trudno dostępne lub w ogóle niedostępne. W takich przypadkach trzeba odszukać na podstawie układu połączeń takie przewody w instalacji elektrycznej (wiązce) których pomiar pozwoli wychwycić sygnał z danego podzespołu. Poza tym trzeba wybrać odpowiednie końcówki, aby bezpiecznie podpiąć przewody pomiarowe w danym miejscu i wyeliminować możliwość zwarcia lub przebicia.

Jak zidentyfikuję części
Ze względu na różnorodność układów w dzisiejszych pojazdach przyporządkowanie czujników i urządzeń wykonawczych nie jest łatwe. Mimo to istnieje kilka wskazówek odnośnie podziału części.
Cechy sond lambda:

• miejsce zamontowania przed katalizatorem,
• od jednego do czterech przewodów,
• w tym jeden przewód sygnałowy,
• przewód sygnałowy jest często czarny,
• zakres pomiarowy: 1 V.

Cechy czujników:

• cienkie przewody,
• napięcie zasilające 5 V,
• prosta konstrukcja,
• obudowa z tworzywa sztucznego,
• zakres pomiarowy: 5 V .

Cechy czujników indukcyjnych:

• cienkie przewody,
• prosta konstrukcja,
• często obudowa z tworzywa sztucznego,
• często osłonięte,
• zakres pomiarowy: napięcie zmienne.

Cechy urządzeń wykonawczych:

• grube przewody,
• napięcie zasilające 12 V,
• stabilna obudowa,
• często metalowa obudowa,
• zakres pomiarowy: 20 V.

Cechy zaworów elektromagnetycznych:

• grube przewody,
• napięcie zasilające 12 V,
• stabilna obudowa,
• metalowa obudowa,
• wierzchołek napięcia (napięcie indukcyjne - pik, peak) przy wyłączaniu,
• zakres pomiarowy: 50 V.

Jakie będzie podstawowe ustawienie oscyloskopu
Przy ustawieniu podstawowym oscyloskopu wybieramy jeden z pięciu zakresów napięcia wejściowego:

• Zakres 1: sondy lambda, napięcie stałe: 1 V,
• Zakres 2: czujniki, napięcie stałe: 5 V,
• Zakres 3: czujniki indukcyjne, napięcie zmienne,
• Zakres 4: urządzenia wykonawcze, napięcie stałe: 20 V,
• Zakres 5: zawory elektromagnetyczne, napięcie stałe: 50 V.

Ponieważ ustawienie czasu na osi x różni się w zależności od czujnika i zakresu prędkości obrotowej silnika, w ustawieniu podstawowym najlepiej ustawić jedną do dwóch sekund. Po aktywacji sygnału należy tak dopasować oś czasu, aby uzyskać obraz typowy dla danego elementu.

Poszukiwanie sygnału
Podczas szukania przewodów sygnałowych poszczególnych części znowu można wykorzystać wspomnianą już zaletę przyrządu do pomiaru napięcia, jaką jest wysoka oporność instrumentu pomiarowego. Umożliwia to bezpieczne odczytywanie wszystkich połączeń czujników i urządzeń wykonawczych, bez ryzyka uszkodzenia elektroniki w samochodzie lub przyrządu pomiarowego.

Jakiego sygnału oczekuję
Przy każdym diagnozowaniu usterek ważne jest, aby znać obraz oscyloskopowy prawidłowo działającej części. W elektryce pojazdów jest około 15 do 20 stale powtarzających się sygnałów, które każdy diagnosta powinien zawsze potrafić wychwycić. Dlatego też dobrym rozwiązaniem jest stworzenie własnej, małej bazy danych z obrazami prawidłowego i wadliwego działania części, które można w razie potrzeby porównać z mierzonymi sygnałami. Warto więc po każdym pomiarze wydrukować zarejestrowany sygnał i zaznaczyć na nim cechy szczególne i zanotować wskazówki. W ten sposób można szybko i łatwo stworzyć wygodne kompendium wiedzy.

Ocena sygnału
Porównanie zapamiętanych lub wydrukowanych obrazów wzorcowych z obrazem aktualnie odczytywanym jest niekiedy jedynym sposobem na znalezienie usterki.

Więcej w wydaniu 5/2015 "autoEXPERTA" (wraz z ilustracjami oscylogramów)

"Autofachmann"