Школа Диагностов и Автоэлектриков

 
   
Cправки и запись на курсы
+7-917-807-5100
Skype: Danir_ae110
89178075100@mail.ru
Звоните даже в праздники и выходные!
Расписание
Курсы которые открыта запись на ближайшее время:

Курсы автоэлектриков

Курсы диагностики двигателей

В 2020-2021 году курсы проходят каждый месяц, подробное расписание опубликовано по ссылке
[расписание]

Курсы по автокондиционерам
Еженедельно

Полное Расписание на 2021 год.

Набор в группы уже производится. Для записи на курсы перейдите в раздел "Запись на курсы диагностов", "Запись на курсы Автоэлектриков" и "Запись на курсы Обслуживание автокондиционеров" или позвоните по телефонам указанным к разделе "Контакты". Подробности о курсах можно почитать на странице О курсах диагностов и .О курсах Автоэлектриков

Информация о состоявшихся курсах по программе обучения диагностов.

Список регионов и населенных пунктов, в которых трудятся специалисты подготовленные нашим центром.
Полезная информация для иногородних
Расписание поездов, заказ билетов, гостиницы, общежитие, часовой пояс, погода в г.Уфе и т.д.далее...
   
 
   
Добро пожаловать,
Логин:

Пароль:




Запомнить

[ ]
[ ]
[ ]
Диагност - это профессия!
Курсы по подготовке диагностов, курсы автоэлектриков, курсы диагностов, диагностическое оборудование.

Кроме технических воросов - вопросы ценообразования на услуги автосервиса, преодоление разногласия при работе с клиентами, вопросы взаимодействия с персоналом, обзор информационных баз данных …
   
 
   
Rambler's Top100
Реклама
Также по грузовикам, мотоциклам, автобусам
Курс охватывает вопросы диагностики и ремонта электронных систем управления двигателей (бензиновых и дизельных): легковых автомобилей, грузовых автомобилей, мотоциклетной техники и автобусов.
Главное меню
Поиск Яндекса
   

Чем мотортестер отличается от осциллографа?
В этой статье сформулированы основные отличия осциллографа общего назначения от осциллографа, в составе мотортестера с упором на "железную" часть прибора.
на 10.09.08
Составитель: Sub список авторов
категория Статьи
комментарии: 1

"В специальной литературе и сети можно встретить много информации о интерфейсах ("софте"), специфических функциях и дополнительных датчиках мотортестеров.
В этой статье я постараюсь сформулировать основные отличия осциллографа общего назначения от осциллографа, работающего в составе мотортестера с упором на "железную" часть прибора, т.е. устройство измерительного блока. Речь пойдет только о цифровых приборах, работающих совместно с персональным компьютером (ПК) через интерфейсы USB, LPT, Ethernet.
Не претендую на истину в последней инстанции, просто хочу изложить свое видение этой проблемы, сформировавшееся за годы разработки диагностических приборов для автосервиса мной и коллективом фирмы CarTest ))."

By Попов А.А.( Разработчик мотор-тестера Cartest 2500)

Синхронизация развертки осциллографа

Все процессы в автомобильном двигателе происходят циклически. Для четырехтактного двигателя рабочий такт происходит за 2 полных оборота коленвала. Очевидно, что на экране осциллографа желательно видеть течение исследуемых процессов с привязкой к рабочему такту двигателя и работой каждого цилиндра. Для этого развертка осциллографа синхронизируется с помощью датчика первого цилиндра.

Для классической системы зажигания с трамблером достаточно иметь индуктивный датчик синхронизации, который надевается на высоковольтный провод первого цилиндра и работает по принципу трансформатора, одной из обмоток которого является токопроводящая жила ВВ-провода.

Для системы DIS с двухвыводными катушками индуктивный датчик синхронизации должен быть дополнен регулятором чувствительности, чтобы "отловить" рабочую искру (холостая всегда имеет гораздо меньшее напряжение пробоя). Принцип работы датчика тот же.

Для систем DI с индивидуальной катушкой на цилиндр и без высоковольтных проводов потребуется адаптер синхронизации, который подключается к первичной цепи катушки первого цилиндра. Этот адаптер формирует синхросигнал по скачку напряжения выше 100В в момент искрообразования и чаще всего выполнен по схеме аналогового компаратора.
Таким образом, первое отличие мотортестера от осциллографа - наличие специальных датчиков синхронизации для разных систем зажигания.

Особое внимание стОит уделить вопросу, куда подключается датчик синхронизации.

В мотортестере для датчика синхронизации выделен отдельный цифровой канал, который управляет не только изображением на экране, но и работой самого прибора. Подробности - в следующем параграфе.

В некоторых, так называемых, "автомобильных осциллографах", сигнал индуктивного датчика синхронизации выводится в один из аналоговых каналов и устанавливается режим "софтовой" синхронизации по фронту импульса в одном из каналов. Такой способ подкупает своей простотой и универсальностью, но имеет ряд существенных недостатков.

Одной из главных характеристик цифрового мотортестера (осциллографа) является частота, с которой происходит измерение сигнала - частота дискретизации АЦП (аналого-цифрового преобразователя). Эта характеристика сравнима с мощностью двигателя автомобиля. Осциллограф с частотой дискретизации 100 КГц по сравнению с осциллографом на 300-500 КГц смотрится так же, как два автомобиля у которых под капотом соответственно 100 и 300-500 лошадок .
Подавляющее большинство цифровых осциллографов имеет один аналого-цифровой преобразователь (АЦП), к которому через мультиплексор поочередно подключаются аналоговые входы. Это значит, что если частота дискретизации АЦП = 100 КГц и осциллограф одновременно работает по двум каналам, то частота оцифровки каждого канала = 50 КГц.
Следовательно , при выделении одного измерительного канала под синхронизацию, качество оцифровки исследуемого сигнала ухудшается в два раза! Для корректного измерения таких скоротечных процессов, как пробой искры (пиковое значение амплитуды по напряжению), частота дискретизации имеет первостепенное значение. При частотах дискретизации АЦП ниже 300 КГц осциллограммы вторичной и первичной цепей системы зажигания могут быть значительно искажены и малоинформативны.

Частота дискретизации АЦП мотортестера не может быть ниже 300 КГц при наличии отдельного канала синхронизации и 600 КГц, если один из аналоговых входов задействован под канал синхронизации.


Передача данных от прибора к компьютеру


При анализе происходящих в двигателе процессов, очень важно точно измерять временнЫе величины. По времени измеряются частота вращения коленвала, длительность горения искры, время накопления в катушке зажигания, время впрыска топлива, угол опережения зажигания и т.д.
Для обеспечения достаточной точности измерений, процесс оцифровки сигнала должен происходить с постоянной скоростью. Зная эту скорость, и принимая ее постоянной, можно вычислить время по количеству выборок АЦП на участке осциллограммы. Существует 3 основных способа передачи данных от АЦП к компьютеру:

1. Непрерывная передача данных без буферизации. В этом случае результат преобразования АЦП сразу передается в компьютер по одному из внешних интерфейсов (USB, LPT, Ethernet). Преимущество такого метода - простое устройство прибора, соответственно, и более низкая цена. Недостатки - ограничение частоты преобразования АЦП пропускной способностью интерфейса и значительное влияние на скорость передачи операционной системы Windows + быстродействие компьютера. Хорошим примером для демонстрации этой проблемы может служить обычная WEB-камера с интерфейсом USB, которая начинает "виснуть" в момент запуска других приложений, прослушивании музыки в MP3 и т.д.

Интерфейс Ethernet c пропускной способностью до 10 MBit наиболее подходит для такого способа. Наиболее "неудачный" интерфейс для мотортестера - к сожалению, USB. Почему - долго объяснять. Поверьте на слово или наберите в Яндексе что-то типа "FT245 непрерывная передача данных" или "USB изохронный режим".

2. Непрерывная передача данных с буфером малой глубины. В общем все так же, как и в ( 1 ), только уменьшено влияние "операционки" на скорость передачи. Данные передаются порциями при заведомо достаточной скорости интерфейса. Этот способ применяется в большинстве цифровых осциллографов общего применения, где одним из условий является непрерывность измерений для записи длительных нециклических процессов, в том числе и без синхронизации.

3. Запись данных в буфер большой глубины на протяжении всей синхронизации с последующей передачей всего пакета в компьютер. Момент запуска АЦП, начало и окончание записи в буфер, передача данных в компьютер, определяются по сигналу с датчика синхронизации. Таким образом, датчик синхронизации управляет всем измерительным комплексом, а не изображением на экране.
Это наиболее "правильный" способ измерения, если известно максимальное время между синхронизациями. Для мотортестера его можно рассчитать по минимальным оборотам двигателя на холостом ходу (400-500 об/мин). Преимущества - частота преобразования АЦП не ограничена пропускной способностью интерфейса, стабильная скорость оцифровки, которая достигается применением кварцевого генератора тактовых импульсов в составе прибора. Недостатки - пропуск каждого второго рабочего такта двигателя при большой скорости преобразования АЦП и малой пропускной способности интерфейса, значительное усложнение аппартной части прибора. Для мотортестера считается допустимым отображать не каждый рабочий такт двигателя, а через один. При 1000 об/мин. это будет 4 кадра в секунду.

В мотортестере необходимо иметь два режима передачи данных - запись в буфер на протяжении всей синхронизации для измерения высоковольтных цепей ("первичка" и "вторичка") и непрерывную передачу данных с буфером малой глубины в режиме осциллографа и самописца с разными частотами преобразования АЦП.

Выбор режимов происходит при программной настройке синхронизации. Внешняя синхронизация - по датчику первого цилиндра с записью в буфер "от синхронизации до синхронизации" и внутренняя - по фронту (спаду) импульса в выбранном канале с регулировкой уровня синхронизации по амплитуде сигнала.

Гальваническая развязка мотортестер - компьютер

Система зажигания бензинового двигателя генерирует напряжения до десятков киловольт и является мощнейшим источником помех как для цифровой части модуля осциллографа, так и для компьютера работающего в составе мотортестера. Опасность поражения высоковольтным импульсом обслуживающего персонала я не рассматриваю, так как в современной России тема охраны труда давно потеряла актуальность .
Особо остро проблема помехозащищенности стоит при использовании с составе измерительного комплекса стационарного компьютера с питанием от электросети 220В (часто без евророзетки с контактом заземления). Корпус и "земляная шина" стационарного компьютера всегда связана с фазой сети 220В через емкостный делитель в блоке питания. Если корпус компьютера не заземлен, то это легко проверить измерив напряжение между корпусом компьютера и батареей отопления, водопроводной трубой, железными воротами автосервиса или любым другим заземляющим контуром. Если корпус компьютера заземлен, а минусовая клемма аккумулятора и "земляная" шина двигатель-кузов в диагностируемом автомобиле сильно окислены, то высоковольтные импульсы системы зажигания могут стекать в "землю" по довольно странной схеме - через измерительные схемы осциллографа и электронные схемы компьютера. Оценить сколько и куда "сольется киловольт" довольно трудно, так как на это влияет множество факторов (например, уровень сырости колес авто и пола в автосервисе и качество контакта "минусового крокодила" мотортестера с кузовом автомобиля). От воздействия высоковольтных помех можно получить разные неприятности, от искажения результатов измерений до "зависания" компьютера или выхода из строя мотортестера и компьютера.
Применение Ноутбука с автономным питанием только частично снимает описанные выше проблемы, так как тудно предвидеть степень сырости сапогов диагноста, который держится за ноутбук )).

Очень желательно, чтобы специализированный автомобильный осциллограф и тем более мотортестер имел гальваническую развязку между измерительным блоком и компьютером.

"Разрядность" АЦП


В технических характеристиках цифровых осциллографов всегда указывается "разрядность" примененного аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Не слишком осведомленный потребитель может не знать, что такое АЦП 8, 10, 12 или 14 разрядов и чем 14-ти-разрядное АЦП лучше 8-ми-разрядного.
Постараюсь объяснить, что называется, "на пальцах" . В цифровой электронике большинство цифр связано с некоторой степенью двойки, например 256 цветов VGA монитора это 2 в 8-й степени или 1024 точки ширины SVGA монитора это 2 в 10-й степени. Так же и разрядность АЦП - если она равна к примеру 10, то напряжение в 10 вольт может быть измерено с точностью 10 / 1024 = 0,00976 вольта, если предел измерений составляет от 0 до 10 вольт. Если же мы хотим измерять переменное напряжение от -20 до +20 вольт, то точность измерения составит уже 40 / 1024 = 0,0390 вольта. Если использовать АЦП с бОльшим количеством разрядов, то можно расширить пределы измерения канала, не уменьшив при этом точность измерений. Если же сделать побольше каналов с разными диапазонами измерения, то можно добиться достаточной точности и на 8-ми-разрядном АЦП.
Таким образом, указание "разрядности" АЦП в отрыве от пределов измерения конкретного канала прибора сопоставимо со "средней температурой пациентов по больнице". Более правильное отражение точности прибора указывается, например, в процентах от пределов измерения - первичная цепь +/- 500 В точность 1%. Надо признать, что в эту "точность" немалый вклад дает множество других факторов, таких как температурный дрейф источника опорного напряжения АЦП (референса), входных цепей прибора, трезвость наладчика и т.д., но эти тонкости выходят за рамки данной ознакомительной статьи.

Сравнительная таблица по некоторым мотортестерам:

Измерительных
каналов
8
8
8
8
6
Разрядов

АЦП БИТ
12
10
10
12
14
Максимальная
частота дискретизации АЦП
КГц
1000
350
350
250
100
Максимальная
частота дискретизации АЦП
с внешней синхронизацией
КГц
1000
350
350
125
50
Канал
синхронизации
Отдельный
цифровой канал
Отдельный
цифровой канал
Отдельный
цифровой канал
Аналоговый
канал
Аналоговый
канал
Режим
непрерывной
передачи данных
+
+
+
+
+
Буфер
данных
большой глубины
-
Статич.
ОЗУ
1 МБит
Статич.
ОЗУ
1 МБит
-
-
Интерфейс
связи
с компьютером
Ethernet
10-BASE-T
LPT
Port
LPT
Port
USB
USB
Гальваническая
развязка
между измерит. блоком и
компьютером
+
+
-
-
-
Канал
отключения цилиндров
двигателя по команде с
компьютера
+
+
+
-
-
Усредненная
цена в у.е.
1850
750
600
750
850

Попов А.А.
30.07.2005
дополнено 05.10.2006

Продожение следует, следите за обновлениями...

Источник: Cartest.nnov.ru
Проект компании "Центр технической аттестации".
При перепечатке информации обязательная ссылка на источник либо письменное разрешение.
Яндекс.Метрика