第二節 汽車專用示波器的結構與工作原理

汽車示波器是用波形顯示的方式表現電路參數的動態變化過程的專業儀器，它能夠對電路上的電參數進行連續式圖形顯示，是分析復雜電路上電信號波形變化的專業儀器。汽車示波器通常有兩個或兩個以上的測試通道，它可以同時對多路電信號進行同步顯示，具有高速、動態，方便分析各信號間相互關系的優點。

一、汽車專用示波器的結構

汽車專用示波器是由傳感器、電控系統和顯示器等組成的，圖1-16所示的WFJ-1型汽車發動機綜合測試儀就是一種多功能汽車專用示波器。其熒光屏用來顯示被測部位的電壓波形；波形控制旋鈕可以調整波形的水平或垂直方向的位置及顯示亮度，并控制波形的同步。

圖1-16 WFJ-1型汽車發動機綜合測試儀顯示器

二、汽車專用示波器的分類及工作原理

示波器能夠簡便地顯示各種電信號的波形，一切可以轉化為電壓的電學量和非電學量及它們作周期性變化的過程都可以用示波器來觀測，示波器是一種用途十分廣泛的測量儀器。示波器一般由示波管、衰減和放大系統、掃描和整步系統以及電源等部分組成。為了適應各種測量的要求，示波器的電子線路多種多樣而且很復雜。

汽車專用示波器按工作原理可以分為磁電式和陰極射線式，前者由類似達松伐耳電流計的機構驅動畫筆在勻速旋轉的圓筒上作垂直運動畫出波形曲線，而后者是利用銳聚焦的電子束在熒光屏上顯示出兩個或更多變量之間的關系；按顯示器的形式，示波器可分為示波管顯示式和液晶顯示式；按結構形式不同又分為臺式和便攜式。臺式示波器采用交、直流兩種電源，微機控制，其功能齊全，顯示清楚。便攜式示波器以干電池為電源，多用液晶顯示器，兼有示波器與數字萬用表的功能。

圖1-17是WFJ-1型發動機綜合測試儀的工作原理框圖，由圖可知，各種傳感器從發動機采集的信號經過處理放大送往主機，主機為一臺微型計算機，它在相應軟件的支持下，完成各種性能參數的測量、分析與故障判斷，其結果由存儲器存儲，并送往顯示器，由熒光屏或數碼顯示管顯示，亦可打印輸出。熒光屏上顯示的是一條信號電壓隨時間變化的波形曲線。

圖1-17 WFJ-1型發動機綜合測試儀工作原理框圖

圖1-18為示波管的結構示意圖，這種陰極射線管由電子槍、偏轉板、熒光屏和玻璃外殼組成，電子槍將電子束射到熒光屏上產生一個光點。示波管內的兩組金屬板：水平方向放置的兩塊板叫垂直偏轉板；垂直方向放置的是兩塊水平偏轉板。從示波器電子電路中得到適當的電荷后，兩組偏轉板內便形成電場，電子槍發射的電子束經過這些電場時，其方向就會偏轉。在水平偏轉板的作用下，電子束在熒光屏上的亮點由屏幕的左端移向右端，劃成一條亮線，然后從右至左變暗回位。因其掃描的速度很快，所以屏幕上能看到的只是一條光亮的直線。

示波器與被測試的傳感器或執行元件的正極相連接，示波管的垂直偏轉板上得到的電荷與被測試的信號成正比例，電子束在橫向掃描的同時，又在垂直偏轉板電場的作用下上下移動，于是，熒光屏上顯示出一條信號電壓隨時間而變化的波形曲線。被測電路發生故障，必然引起波形的變化，人們根據這種變化的規律就能分析出故障的原因。示波器的輸入阻抗很高，故可與使用數字萬用表測試電壓一樣，在發動機工作狀態下進行，而不會影響其電控系統的正常工作。

圖1-18 示波管結構示意圖