1.3 任務(wù)資訊

1.數(shù)字萬(wàn)用表的使用

數(shù)字萬(wàn)用表作為常用的測(cè)量?jī)x表，與模擬式萬(wàn)用表相比，其靈敏度高、準(zhǔn)確度高、顯示清晰、過(guò)載能力強(qiáng)、使用簡(jiǎn)單。數(shù)字萬(wàn)用表功能多，應(yīng)用廣泛，可以實(shí)現(xiàn)電壓、電流、電阻、電容、二極管、晶體管、溫度及頻率等參數(shù)的測(cè)量。

（1）數(shù)字萬(wàn)用表的特點(diǎn)

1）數(shù)字顯示，直觀準(zhǔn)確。數(shù)字萬(wàn)用表采用數(shù)字化測(cè)量和數(shù)字顯示技術(shù)，通過(guò)液晶顯示器把測(cè)量結(jié)果直接以數(shù)字的形式顯示出來(lái)，讀數(shù)方便準(zhǔn)確。

2）準(zhǔn)確度高。數(shù)字萬(wàn)用表的準(zhǔn)確度是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合，它表明了測(cè)量結(jié)果與實(shí)際數(shù)值的一致程度，也反映了測(cè)量誤差的大小。數(shù)字萬(wàn)用表的準(zhǔn)確度與顯示位數(shù)有關(guān)，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于指針式萬(wàn)用表。

3）分辨率高。分辨率是指數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)微小電量的識(shí)別能力，主要受到準(zhǔn)確度的制約。數(shù)字萬(wàn)用表中的分辨率是以能顯示的最小數(shù)字（零除外）與最大數(shù)字的百分比來(lái)確定的，百分比越小，分辨率越高。例如，“3*1/2”為數(shù)字萬(wàn)用表可顯示的最小數(shù)字為1，最大數(shù)字為1999，其分辨率為1/1999≈0.05%。

（2）數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法 數(shù)字萬(wàn)用表（圖1-1）是智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)配套、檢測(cè)中要用到的多用途電子測(cè)量?jī)x器，有很多特殊功能，其主要功能是對(duì)電壓、電阻和電流等進(jìn)行測(cè)量。

數(shù)字萬(wàn)用表接線端說(shuō)明，如圖1-2所示。數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量參數(shù)見(jiàn)表1-1。

數(shù)字萬(wàn)用表使用方法如下：

1）交流電壓的測(cè)量。將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有黑線的一端撥至“V AC”檔位，紅表筆插入“”插口，黑表筆插入“COM”插口，表筆接觸測(cè)量點(diǎn)，顯示屏上便出現(xiàn)測(cè)量值（量程自適應(yīng)），如圖1-3a所示。

2）直流電壓的測(cè)量。將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至“V DC”檔位，表筆接法同1），其測(cè)量方法與測(cè)交流電壓相同，如圖1-3b所示。在測(cè)量毫伏級(jí)交/直流電壓時(shí)，將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至“mV AC/DC”檔位，按功能切換鍵切換直流和交流電壓測(cè)量模式即可測(cè)量，如圖1-3c所示。

3）電流的測(cè)量。被測(cè)交流或直流電流小于400mA時(shí)，將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至“mA”檔位，紅表筆插入“mA/μA”插口，黑表筆插入“COM”插口，將兩表筆串聯(lián)接入被測(cè)量電路測(cè)量點(diǎn)，接通電路即可顯示讀數(shù)（量程自適應(yīng)）。當(dāng)被測(cè)交流或直流電流是μA級(jí)時(shí)，將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至“μA”檔位，其測(cè)量方法同上。當(dāng)被測(cè)電流大于400mA時(shí)，紅表筆應(yīng)換至“10A”插口，黑表筆仍插入“COM”插口，其測(cè)量方法同上，顯示值以“A”為單位，如圖1-4所示。

4）電阻的測(cè)量。將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至“”檔位，紅表筆插入“”插口，黑表筆插入“COM”插口，按功能切換鍵可切換至電阻檔模式即可進(jìn)行測(cè)量（量程自適應(yīng)選擇）。

5）線路通、斷的檢查。將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至“”檔位，紅表筆插入“”插口，黑表筆插入“COM”插口，按功能切換鍵激活通斷性蜂鳴器即可進(jìn)行線路通、斷檢查。若被測(cè)線路電阻小于70Ω，則蜂鳴器將持續(xù)發(fā)出提示音，說(shuō)明線路通路；反之，則表示線路不通或接觸不良，如圖1-5所示。

6）二極管的測(cè)量。將檔位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至“”檔位，紅表筆插入“”插口，黑表筆插入“COM”插口，將紅表筆接到待測(cè)二極管的陽(yáng)極，黑表筆接到陰極。讀取顯示屏上的正向偏壓，若測(cè)量表筆極性與二極管極性相反，顯示讀數(shù)為OL，則可以區(qū)分二極管的陽(yáng)極和陰極。

2.數(shù)字示波器的使用

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)車(chē)載傳感器、控制器、執(zhí)行器調(diào)試、測(cè)試中，數(shù)字示波器是常用的測(cè)量?jī)x器，其作用是對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行片斷式的采集，將采集到的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)記錄下來(lái)，再通過(guò)顯示屏將其重現(xiàn)，即可將肉眼無(wú)法識(shí)別的電子信號(hào)轉(zhuǎn)換成可觀測(cè)的波形圖形。

數(shù)字示波器在使用中一般通過(guò)調(diào)節(jié)X軸上的時(shí)間間隔和Y軸上的幅值來(lái)觀測(cè)各種物理參數(shù)的變化，如圖1-6所示。

（1）示波器常用術(shù)語(yǔ)

1）幅值比例：垂直方向每格高度代表的信號(hào)數(shù)值。

2）時(shí)基（Time base）：每格水平長(zhǎng)度代表的時(shí)間值。

3）觸發(fā)電平（Trigger level）：示波器觸發(fā)采集時(shí)的起始幅值。

4）觸發(fā)源：示波器的觸發(fā)通道信號(hào)，如通道1（CH1）、通道2（CH2）。

5）觸發(fā)沿：示波器顯示時(shí)的波形上升或下降沿。

6）自動(dòng)觸發(fā)（Auto trigger）：示波器根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)自動(dòng)設(shè)置觸發(fā)條件。

（2）垂直Y軸幅值比例調(diào)節(jié) 示波器顯示屏縱坐標(biāo)控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)電壓軌跡在Y軸上的顯示，用戶可通過(guò)電壓檔位調(diào)整開(kāi)關(guān)、Y軸位移旋鈕等來(lái)調(diào)節(jié)幅值。電壓比例垂直方向上顯示的每個(gè)格子所對(duì)應(yīng)的實(shí)際幅值，如圖1-7所示。

（3）水平X軸時(shí)基調(diào)整 示波器顯示屏橫坐標(biāo)控制系統(tǒng)可調(diào)整時(shí)基，時(shí)基的選擇決定了重復(fù)性信號(hào)在顯示屏上顯示的頻數(shù)，即水平方向顯示的每個(gè)格子所對(duì)應(yīng)的實(shí)際時(shí)間值。同樣的信號(hào)使用不同時(shí)基的顯示情況，如圖1-8所示。

（4）觸發(fā)調(diào)整 當(dāng)觸發(fā)調(diào)節(jié)不當(dāng)時(shí)，顯示的波形將出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。所謂波形不穩(wěn)定，是指波形左右移動(dòng)不能停止在屏幕上，或者出現(xiàn)多個(gè)波形交織在一起，無(wú)法清楚地顯示和鎖定波形。圖1-9a所示的波形不穩(wěn)定，無(wú)法鎖定；圖1-9b正確設(shè)定了觸發(fā)電平，準(zhǔn)確鎖定波形。

（5）校準(zhǔn)信號(hào)的使用 示波器提供一個(gè)頻率為1kHz、電壓為3V的校準(zhǔn)信號(hào)，其作用是可以檢查示波器自身的測(cè)量是否準(zhǔn)確，輸入探頭是否完好，當(dāng)使用比較法測(cè)量其他信號(hào)時(shí)，可作為標(biāo)準(zhǔn)提供參考信號(hào)，如圖1-10所示。

（6）數(shù)字示波器的使用方法

1）水平控制（見(jiàn)“水平控制”功能鍵）。按下“ROLL”鍵進(jìn)入快速滾動(dòng)模式，滾動(dòng)模式的時(shí)基范圍為50ms/div～100s/div，如圖1-11所示。

①水平位置，修改波形顯示的水平位置。

②水平檔位，修改水平時(shí)基檔位。

2）垂直控制（見(jiàn)“垂直控制”功能鍵）。

①“1”模擬輸入通道。

②垂直位置，修改對(duì)應(yīng)通道波形的垂直位移。

③垂直電壓檔位，修改當(dāng)前通道的垂直檔位。

④按下“Math”鍵，打開(kāi)波形運(yùn)算菜單。

⑤按下“Ref”鍵，打開(kāi)波形參考功能。

3）觸發(fā)控制。

①按下“Setup”鍵，打開(kāi)觸發(fā)功能菜單。

②按下“Auto”鍵，切換觸發(fā)模式為Auto（自動(dòng)）模式。

③按下“Normal”鍵，切換觸發(fā)模式為Normal（正常）模式。

④按下“Single”鍵，切換觸發(fā)模式為Single（單次）模式。

⑤觸發(fā)電平Level，設(shè)置觸發(fā)電平。

4）運(yùn)行控制。

①按下“Auto Setup”鍵，開(kāi)啟波形自動(dòng)顯示功能。

②按下“Run/Stop”鍵，可將示波器的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置為“運(yùn)行”或“停止”。

5）波形測(cè)量。首先連接探頭，將探頭探針的一端接被測(cè)信號(hào)，鱷魚(yú)夾接信號(hào)地。可以通過(guò)示波器的“Auto Setup”按鍵，快速自動(dòng)地獲取到波形，這是一種便捷的方式，方便初學(xué)者使用。除了自動(dòng)獲取波形，我們也要掌握手動(dòng)調(diào)節(jié)的方法。以上升沿觸發(fā)為例，選擇合適的檔位，通過(guò)調(diào)節(jié)垂直檔位和時(shí)基檔位來(lái)調(diào)整波形在垂直和水平方向上的波形大小，位置旋鈕可以調(diào)節(jié)波形在屏幕垂直于水平方向的位置，通過(guò)調(diào)節(jié)Level電平在波形范圍內(nèi)的位置，滿足此觸發(fā)電平的波形便會(huì)穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。

3.CAN總線分析儀的使用

CAN總線分析儀一般應(yīng)用于工業(yè)控制、實(shí)時(shí)通信、汽車(chē)電控設(shè)備開(kāi)發(fā)、工業(yè)品開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域，適用于ISO 11898標(biāo)準(zhǔn)及CAN2.0A、CAN2.0B協(xié)議規(guī)范，如圖1-12所示。

（1）硬件連接 CAN總線分析儀的USB接口符合USB2.0全速協(xié)議規(guī)范，USBCAN-II Pro接口卡與PC的連接方式有以下兩種：

1）總線分析儀供電模式。通過(guò)隨機(jī)附帶的USB電纜直接連接PC的USB接口，由PC的USB接口向USBCAN-II Pro接口卡提供+5V電源。

2）CAN總線分析儀的連接。將USBCAN-II Pro接入CAN總線，CAN_H連CAN_H、CAN_L連CAN_L即可建立通信。CAN-bus網(wǎng)絡(luò)采用直線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，離總線最遠(yuǎn)的2個(gè)終端需要接入120Ω的終端電阻。如果節(jié)點(diǎn)數(shù)目大于2，則中間節(jié)點(diǎn)不需要安裝120Ω的終端電阻，對(duì)于分支連接，其長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)3m。

為了增強(qiáng)CAN通信的可靠性，消除CAN總線終端信號(hào)反射干擾，CAN總線網(wǎng)絡(luò)最遠(yuǎn)的2個(gè)端點(diǎn)通常要加入終端電阻。終端電阻的值由傳輸電纜的特性阻抗所決定。例如，雙絞線的特性阻抗為120Ω，則總線上的2個(gè)端點(diǎn)應(yīng)集成120Ω的終端電阻。USBCAN-II Pro接口卡采用82C251收發(fā)器，如果網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)使用不同的收發(fā)器，則終端電阻須另外計(jì)算，如圖1-13所示。

USBCAN-II Pro接口卡具有1個(gè)電源指示燈（PWR）、1個(gè)數(shù)據(jù)流指示燈（SYS）、1個(gè)CAN1指示燈、1個(gè)CAN2指示燈，以指示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。USBCAN-II Pro接口卡上電后，4個(gè)指示燈同時(shí)點(diǎn)亮，之后PWR和SYS常亮，但CAN1和CAN2燈不亮，表明設(shè)備已經(jīng)供電，系統(tǒng)完成初始化；否則，表示存在系統(tǒng)電源故障或其他故障。USB接口連接正常后，當(dāng)PC端有上位機(jī)軟件調(diào)用USBCAN設(shè)備時(shí)，USB信號(hào)指示燈SYS會(huì)閃爍。此時(shí)當(dāng)CAN1或CAN2有數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)，對(duì)應(yīng)的CAN1、CAN2指示燈會(huì)閃爍。若SYS閃爍但CAN1或CAN2指示燈不亮，則說(shuō)明CAN通道無(wú)數(shù)據(jù)，應(yīng)檢查接線、通信波特率、匹配電阻等是否正確，如圖1-14所示。

（2）ECANTools軟件的使用方法 ECANTools軟件是廣成科技有限公司自主開(kāi)發(fā)的調(diào)試軟件，USB轉(zhuǎn)CAN卡配合該軟件可以快速進(jìn)行CAN總線數(shù)據(jù)收發(fā)，實(shí)現(xiàn)PC到CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)議的總線（包括標(biāo)準(zhǔn)幀、擴(kuò)展幀、數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀）的雙向通信。其發(fā)送界面包括普通模式和列表模式。

1）普通發(fā)送模式。普通發(fā)送模式非常直觀，所有設(shè)置選項(xiàng)均在主界面中，可直接設(shè)置，如圖1-15所示。

2）列表發(fā)送模式。列表發(fā)送模式可以將CAN幀添加到發(fā)送列表中，發(fā)送列表可同時(shí)發(fā)送多條不同的報(bào)文，并可循環(huán)發(fā)送，列表可保存到本地并可加載。此功能適用于CAN卡同時(shí)調(diào)試多個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)，或需要按時(shí)序發(fā)送數(shù)據(jù)。用戶可根據(jù)自己的習(xí)慣選擇使用，如圖1-16所示。

3）波特率自動(dòng)識(shí)別。ECANTools軟件可以自動(dòng)識(shí)別總線波特率，當(dāng)用戶在不知道CAN總線波特率的時(shí)候，軟件的自動(dòng)識(shí)別波特率功能會(huì)幫助用戶識(shí)別。識(shí)別波特率分為兩種模式：標(biāo)準(zhǔn)波特率識(shí)別和全范圍波特率識(shí)別，如圖1-17所示。

（3）CAN總線分析儀的使用方法 ECANTools軟件自帶CAN總線分析功能，當(dāng)遇到CAN總線連接錯(cuò)誤時(shí)，可以很直觀地幫用戶分析CAN總線干擾和測(cè)試CAN總線狀態(tài)，如圖1-18所示。

當(dāng)接收到CAN總線上的錯(cuò)誤幀時(shí)會(huì)指示錯(cuò)誤幀類型，統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤幀率，便于用戶分析CAN總線狀態(tài)并快速定位發(fā)送錯(cuò)誤幀的節(jié)點(diǎn)，如圖1-19所示。

1）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能可將某一通道接收到的CAN數(shù)據(jù)發(fā)送回當(dāng)前總線或通過(guò)另一條通道發(fā)送出去。轉(zhuǎn)發(fā)功能支持?jǐn)?shù)據(jù)過(guò)濾，用戶可以非常靈活地將濾波功能與轉(zhuǎn)發(fā)功能一起使用，將雙通道USBCAN設(shè)備作為連接兩條CAN總線的網(wǎng)關(guān)，只將想要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)去。典型應(yīng)用有：

①CAN總線學(xué)習(xí)。設(shè)備開(kāi)發(fā)人員可使用此功能將設(shè)備自身發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)USBCAN轉(zhuǎn)發(fā)回來(lái)接收，從而判斷設(shè)備的發(fā)送、接收功能是否正常，數(shù)據(jù)是否正確。

②汽車(chē)電子開(kāi)發(fā)診斷的用戶可使用此功能將想要的數(shù)據(jù)過(guò)濾出來(lái)之后通過(guò)另一個(gè)通道發(fā)出，可用于屏蔽一些無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)，如圖1-20所示。

2）智能多段濾波功能。智能濾波功能不再需要計(jì)算復(fù)雜的屏蔽碼和驗(yàn)證碼，只需簡(jiǎn)單地設(shè)置需要過(guò)濾顯示的ID或ID段即可對(duì)應(yīng)接收。比如，設(shè)置接收ID從100～200，那么只需在濾波設(shè)置界面輸入100～200，則系統(tǒng)只接收ID為100～200的數(shù)據(jù)，濾波段可設(shè)置多個(gè)并可同時(shí)使用，如圖1-21所示。

3）總線監(jiān)聽(tīng)模式功能。可以設(shè)置USB轉(zhuǎn)CAN卡只聽(tīng)模式，在這種模式下，設(shè)備只是接收CAN總線上的數(shù)據(jù)，不向總線發(fā)送回應(yīng)數(shù)據(jù)包，適用于正在運(yùn)行的CAN總線系統(tǒng)中，截獲總線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如圖1-22所示。

4）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示功能。可以按相關(guān)統(tǒng)計(jì)規(guī)則，將接收到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分類顯示，此功能非常便于將相同的幀合并到一起顯示，便于數(shù)據(jù)分析和處理，如圖1-23所示。

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