第二节 汽车专用示波器的结构与工作原理

汽车示波器是用波形显示的方式表现电路参数的动态变化过程的专业仪器，它能够对电路上的电参数进行连续式图形显示，是分析复杂电路上电信号波形变化的专业仪器。汽车示波器通常有两个或两个以上的测试通道，它可以同时对多路电信号进行同步显示，具有高速、动态，方便分析各信号间相互关系的优点。

一、汽车专用示波器的结构

汽车专用示波器是由传感器、电控系统和显示器等组成的，图1-16所示的WFJ-1型汽车发动机综合测试仪就是一种多功能汽车专用示波器。其荧光屏用来显示被测部位的电压波形；波形控制旋钮可以调整波形的水平或垂直方向的位置及显示亮度，并控制波形的同步。

图1-16 WFJ-1型汽车发动机综合测试仪显示器

二、汽车专用示波器的分类及工作原理

示波器能够简便地显示各种电信号的波形，一切可以转化为电压的电学量和非电学量及它们作周期性变化的过程都可以用示波器来观测，示波器是一种用途十分广泛的测量仪器。示波器一般由示波管、衰减和放大系统、扫描和整步系统以及电源等部分组成。为了适应各种测量的要求，示波器的电子线路多种多样而且很复杂。

汽车专用示波器按工作原理可以分为磁电式和阴极射线式，前者由类似达松伐耳电流计的机构驱动画笔在匀速旋转的圆筒上作垂直运动画出波形曲线，而后者是利用锐聚焦的电子束在荧光屏上显示出两个或更多变量之间的关系；按显示器的形式，示波器可分为示波管显示式和液晶显示式；按结构形式不同又分为台式和便携式。台式示波器采用交、直流两种电源，微机控制，其功能齐全，显示清楚。便携式示波器以干电池为电源，多用液晶显示器，兼有示波器与数字万用表的功能。

图1-17是WFJ-1型发动机综合测试仪的工作原理框图，由图可知，各种传感器从发动机采集的信号经过处理放大送往主机，主机为一台微型计算机，它在相应软件的支持下，完成各种性能参数的测量、分析与故障判断，其结果由存储器存储，并送往显示器，由荧光屏或数码显示管显示，亦可打印输出。荧光屏上显示的是一条信号电压随时间变化的波形曲线。

图1-17 WFJ-1型发动机综合测试仪工作原理框图

图1-18为示波管的结构示意图，这种阴极射线管由电子枪、偏转板、荧光屏和玻璃外壳组成，电子枪将电子束射到荧光屏上产生一个光点。示波管内的两组金属板：水平方向放置的两块板叫垂直偏转板；垂直方向放置的是两块水平偏转板。从示波器电子电路中得到适当的电荷后，两组偏转板内便形成电场，电子枪发射的电子束经过这些电场时，其方向就会偏转。在水平偏转板的作用下，电子束在荧光屏上的亮点由屏幕的左端移向右端，划成一条亮线，然后从右至左变暗回位。因其扫描的速度很快，所以屏幕上能看到的只是一条光亮的直线。

示波器与被测试的传感器或执行元件的正极相连接，示波管的垂直偏转板上得到的电荷与被测试的信号成正比例，电子束在横向扫描的同时，又在垂直偏转板电场的作用下上下移动，于是，荧光屏上显示出一条信号电压随时间而变化的波形曲线。被测电路发生故障，必然引起波形的变化，人们根据这种变化的规律就能分析出故障的原因。示波器的输入阻抗很高，故可与使用数字万用表测试电压一样，在发动机工作状态下进行，而不会影响其电控系统的正常工作。

图1-18 示波管结构示意图