- 汽車萬用表檢測從入門到精通(第二版)
- 吳文琳主編
- 14928字
- 2020-05-19 12:03:50
第二節 萬用表的選用與使用
由于指針式萬用表和數字式萬用表在結構及原理上的不同,決定了它們在性能上各有差異,因此在實際的維修過程中,要根據實際需要合理使用不同類型的萬用表。
1.在進行以下檢測時使用數字式萬用表比較好
①在線測量電壓時,選用的萬用表內阻越高越好,這樣對電路的影響就越小,因此數字式萬用表為首選,對于精度要求較高的測量尤其如此。
②測量小阻值電阻時宜用數字式萬用表,因為數字式萬用表的輸入阻抗很高,對輸入信號無衰減作用。當被測量電阻阻值較大時,指針式萬用表也完全能勝任,但對精度要求較高的電阻,則只能使用數字式萬用表。
③要準確地測量電容器的容量,則只能使用數字式萬用表。用指針式萬用表電阻擋測量電容器的容量時,只能靠經驗或對比粗略地判斷其容量,對幾百皮法以下的電容,指針式萬用表在R×10k擋時也毫無反應,對2000pF以上的電容器,也只能用萬用表的R×10k擋進行測量,通過指針的擺動來判斷電容器容量的有無。在測試電容器的耐壓或軟擊穿情況時,指針式萬用表R×10k擋內電池電壓較高,接近有些電容器的工作條件,容易損壞電容器。
注意:對于汽車,尤其是電控汽車中特有的電氣裝置及相關參數的檢測,如轉速、占空比、頻率、壓力、溫度、時間、閉合角等,應盡量采用汽車數字式萬用表來進行檢測。
2.在進行以下檢測時使用指針式萬用表比較好
①要判斷電容器是否漏電,使用指針式萬用表比較方便。
②數字式萬用表測試一些連續變化的電量和過程,不如指針式萬用表方便直觀。如測量電容器的充、放電過程以及熱敏電阻、光敏二極管等。
③兩種萬用表都能測試二極管和三極管。數字式萬用表能夠準確地測出它們PN結的壓降,也能夠較準確地測量出小功率三極管的hFE值。但估測二極管、三極管的耐壓和穿透電流時宜用普通指針式萬用表。測量發光二極管時,使用數字式萬用表既能判斷其好壞,又能夠判斷其正、負極。
④用電阻法測量集成塊和厚膜電路時宜用指針式萬用表。
指針式萬用表和數字式萬用表各有優勢,不能相互代替。在維修的過程中,要注意取長補短,配合使用。
一、萬用表的選用
1.指針式萬用表的選用
指針式萬用表是一種多用途、多量程的儀表,使用非常方便,故應用極其廣泛,一般的指針式萬用表可用來測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻等。有的萬用表還可用來測量交流電流、電容、電感以及對晶體管的檢測。萬用表的型號很多,而不同型號之間功能也存在差異,一般情況下,指針式萬用表都具有以下基本量程:1~10~100~1k~10kΩ電阻擋,0~2.5~10~50~250~500V直流電壓擋,0~10~50~250~500V交流電壓擋,0~50μA~1~10~100~500mA直流電流擋,而數字式萬用表量限更大,量程更多。
指針式萬用表上常用的外文字母含義見表1-6,供使用萬用表時參考。
表1-6 指針式萬用表上常用的外文字母含義

挑選指針式萬用表時應注意以下幾個方面的問題。
(1)準確度 根據我國標準規定,準確度等級分為七級,即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。儀表的準確度等級越高,測量結果就越準確,但價格也就越高。因此,選用萬用表時,應根據測量精度的要求,選用準確度合適的萬用表,以保證測量誤差限定在允許的范圍內。
(2)受外界因素影響要小 當外界因素,如溫度、外磁場的變化,超過萬用表規定的條件時,萬用表指示值變化越小越好。
(3)靈敏度 靈敏度是指該儀表對被測微小變量的顯示程度或對微小變量的測量能力。
萬用表的靈敏度通常以指針偏轉滿度時所需的電流值(滿度電流)來表示。滿度電流越小,則單位電流所引起指針偏轉角就越大,其靈敏度就越高。
具有較高的靈敏度,對于各項精密測量是十分必要的。選用萬用表時,尤其應注意到這一點。
(4)具有良好的阻尼性能 當儀表進行測量時,指針在偏轉過程中會由于慣性的影響,而不能迅速停止在指示位置上,指針在指示位置左右擺動會給測量帶來影響。這就要求儀表可動部分,在測量中能迅速停止在穩定偏轉位置上,即可動部分停在平衡位置所要求的時間越短越好。
(5)應具有一定的過載能力 外加電壓、電流的數值超過儀表的額定數值時,稱為儀表的過載,除某些特殊儀表外,一般儀表都應能承受短時間的過載能力。挑選萬用表時,也應注意到這一點。
2.數字式萬用表的選用
(1)準確度 在常用的數字式萬用表中,以3位和4
位袖珍式較多。3
通常讀作“三位半”。其含義是最高位只能顯示“1”或不顯示即稱為“半位”,其他三位顯示三位十進制數,也就是說,3
位數字式萬用表能顯示的最大數字為1999(不考慮小數點)。選購時應根據需要來確定型號。如專門用于電壓、電流、電阻檢測,可選一般的3
位的數字表;要進行高精度檢測時,可選用4
位的數字表。
(2)功能 數字式萬用表除了具有檢測電壓、電流、電阻等功能外,還具有數字計算、讀數保持、誤差讀出、字長選擇等功能,使用時應根據具體要求選用。
(3)范圍和量程 一般數字式萬用表有自動量程功能,不用手動調節量程。另外,還有很多數字式萬用表有過量程能力,在檢測值超過該量程但還未達到最大顯示時可不用換量程,從而提高了準確度和分辨力。
(4)輸入電阻和零電流 數字式萬用表的輸入電阻過低和零電流過高均會引起檢測誤差,關鍵要看信號源的內阻值大小。當信號源阻抗高時,應選擇高輸入阻抗、低零電流的儀器。
(5)交流電壓轉換形式 數字式萬用表的交流電壓檢測分為平均值轉換、峰值轉換和有效值轉換三種。當波失真較大時,平均值轉換和峰值轉換不準確,而有效值轉換可不受波形的影響,使檢測結果更加準確。
注意:當欲購的型號確定后,可將電池裝入表內,打開開關后數字顯示應為“1”,旋轉量程開關至電阻擋時,將兩根表筆短路,數字顯示應為“000”。然后根據說明書,檢查儀表的過載顯示、報警等功能。
為了滿足汽車各種功能參數測量的需要,所選擇的汽車數字式萬用表除了要具有電壓、電阻、電流、二極管性能、電路通斷(利用蜂鳴器擋)檢測基本功能、自動關機、低電壓顯示、超量程(過載)顯示、自動顯示測量種類、自動顯示極性等功能外,還要具有發動機轉速、斷電器觸點閉合角、頻率、占空比、溫度、壓力等檢測功能。選擇的汽車數字式萬用表各功能擋的具體要求說明見表1-7,供選擇時參考。
表1-7 選擇的汽車數字式萬用表各功能擋的具體要求說明

二、指針式萬用表的使用方法與注意事項
1.500型指針式萬用表的使用方法
(1)使用萬用表前的準備
①在使用萬用表前,應該熟悉每個旋鈕、轉換開關、插孔以及接線柱等的功能,熟悉所使用的萬用表的各種技術性能,了解表盤上每條標尺刻度所對應的檢測項目。
②在使用萬用表時,應根據儀表的要求,將表水平(或垂直)放置,并放在不易受振動的地方。
(2)插孔(接線柱)的正確選擇
①在進行檢測以前,應先檢查表筆接在什么位置。紅表筆應接在標有“+”號的插孔(或紅色接線柱)上;黑表筆應接在標有“-”號的插孔(或黑色接線柱)上。
②在檢測直流參數時,要使紅表筆接被測對象的正極,黑表筆接被測對象的負極。
③檢測電壓時,儀表并聯接入電路;檢測電流時,儀表串聯接入電路。
(3)檢測項目的選擇
①檢測時,應根據被測項目將轉換開關旋至需要的位置。
②萬用表的盤面上一般有兩個旋鈕,一個是檢測項目的選擇;另一個是量程變換的選擇。在使用時,應先將檢測項目旋鈕旋至對應的被檢測種類的位置上,然后再將量程變換旋鈕旋至相對應合適量程的位置上。
(4)量程的選擇
①根據被檢測的大致范圍,將量程轉移開關旋至項目區間的適當量程上。
②如無法估計被檢測的大小,應盡量選擇大的檢檢測程,然后根據指針偏轉角的大小,再逐步轉換到較小的量程,直到檢測電流和電壓時使指針指示在滿刻度的1/2或2/3以上,這樣檢測的結果才比較準確。
(5)正確讀數 在萬用表的表盤上有很多條標度尺,分別供測量不同項目時使用,因此在測量時要在相應的標度尺上讀數。
現以500型萬用表為例介紹指針式萬用表的使用方法。
500型指針式萬用表是一種高靈敏度、多量程的攜帶式整流系儀表,該表共有24個測量量程,能完成交直流電壓、直流電流、電阻及音頻電平等基本項目的測量,還能估測電容器的性能,判別各種類型的二極管、三極管及極性等。
注意:指針式萬用表的紅表筆插孔與萬用表內部電池的負極相連,黑表筆插孔與萬用表內部電池的正極相連。數字式萬用表正好相反。在用萬用表測量二極管、三極管和某些有極性的元件時要特別注意表筆內部電源極性問題,以免引起誤判。
(1)調零點 使用前,如果萬用表指針不指在刻度尺的零點(非歐姆擋的起始零點),則必須用旋具慢慢轉動機械零點校正螺釘,使指針指在起始點零位上。然后將紅表筆插在“+”內,黑表筆插在“*”內,再選擇合適的量程,即可進行下一步的測量。
(2)直流電壓擋的使用 將右邊的轉換開關旋至直流電壓擋,左邊的旋鈕旋至相應的待測直流電壓的量程。測量時兩表筆應并接在線路的兩端即可。
如果事先不知道待測電壓的值在哪一個量程范圍之內,應該遵循從高量程到低量程的原則,不合適再依次遞減,直至指針在有效的偏轉范圍之內。如果不考慮表的內阻對測量結果的影響,則可以選擇較小的量程,使指針得到最大幅度的偏轉,這時測量的結果讀數最準確,誤差最小;如果考慮表的內阻對測量結構的影響,就應該選擇較高的量程,這樣表的內阻增大,減小了表的內阻對測量結果的影響。
在測量過程中,如果不知道電壓的極性,可先將一個表筆接好,用另一個表筆在待測點上輕輕地、快速地觸一下,如果指針向左偏轉,說明測量錯誤,只需將紅、黑表筆交換即可,如果指針向右偏轉,表明測量正確,這時紅表筆所接的一端為正極,黑表筆所接的一端為負極,接著可以進行細致測量。除50V和250V擋的測量結果可以直接讀出外,其他擋的測量結果需按比例換算。讀取測量結果時,眼睛的視軸應和指針的中垂線重合,以減小人為的讀數誤差。如果表盤上帶有反光鏡,讀數時指針應和鏡中的影像重合。
(3)交流電壓擋的使用 將右邊的轉換開關旋至交流電壓擋(與直流電壓擋共用),左邊的旋鈕旋至相應的待測交流電壓的量程。量程的選擇和測量結果的讀取方法與直流電壓相同。另外交流電壓擋又多了交流10V專用刻度尺。注意:500型萬用表是磁電式整流系儀表,它的指示值是交流電壓的有效值,均按正弦波形交流電壓的有效值校正,因此只適用于正弦波。
由于交流電沒有正、負極之分,所以表筆也沒有紅、黑之別。但需要說明的是,用直流電壓擋測量交流電壓值時,指針會抖動而不偏轉,甚至會損壞;用交流電壓擋測直流電壓值時,所測量的結果大約要高一倍;測量交流電壓時,如被測交流信號疊加上直流電壓,交、直流電壓之和不得超過該量程的量限,必要時應在輸入端串接隔直電容,也可直接利用dB擋進行測量,該插孔內部已串入隔直電容。因此在利用交流電壓擋進行測量時,要注意量程的選用。
(4)直流電流擋的使用 測直流電流時應將左邊的轉換開關旋至直流電流擋,右邊的轉換開關旋至與被測電流值相應的量程,量程的選定與直流電壓的測量方法相同,將被測電路的某一點斷開,將兩個表筆串接在電路中,注意紅表筆接電流流入的一端,黑表筆接電流流出的一端。在測量的過程中要注意兩個表筆與電路的接觸應保持良好,切勿將兩個表筆直接并接在某一電路的兩端,以防萬用表的損壞。
(5)電阻擋的使用 將左邊的轉換開關旋至電阻(Ω)處,將右邊的轉換開關旋至與待測電阻值相應的量程,先將兩個表筆短路,調節歐姆擋調零電位器,使指針指在歐姆刻度線零的位置上,再將兩表筆并接在被測電阻的兩端進行測量。
為了減小測試誤差,提高測試精度,歐姆擋量程的選用應使指針的擺動范圍盡可能在刻度尺全刻度起始的20%~80%之間,最好指在中間部位,這樣精度更高。在測量阻值較大的電阻時,要避免人體與電阻兩端或表筆導電部分的接觸。
R×1、R×10、R×100、R×1k擋所用直流電源為一節1.5V二號電池,R×10k擋所用直流電源是一節1.5V二號電池和一塊9V層疊電池相串聯。當兩表筆短路時,調節調零電位器不能使指針擺到“0”Ω位置上,表明電池電壓不足,應更換電池。更換時要注意電池的極性,更換后要保證電池與電池夾接觸良好。長期不用時,要把電池取出,以防止電池漏液而腐蝕或影響其他元件。
利用萬用表電阻擋測試發光二極管的好壞。取一個容量大于100μF的電解電容(容量越大,現象越明顯),先用R×100擋對其進行充電,此時黑表筆接電容的正極,紅表筆接電容的負極。充電完畢后,黑表筆改接電容的負極,將被測二極管串接于紅表筆和電容正極之間,若發光二極管亮后逐漸熄滅,表明其是好的;若發光二極管不亮,將其兩引腳交換后重新測試,還不亮,表明該發光二極管已損壞。
(6)音頻電平擋的使用 利用音頻電平(dB)擋可以測量標準負載時的功率增益。標準負載是指負載阻抗正好是600Ω。將紅表筆插入“dB”內,黑表筆插入“*”內,左邊和右邊的轉換開關旋至交流電壓擋及其對應量程上,將兩個表筆并接在負載兩端就可進行測量。如果使用的是交流10V擋,指針所指的就是測量結果;如果使用的是交流50V或交流250V擋,就應該在指針讀數上再分別加上14dB或28dB。
2.指針式萬用表使用注意事項
①測量電流與電壓時不能旋錯擋位,否則容易損壞萬用表。嚴禁使用電阻擋、電流擋、電容擋等去測量電壓。嚴禁在測量的同時帶電切換萬用電表的量程開關或項目開關。
②測量直流電壓和直流電流時,注意正、負極,不要接錯。發現表針反轉,應立即調換表筆,以免損壞表針、表頭。
③當不清楚被測電壓或電流值的大小時,應先用最高擋,然后再根據測量的結果選擇合適的擋位,以免表針偏轉過大將表針打彎或損壞表頭。
④用歐姆擋內部的電池作測試電源時,要注意表筆的正負極性與電源的極性正好相反,此時黑表筆的電位高于紅表筆,判斷晶體管極性或檢測電解電容等有極性的元件時,不可弄錯。
⑤用萬用表檢測超過500V的電壓時,要戴相應電壓等級的絕緣手套。條件不具備時要采取相應的安全措施。測試高壓時,除了選用電壓等級相當的檢測儀表及測試者應做好個人安全防護外,還應有專人監護,或有能夠為測試者提供安全保護的其他人員在場。
⑥絕緣不良、有裂紋的測試線不得使用。
⑦測量電流應注意的事項如下。在測量電流時,要與被測電路串聯,切勿將兩個表筆跨接在被測電路的兩端,以防止萬用表損壞。測量直流電流時應注意電流的正、負極性(極性的判別以及量程的選擇同直流電壓擋的使用)。若負載電阻比較小,應盡量選擇高量程擋,以降低內阻,減小對被測電路的影響。
⑧測量電阻應注意的事項如下。測量電阻時要將兩個表筆并接在電阻的兩端,嚴禁在被測電路帶電的情況下測量電阻,或用電阻擋去測量電源的內阻,這相當于接入一個外部電壓,使測量結果不準確,而且極易損壞萬用表。
每次更換歐姆擋時,均應重新調整歐姆零點。當R×1擋不能調整到零點時,應立即更換電池,且要注意電池的極性,如果手頭沒有新電池可更換,應將測量值減去零點誤差。由于電阻擋的刻度呈非線性,越靠近高阻端,刻度越密,讀數誤差也越大,因此,在測量的過程中,要正確選擇量程,使得指針的偏轉最好在中心值附近,這時誤差最小。
用高阻擋測量大電阻時,不能用手捏住表筆的導電部分,以免對測量結果產生影響。在使用過程中,應盡可能避免兩個表筆短路,以免空耗電池。在用電阻擋測量電解電容器的性能時,要先放電再進行測量,以免燒壞表頭。由于萬用表R×10k擋采用一節1.5V二號電池和一塊9V層疊電池串聯使用,因此不宜測量耐壓很低的元器件,如耐壓6V的小電解電容器。
測量二極管、三極管、穩壓管時,首先要注意兩個表筆的極性,黑表筆接內部電池的正極,紅表筆接內部電池的負極,一旦兩表筆的極性接反,測量結果便會迥然不同;再者采用不同量程測量其等效電阻時,測量的結果也不同,這是因為非線性器件對不同的測試電流呈現出不同的等效電阻,是正常現象。
⑨維護應注意的事項如下。萬用表在使用完畢或在攜帶過程中,應將其量程開關撥至最高電壓擋,防止下次使用時不慎損壞萬用表。而有些萬用表設置了相應的開關,如500型萬用表,電表兩個轉換開關上各有一個“·”(早期的500型萬用表只有右邊的旋鈕有“·”)。當右邊的旋鈕旋至此處時,表內電路呈開路狀態,可以防止有人不會使用或粗心大意損壞萬用表,用完后要把右邊的旋鈕旋至“·”處;當左邊的旋鈕旋至此處時,表頭被短路,使得指針的阻尼作用得到加強,抗震能力得到提高,所以在攜帶或運輸的時候,要把右邊的旋鈕旋至“·”處。也有些萬用表設置了“OFF”開關,如MF64型,使用完畢后應將功能開關撥至此擋,使表頭短路,起到防震保護作用。需要注意的是,帶運算放大器的萬用表,此“OFF”擋代表電源的開關。
⑩其他注意事項如下。萬用表應在干燥、無震動、無強磁場以及適宜的溫度和濕度環境下存放及使用。潮濕的環境容易使絕緣度降低,還會使元器件受潮而性能變劣;機械振動容易使表頭中的磁鋼退磁,導致靈敏度降低;在強磁場附近使用萬用表會使測量誤差增大;環境溫度過高或過低,不僅會使整流管的正反向電阻發生變化,改變整流系數,還會影響表頭靈敏度以及分壓比和分流比,產生附加溫度誤差。
三、數字式萬用表的使用方法與注意事項
1.數字式萬用表的使用方法
①使用萬用表前應認真閱讀有關的使用說明書,熟悉電源開關、量程開關、插孔、特殊插孔的作用。
②開機時,應先打開萬用表的電源開關(電源開關置于“ON”位置),再將量程轉換開關置于電阻擋,對萬用表進行使用前的檢查:將兩表筆短接,顯示屏應顯示“0.00”;將兩表筆開路,顯示屏應顯示“1”。以上兩個顯示都正常時,表明該表可以正確使用,否則將不能使用。
注意:如果量程轉換開關置于其他擋,兩表筆開路時,顯示屏將顯示“0.00”。
③檢測前應估計被檢測的大小范圍,盡可能選用接近滿度的量程,這樣可提高檢測精度。如果預先不能估計被檢測值的大小,可從最高量程擋開始測,逐漸減小到合適的量程位置。
當檢測結果只顯示“1”,其他位均消失時,表明被測值超出所在擋范圍,應選擇更高一擋量程。
④當誤用交流電壓擋去測量直流電壓或者誤用直流電壓擋去測量交流電壓時,顯示屏將顯示“000”或低位上的數字出現跳動。
⑤數字式萬用表在剛檢測時,顯示屏的數值會有跳數現象,屬于正?,F象。應當待顯示數值穩定后,才能讀數。不能以最初跳動變化中的某一數值,當作檢測值讀取。
⑥使用結束后,對于沒有自動關機功能的萬用表應將電源開關撥至“OFF”(關閉)狀態。長期不用,應取出電池。
2.常用的檢測方法
(1)測量電阻 將萬用表開關轉到電阻(Ω)擋的適當位置并校零后,即可測量電阻值。測試前應將被測電路的電源切斷,然后將表筆接至被測電阻兩端,如圖1-8所示。

圖1-8 測量電阻
汽車上很多電氣設備的技術狀態可用檢測其電阻值的方法來判斷,可檢查電氣元件和線路的斷路、短路等故障。檢測時應注意以下兩點。
①不要用手觸及元件裸露的兩端(兩支表筆的金屬部分),以免人體電阻與被測電阻相并聯,使測量結果不準確。
②如果兩筆短接、“Ω”調零旋鈕旋至最大,指針仍達不到0位,這種現象常是由于表內電池電量不足造成的,應換上新電池方能準確測量。
注意:數字式萬用表正表筆接的是萬用表內部電池負極,負表筆接的是萬用表內部電池正極。
(2)測量直流電壓 將萬用表開關轉到直流電壓(V)擋(選擇合適的量程),將表筆并聯于被測電路中(將測試表筆接至被測件兩端),如圖1-9所示。用測電壓的方法可以檢查電路上各點的電壓(信號電壓或電源電壓)以及電氣部件上的電壓降。

圖1-9 測量直流電壓
測直流電壓時,要分清表筆正極與負極;測量交流電壓時,無正、負極之分。
注意:若轉換開關在電流測試擋,千萬不能將萬用表與電路并聯,因為電流擋電阻小,錯接會使測試電路超負荷而損壞儀表。
(3)測試直流電流 將萬用表串聯于被測電路中,其紅色(+)表筆接電流輸入端、黑色(-)表筆接輸出端,注意不能反接。將轉換開關轉到“電流”擋,并選擇測試量程,為避免萬用表超負荷,可選稍大點的量程,但也不能使量程過大,一般應使測試值達到全量程的1/2~3/4,以減少測試誤差,如圖1-10所示。

圖1-10 測試直流電流
(4)電氣線路的檢測
①斷路(開路)的檢測方法。如圖1-11所示的配線有斷路故障,可用“檢查導通”或“檢查電壓”的方法來確定斷路的部位。

圖1-11 斷路檢測方法
1,2—端子
a.檢查線路是否導通。
? 脫開連接器?和?,測量它們之間的電阻值,如圖1-12所示。若連接器?端子1與連接器?端子1之間的電阻值為∞,則它們之間不導通(斷路);若連接器?端子2端與連接器?端子2之間的電阻值為0,則它們之間導通(無斷路)。

圖1-12 檢測線路是否導通
1,2—端子
? 脫開連接器?,測量連接器?與?、?與?之間的電阻值。若連接器?的端子1與連接器?的端子1之間的電阻值為0,而連接器?的端子1與連接器?的端子1之間的電阻為∞,說明連接器?的端子1與連接器?的端子1之間導通,而連接器?的端子1與連接器?的端子1之間有斷路故障。
b.檢查電壓。在微機連接器端子加有電壓的電路中,可以用檢查電壓的方法來檢查斷路故障(圖1-13)。在各連接器接通的情況下,電控單元輸出端子電壓為5V的電路中,如果依次測量連接器?的端子1、連接器?的端子1和連接器?的端子1與車身(搭鐵)之間的電壓,測得的電壓值分別為5V、5V和0,則可以判定在?的端子1與?的端子1之間的配線有斷路故障。

圖1-13 檢查電壓
1,2—端子
②短路的檢查方法。如果配線短路搭鐵,可通過檢查配線與車身或搭鐵是否導通來判斷短路的部位,如圖1-14所示。

圖1-14 檢查線路短路
a.脫開連接器?和?,測量連接器?的端子1和端子2與車身之間的電阻值。如果測得的電阻值分別為0和∞,說明連接器?的端子1和連接器?的端子1的配線與車身之間有短路搭鐵故障。
b.脫開連接器?,分別測量連接器?的端子1和連接器?的端子1與車身(或搭鐵線)之間的電阻值。如果測得的電阻值分別為∞和0,說明連接器?的端子1與連接器?的端子1之間的配線與車身之間有短路搭鐵故障。
③ 汽車搭鐵點接觸不良的檢測。采用數字式萬用表檢測搭鐵點接觸不良故障時,應采用直流20V電壓擋(或其他相應擋位)。
采用數字式萬用表兩表筆去檢測搭鐵點兩端的電壓值,該電壓正常值為0,如果檢測到的電壓大于0.3V,則說明被檢測的搭鐵點存在接觸不良現象,該處出現的接觸電阻已經對線路的正常工作產生了影響。
(5)判斷半導體數字顯示屏的好壞 電子儀表中一般采用半導體數字顯示屏來顯示發動機的轉速、車輛的行駛里程等。半導體數字顯示屏通常由7段組成,其結構如圖1-15所示。

圖1-15 半導體數字顯示屏
判斷半導體數字顯示屏好壞的方法如下:先將萬用表置于R×10k或R×100k擋,然后將紅表筆接顯示屏的“地”(即h端),黑表筆依次接觸顯示屏的其他引出腳,7段均應分別發光;否則,說明顯示屏是壞的。
(6)判斷集成電路芯片好壞的方法
①替換法。用一個好的組件去替換可疑的組件,或將可疑的組件放到一塊好的配電盒上或機器中去實地工作,以確認它的好壞,也可將可疑組件取下放到測試臺上去測試。這種替換法,對于能拔插的組件是非常方便的,但它要求有較多的備用件和一臺同樣的好機器才可以。
②比較法。事先將一臺好機器的初始通電狀態的所有信號都按組件的輸入、輸出狀態全部測試出來,繪成表格或波形圖集。當機器發生故障時,可以逐點測量后進行比較和分析,從而找出有故障的組件。測試時,可使用萬用表或示波器。
③測試組件內阻法。一般組件的輸入腳或輸出腳對地或對電源端都有一定的電阻,用普通萬用表可以測量其正反向電阻(具體阻值隨組件不同而不同)。一般正向電阻在幾十歐到100Ω之間,而反向電阻在幾百歐到1000Ω之間。一般來說,正向電阻值不會等于或近似于零,而反向電阻值也不會等于無窮大(有時一些線性組件或厚膜電路例外)。在無法判斷阻值的對錯時,可對同一配電盒內同一型號的其他組件進行對比測量。
3.使用數字式萬用表時應注意的事項
①測量電阻以及檢測二極管時,紅表筆接V/Ω插孔帶正電,黑表筆接COM插孔帶負電,這與指針式萬用表電阻擋的極性正好相反。檢測二極管、晶體管、發光二極管、電解電容器、穩壓管等有極性的元器件時,必須注意表筆的極性。
②測量電流時應與被測電路串聯,測直流量(直流電壓或直流電流)時不必考慮正、負極性。測量電壓時,應將數字式萬用表與被測電路并聯,檢測電壓時不要超過所標示的最高值。
③使用hFE插口檢測小功率晶體管電流放大系數時,二極管的三個電極和管型(PNP、NPN)均不可弄錯。因測試電壓較低,插口提供的基極電流又很小(一般為10μA),故檢測結果僅供參考。
④測量電容時,注意要將電容插入專用的電容測試座中,不要插入表筆插孔內;每次切換量程時都需要一定的復零時間,待復零結束后再插入待測的電容;測量大電容時,顯示屏顯示穩定的數值需要一定的時間。
⑤禁止在檢測高電壓(220V以上)或大電流(0.5A以上)時撥動量程開關,以防止產生電弧,燒毀開關觸點。
4.汽車數字式萬用表檢測汽車電控系統方法
一般的萬用表只能測試電壓、電阻和電流,而汽車萬用表具有很多汽車電氣系統的專用測試功能,尤其針對汽車電控發動機,可以對頻率、占空比、脈沖寬度和溫度等多種信號進行檢測。
汽車上傳感器的電子信號可以分為直流信號、交流信號、頻率調制信號、脈寬調制信號和串行數據信號。電子信號是控制系統中各個傳感器、ECU和其他設備之間相互通信的基本語言,電子信號各有不同的特點,用于實現不同的通信目的。
? 直流(DC)信號。在任何周期里,方向不隨時間變化的電壓和電流信號均屬于直流信號。直流信號可以分為恒壓直流信號和非恒壓直流信號兩種。在汽車中產生恒壓直流信號的有蓄電池電壓和控制單元(PCM)輸出的傳感器參考電壓。汽車中產生直流電壓信號的電源裝置如蓄電池(12V)和ECU,它輸出給傳感器一定的參考電壓(5V)。屬于模擬直流電壓信號的傳感器有發動機溫度傳感器(ECT)、燃油量傳感器、進氣溫度傳感器(IAT)、節氣門位置傳感器(TPS)、節氣門開關、廢氣再循環及其升程傳感器、翼板式或熱線式空氣流量計(MAF)和進氣壓力傳感器(MAP)等。
? 交流(AC)信號。在任何周期內大小和方向均隨時間變化的信號屬于交流信號。在汽車中產生交流信號的傳感器主要是磁電式傳感器和爆燃傳感器等。汽車中產生交流電壓信號裝置的傳感器主要有車速傳感器(VSS)、防滑制動輪速傳感器、磁電式曲軸位置傳感器(CKP)、磁電式凸輪軸位置傳感器(CMP)和爆震傳感器(KS)等。
? 頻率調制信號。保持波的幅度恒定而改變頻率稱為頻率調制。汽車中產生可變頻率的傳感器主要有數字式空氣流量計、數字式進氣壓力傳感器、光電式車速傳感器(VSS)、光電式曲軸位置傳感器(CKP)、光電式凸輪軸位置傳感器(CMP)、霍爾式車速傳感器(VSS)、霍爾式曲軸位置傳感器(CKP)和霍爾式凸輪軸位置傳感器(CMP)等。
? 脈寬調制信號。脈沖寬度調制(PWM)簡稱脈寬調制。脈寬調制信號就是經過脈沖寬度調制的信號。脈沖寬度就是在一個周期內元件的持續工作時間。汽車中產生脈寬調制信號的電路主要有初級點火線圈、電子點火正時電路、廢氣再循環控制閥(EGR)、噴油器、發動機怠速控制電動機、活性炭罐電磁閥(EVAP)、渦輪增壓和其他電磁閥。
? 串行數據多路信號。串行數據信號是指按時序逐位將組成數據和字符的碼元予以傳輸的信號。串行數據傳輸所需的通信線路少,串行傳送的速度低,但傳送的距離可以很長,因此串行適用于長距離而速度要求不高的傳輸場合。如汽車有自診斷能力和其他串行數據傳送能力的控制模塊,則串行數據由發動機控制單元(PCM)、車身控制單元(BCM)、防盜和防滑制動系統或其他控制模塊產生。汽車電路中由發動機控制單元(PCM)、車身控制單元(BCM)、制動防抱死系統(ABS)或其他控制單元產生的串行數據信號具有相互傳輸能力。它是汽車電信號中最復雜的信號,在維修中要用專門的解碼器讀限取信息。
(1)汽車數字式萬用表的使用方法 TW-9406A型汽車數字式萬用表如圖1-16所示。

圖1-16 TW-9406A型汽車數字式萬用表
1—液晶顯示器;2—功能鍵;3—轉換開關;4—測試線插孔;5—測試發電機二極管、氧傳感器和高壓線漏電擋;6—故障碼測試擋
①測量溫度。
a.將“選擇開關”旋轉到溫度(℃或℉)位置上。
b.將汽車萬用表配備的帶測針的特殊插頭,插接到面板上黃色插孔內,測針與被測溫度的部位接觸,如圖1-17所示。
c.溫度穩定后,讀取測量值。

圖1-17 測量溫度
②測量轉速。
a.將“選擇開關”旋轉到轉速(RRM或RRMX10)位置上。
b.感應夾的紅色導線插入面板電壓/歐姆插孔內,黑色導線插入COM插孔內,感應夾夾在通往火花塞的高壓線上,其上方的箭頭應指向火花塞,如圖1-18所示。

圖1-18 測量轉速
c.按下“轉速”選擇按鈕,根據被測發動機的沖程數和有無分電器,選擇“4”或“2/DIS”。
d.讀取發動機轉速值。
③測量觸點閉合角。
a.將“選擇開關”旋轉到觸點閉合角區域中對應的缸(4CYL、5CYL、6CYL或8CYL)的位置上。
b.紅色測針的導線插入面板接通角插孔(與電壓/歐姆插孔為同一插孔)中,黑色測針的導線插入面板COM插孔中。紅、黑測針連接到被測電路上,如圖1-19所示。

圖1-19 測量閉合角
④高壓線的漏電檢查。按如圖1-20所示的方法連接萬用表,用測試鉗5夾住點火高壓線,注意測試鉗的符號“←”朝火花塞,對于無分電器點火系統,符號“←”朝向點火線圈。

圖1-20 TW-9406A型萬用表做點火電高壓線的漏電檢查
1—萬用表;2—紅線(+);3—黑線(-);4—被測高壓線;5—測試鉗
啟動發動機,將萬用表的轉換開關轉到漏電測試擋,按下“交直流切換”鍵和“省電”鍵,觀察各缸點火高壓線的漏電電壓顯示,必要時更換漏電的點火高壓線。
⑤讀取故障碼。按如圖1-21所示的方法接好萬用表。紅表筆接隨車診斷插座的信號輸出端,黑表筆搭鐵,轉換開關轉到“故障碼測試”擋,以測方形故障波。

圖1-21 TW-9406A型萬用表讀取故障碼
1—萬用表;2—紅表筆;3—黑表筆;4—隨車診斷插座
打開點火開關后,萬用表即發出故障碼聲響,并在屏幕顯示信號輸出端電壓。比如其聲響為一長兩短的“嘩、嘩”聲,表示故障碼為12。
⑥檢測占空比(DUTY%)。所謂占空比(DUTY%)是指脈沖電流保持時間與間歇時間之比。發動機電控系統中測試占空比的部位,主要是通以脈沖電流的各種電磁閥。下面以奔馳車9孔占空比診斷插座判斷故障為例,說明占空比的檢測方法。
奔馳車9孔占空比診斷插座借助萬用表“DUTY%”擋診斷故障,按如圖1-22所示的方法接好萬用表,紅表筆接9孔占空比診斷插座的第3孔,黑表筆搭鐵。打開點火開關,但不啟動發動機,將萬用表的轉速開關轉到“DUTY%”擋,按下“相位±”鍵,屏幕顯示出百分比值,根據占空比判斷故障表可查出該百分比所對應的故障。

圖1-22 TW-9406A型萬用表測試占空比(DUTY%)
1—萬用表;2—紅表筆;3—黑表筆;4—電控化油器;5—9孔診斷插座
⑦檢測噴油器的噴油時間。按如圖1-23所示的方法連接萬用表和噴油器,紅表筆接噴油器電源接線柱,黑表筆接噴油器的ECU接線柱,轉換開關在20ms擋。

圖1-23 TW-9406A型萬用表測試噴油器
1—萬用表;2—紅表筆;3—黑表筆;4—噴油器
啟動發動機運轉至正常溫度,按下“相位±”鍵,調整觸發方向,使屏幕顯示“TRIG+”,按“準位”鍵,使屏幕顯示“LO”。
觀察屏幕顯示的噴油時間,比如是2.4ms,即說明噴油器通電脈沖寬度為2.4ms。發動機隨其負荷的增大,噴油時間應為0.6~3.0ms。
⑧測試火花塞的放電時間。按如圖1-24所示的方法連接萬用表,感應鉗的符號“←”朝向火花塞一側,轉換開關置于“20ms”擋。

圖1-24 TW-9406A型萬用表測試火花塞放電時間
1—萬用表;2—紅線(+);3—黑線(-);4—火花塞;5—感應鉗
啟動發動機運轉到正常工作溫度,按下“相位±”鍵,使屏幕顯示“TRIG+”,再按“準位”鍵使屏幕顯示“HI”及火花塞的放電時間。
逐缸火花塞高壓線測試后,分析對比各火花塞的放電時間,以判斷其工作是否正常。
⑨檢測信號頻率。汽車電路中的許多傳感器用頻率作為輸出信號,如卡門渦旋式空氣流量計、福特汽車進氣歧管絕對壓力傳感器、車速傳感器和發動機怠速電動機等。頻率也經常作為執行元件的控制信號。如ECU對廢氣再循環系統的控制等,下面以福特汽車進氣歧管絕對壓力傳感器為例,說明信號頻率的檢測方法。
按如圖1-25所示的方法接好萬用表,紅表筆接傳感器信號輸入端,黑表筆搭鐵。

圖1-25 TW-9406A型萬用表檢測信號頻率
1—萬用表;2—紅表筆;3—黑表筆;4—ECU端子插座;5—被測傳感器
啟動發動機運轉至正常工作溫度,將萬用表轉換開關置于“Hz”擋,若讀不到顯示信號,可按“相位±”鍵,選擇觸發“+”或“-”,或按“準位”鍵選擇“LO”或“HI”,屏幕即顯示進氣歧管絕對壓力傳感器輸出的信號頻率。
根據信號頻率與進氣歧管絕對壓力的相關表,查出信號頻率所對應的進氣歧管真空度。
(2)數字式萬用表檢測汽車電控系統時應注意的事項
①拆卸蓄電池時應先拆下負極導線,安裝蓄電池時應最后連接負極導線,而且應確保點火開關及其他開關均已關閉,否則會使半導體器件損壞。
②拆裝任何元器件時都應先切斷電源,不要硬撬猛砸;安裝插接件時,應保證將其插至底。電控單元線束應用卡子固定,拆裝時注意線束不被損壞或卡住。
③檢查線路故障時應先檢查熔斷器、接線端和連接器,用萬用表表筆從連接器前端插入檢查時不可用力過大,以免引起端子變形。
④除在測試過程中的特殊指明外,不能用指針式萬用表測試微機和傳感器,應使用高阻抗數字式萬用表,萬用表內阻應不低于10kΩ。
⑤在測量電壓時,點火開關應接通(ON),蓄電池電壓應不低于11V。
⑥在用萬用表檢查防水型連接器時,應小心取下皮套[圖1-26(a)]。用測試筆插入連接器檢查時,不可對端子用力過大[圖1-26(b)]。檢測時,測試表筆可以從帶有配線的后端插入[圖1-27(a)],也可以從沒有配線的前端插入[圖1-27(b)]。

圖1-26 檢查防水型連接器

圖1-27 儀表插入連接器
⑦測量電阻時,要在垂直和水平方向輕輕搖動導線,以提高準確性。
⑧檢查線路斷路故障時,應先脫開微機和相應傳感器的連接器,然后測量連接器相應端子間的電阻,以確定是否有斷路或接觸不良故障。
⑨檢查線路搭鐵短路故障時,應拆開線路兩端的連接器,然后測量連接器被測端子與車身(搭鐵)之間的電阻值。電阻值大于1MΩ為無故障。
⑩在拆卸發動機電子控制系統線路之前,應首先切斷電源,即將點火開關斷開(OFF),拆下蓄電池極樁上的接線。
連接器上搭鐵端子的符號因車型的不同而不同,應注意對照維修手冊辨認。
測量兩個端子間或兩條線路之間的電壓時,應將萬用表(電壓擋)的兩個表筆與被測量的兩個端子或兩根導線接觸。
測量某個端子或某條線路的電壓時,應將萬用表的正表筆與被測的端子或線路接觸,而將萬用表的負表筆與地線接觸。
檢查端子觸點或導線等的導通性是指檢查端子、觸點或導線等是否通電而沒有斷開,可用萬用表電阻擋測量電阻值的方法進行檢查,如圖1-28所示。

圖1-28 用萬用表檢測導通性
在測量電阻或電壓時,一般要將連接器拆下 ,這樣就將連接器分成兩部分:一部分稱為某傳感器(或執行部件)連接器;另一部分稱為某傳感器(或執行部件)導線束連接器,或導線束一側的某傳感器(或執行部件)連接器(或連接器套)。例如,拆下噴油器上的連接器后,其中一部分稱為噴油器連接器;另一部分則稱為噴油器線束連接器或導線一側的噴油器連接器。在測量時,應弄清楚是哪一部分連接器。
所有傳感器、繼電器等裝置都是和微機連接的,而微機又通過導線和執行部件連接,所以在檢查故障時,可以在微機連接器的相應端子上進行測試。
(3)在進行以下特殊功能測試時應當注意的事項
①測試三極管的放大倍數據應使用fEF擋,注意PNP型與NPN型的三個電極不能插錯,另外由于測試時電壓較低(集電極約3V),電流小(基極約10μA),其測試結果僅供參考。
用數字式萬用表測試穿透電流較大的三極管(如3AX31、3AX81)時,其測試結果會高20%~30%。
利用hEF擋插口測試發光二極管時,測試的時間要盡量縮短,以免降低萬用表電池的使用壽命。
②頻率擋的測試范圍一般為10~20Hz,同時其電壓為50mV~10V,注意若電壓高于10V會使頻率的測試誤差增大。頻率擋輸入的阻抗較高,測試時表筆未接觸信號源時,屏幕上可能就顯示數值,這不會影響測試結果。
③數字式萬用表用容抗法測試電容,可以自動歸零,不必考慮電容擋的零點誤差。注意測試電容器之前,必須先行短路放電,以防損壞萬用表。
④具有邏輯測試擋(LOGIC)的數字式萬用表,可測試邏輯電平、晶體管邏輯電路(TTL)、晶體管數字電路故障,當測試到低(或高)電平時,屏幕會顯示▼或LOW(或▲HIGH)。
該擋還可以估計脈沖信號的占空比,當被測信號占空比約為50%時,所顯示的符號▼和▲顏色深淺相同;占空比>50%時,則▼色淺,▲色深;占空比<50%時,▼色深,▲色淺。
⑤具有相對值測試鍵(BEL△)的萬用表,當按下該鍵時,屏幕會顯示“-MEM”,啟動該功能后,每次測值中的個位和十位數均會存儲,并在下次測試中自動扣除,若下次測值小于上一次的,屏幕會顯示負值。
(4)數字式萬用表的維護注意事項
①禁止在高溫、陽光直射、潮濕、寒冷、灰塵多的地方使用或存放萬用表,以免損壞液晶顯示屏和其他元器件。液晶顯示屏長期處于高溫環境下,表面會發黑,造成早期失效。潮濕的環境則容易造成集成電路、線路板的銹蝕、漏點,使測量誤差明顯增大,甚至引發短路故障。
②若發生故障,應對照電路進行檢修,或送有經驗的人員維修,不得隨意打開萬用表拆卸線路,以免造成人為故障或改變出廠時已調好的技術指標。修理完畢后要進行校準。另外有些萬用表后蓋上貼有屏蔽層,請勿揭下或拆掉引線;有的萬用表裝有金屬屏蔽層或屏蔽膠罩,要注意緊固螺釘或擺正壓簧,否則容易引入外界電磁干擾,影響屏蔽效果。
③清洗表殼時,可用酒精棉球清洗污垢,不得使用汽油、丙酮等有機溶劑。
④萬用表長期不用時應將電池取出,以免電池滲液而腐蝕線路板。