SUZUKI

УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ФИРМЫ SUZUKI

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

И ЭЛЕКТРОНИКИ

АВТОМОБИЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ SUZUKI

ДЕПАРТАМЕНТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА

HAMAMATSU JAPAN

Содержание [1] Основы электротехники…8

[1-1] Ток, напряжение, сопротивление…8 [1-1-1] Единицы измерения, используемые для обозначения напряжения, тока и

сопротивления…8 [1-1-2] Закон Ома…9 [1-1-3] Типы напряжения и тока…9

[1-1-3-1] Постоянный ток (DC)…9 [1-1-3-2] Переменный ток (АС)…9

[1-1-4] Сопротивление…10 [1-1-4-1] Связь сопротивления с размерами проводника…11 [1-1-4-2] Температура и сопротивление проводника…11 [1-1-4-3] Изменение сопротивления проводника при увеличении

температуры…12 [1-1-4-4] Сопротивление в контакте…13 [1-1-4-5] Cопротивление изоляции…13

[1-2] Электрическая цепь…13 [1-2-1] Соединение сопротивлений…14

[1-2-1-1] Последовательное соединение сопротивлений…14 [1-2-1-2] Параллельное соединение сопротивлений…14

[1-2-2] Расчет цепи постоянного тока…15 [1-2-2-1] Падение напряжения…16 [1-2-2-3] Пример расчета цепи при параллельном соединении нагрузки…16

[1-2-3] Электродвижущая сила и внутреннее сопротивление источника электроэнергии …17

[1-2-4] Нелинейное сопротивление…17 [1-2-4-1] Ток в цепи при наличии нелинейного сопротивления…18

[1-2-5] Конденсатор…19 [1-2-5-1] Фильтр подавления помех…19

[1-3] Действие электрического тока…20 [1-3-1] Тепловой эффект…20

[1-3-1-1] Закон Джоуля…21 [1-3-2] Химический эффект…21 [1-3-3] Магнитный эффект…22

[1-3-3-1] Магнитное поле катушки…22 [1-3-3-2] Электромагнит…23 [1-3-3-3] Магнитодвижущая сила и электромагнитная сила…23 [1-3-3-4] Причина возникновения электромагнитной силы…24 [1-3-3-5] Правило левой руки (Флеминга)…25 [1-3-3-6] Электродвижущая сила, вызываемая перемещением

проводника…25 [1-3-3-7] Правило правой руки (Флеминга)…26 [1-3-3-8] Электродвижущая сила, вызываемая изменением магнитного

потока…26 [1-3-3-8-1] Самоиндукция…26 [1-3-3-8-2] Взаимоиндукция…27

[1-3-3-9] Принцип действия электромотора постоянного тока…28 [1-3-3-9-1] Реальный электродвигатель…29

[1-3-3-10] Принцип действия электродвигателя переменного тока (генератор)…29

[1-3-3-10-1] Получение электроэнергии…29 [1-3-3-10-2] Характер изменения электромагнитной силы,

создаваемой в катушке…30 [2] Основы теории полупроводников…32

[2-1] Электрическая проводимость полупроводников…32 [2-1-1] Полупроводник Р-типа…32 [2-1-2] Полупроводник N-типа...33

[2-1-3] Электрическая проводимость примесных полупроводников…33 [2-2] PN переход…34

[2-2-1] Типы полупроводников…34 [2-3] Полупроводниковые устройства и электрические цепи с ними…35

[2-3-1] Диоды…35 [2-3-1-1] Свойства диодов…35 [2-3-1-2] Характеристики диода…36 [2-3-1-3] Цепь диодного выпрямления…37 [2-3-1-4] Цепь полупериодного выпрямления…37 [2-3-1-5] Цепь двухполупериодного выпрямления…37 [2-3-1-6] Другие электрические цепи с применением диодов…38

[2-3-1-6-1] Поглощение аномальных импульсов…38 [2-3-1-6-2] Поглощение противоэдс…39 [2-3-1-6-3] Предотвращение протекания обратного тока…39 [2-3-1-6-4] Управление переключением транзисторов…40 [2-3-1-6-5] Формирование сигнала…40

[2-3-1-7] Зенер-диод…41 [2-3-1-8] Электрические цепи с применением Зенер-диода…41

[2-3-1-8-1] Цепь регулятора напряжения…41 [2-3-1-8-2] Цепь регулятора напряжения (регулятор на интегральной

схеме – IC)…42 [2-3-1-8-3] Поглощение противоэдс…42

[2-3-1-9] Светодиод (LED)…43 [2-3-1-10] Фотодиод…43 [2-3-1-11] Диод переменной емкости…44

[2-3-2] Транзистор…44 [2-3-2-1] Устройство транзистора общего назначения…44 [2-3-2-2] Принцип действия транзистора…45 [2-3-2-3] Характеристика «ток базы – ток коллектора»…46 [2-3-2-4] Характеристика напряжения коллектор-эмиттер через ток

коллектора…46 [2-3-2-5] Принцип действия транзистора…47

[2-3-2-5-1] Эффект усиления…47 [2-3-2-5-2] Эффект переключателя…48

[2-3-2-6] Применение транзисторов…48 [2-3-2-7] Краткое описание фототранзистора...49 [2-3-2-8] Полевой транзистор (FET)…50

[2-3-2-8-1] Принцип действия полевого транзистора с изолированным затвором (MOS FET)...50

[2-3-2-8-2] Принцип действия полевого транзистора с изолированным затвором (MOS FET) – продолжение…51

[2-3-3] Другие полупроводниковые элементы…52 [2-3-3-1] Термистор…52 [2-3-3-2] Пьезоэлемент…52 [2-3-3-3] Резистивный фотоэлемент (Cds cell)…53 [2-3-3-4] IC (Интегральная схема)…54

[2-3-3-4-1] Классификация интегральных схем…55 [2-3-4] Аналоговые и цифровые сигналы…55 [2-3-5] Цифровой сигнал…56 [2-3-6] Логические цепи…56

[2-3-6-1] Логический элемент И (логическое умножение)…56 [2-3-6-2] Логический элемент ИЛИ…57 [2-3-6-3] Логический элемент НЕ…57 [2-3-6-4] Логический элемент НЕ-И…58 [2-3-6-5] Логический элемент НЕ-ИЛИ…58 [2-3-6-6] Меры предосторожности при обращении с полупроводниками…59

[3] Проверка электрических цепей…60 [3-1] Некоторые соображения, принимаемые во внимание при проверках…60

[3-1-1] Проверка электронных схем (цепей)…60 [3-1-1-1] Проверка электронных схем (цепей) (продолжение)…61

[3-1-2] Измерение напряжения в электронной цепи…62 [3-1-2-1] Методика измерения напряжения…62 [3-1-2-2] Наблюдение формы сигнала напряжения…63 [3-1-2-3] Внутреннее сопротивление вольтметра и результаты

измерения…63 [3-1-2-3-1] Ом/Вольт…64

[3-1-2-4] Меры предосторожности при измерении напряжения и измеренные значения…65

[3-1-2-4-1] Пример 1: Напряжение в параллельных цепях…65 [3-1-2-4-2] Пример 2: Измерения в цепях под напряжением и без

напряжения…65 [3-1-2-4-3] Пример 3: Разные результаты при измерениях в разных

местах…66 [3-1-2-4-4] Пример 4: 3 случая измерения 0 В…67

[3-2] Другого рода предостережения…67 [3-2-1] Обращение с полупроводниками…67 [3-2-2] Напряжение источника питания и рабочее напряжение в электронных

цепях…67 [3-2-3] Содержимое памяти микрокомпьютера и отключение аккумуляторной

батареи…67 [4] Проверка электрических цепей…69

[4-1] Как читать электрические схемы автомобиля…69 [4-1-1] Электрические цепи…69 [4-1-2] Общий вид электрических цепей автомобиля…69 [4-1-3] Как читать электрические схемы электрооборудования автомобиля…70

[4-1-3-1] Пример: Цепь световой сигнализации – операция обгона…71 [4-1-3-2] Пример: Цепь световой сигнализации – положение рычага

переключателя света 1 (задние габаритные фонари)…71 [4-1-3-3] Пример: Цепь световой сигнализации – положение рычага

переключателя света 2 (фары головного света)…72 [4-1-3-4] Пример: Цепь световой сигнализации – ближний свет (фары

головного света)…73 [4-1-3-5] Пример: Цепь световой сигнализации – дальний свет (фары

головного света)…74 [4-2] Проверка электрических цепей с помощью тестера (мультиметра)…74

[4-2-1] Проверка электропроводности цепи (сопротивление цепи)…74 [4-2-1-1] Пример 1: проверка электропроводности…75 [4-2-1-2] Пример 2: проверка электропроводности…75 [4-2-1-3] Пример 3: проверка электропроводности…76 [4-2-1-4] Пример 4: проверка электропроводности…76

[4-2-2] Проверка напряжения…77 [4-2-2-1] Пример 1: проверка напряжения…77 [4-2-2-2] Пример 2: проверка напряжения…77 [4-2-2-3] Падение напряжения из-за плохого контакта…78

[4-2-3] Проверка величины электрического тока…78 [4-3] Меры предосторожности при проведении проверок…79

[4-3-1] В отношении присоединения к соединительным выводам…79 [4-3-2] Защита электрических цепей от короткого замыкания…80

[4-3-2-1] Предохранитель…80 [4-3-2-1-1] Характеристики предохранителей лезвийного типа…81 [4-3-2-1-2] Перегорание предохранителя и меры для

предотвращения этого…81

[4-3-2-1-2-1] Перегорание предохранителя вследствие избыточного тока…81

[4-3-2-1-2-2] Перегорание предохранителя вследствие тепловой усталости…81

[4-3-2-1-2-3] Предохранитель нагревается и перегорает вследствие плохого контакта…82

[4-3-2-2] Плавкая вставка…82 [4-3-2-3] Автоматический размыкатель цепи…83 [4-3-2-4] Медленно перегорающий предохранитель (slow blow fuse)…83 [4-3-2-5] Материал плавкой части предохранителя… 84

[5] Измерительные приборы…85 [5-1] Тестер для проверки цепей…85

[5-1-1] Стрелочный (аналоговый) тестер…85 [5-1-1-1] Устройство тестера…85 [5-1-1-2] Как использовать этот прибор…85

[5-1-1-2-1] Начальная подстройка прибора…85 [5-1-1-2-2] Техника измерения пробником…86 [5-1-1-2-3] Установка «0» («нуля»)…87

[5-1-2] Цифровой тестер…87 [5-1-2-1] Устройство цифрового тестера…87 [5-1-2-2] Как пользоваться цифровым тестером…88

[5-1-2-2-1] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83…89

[5-1-2-2-2] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -1)…89

[5-1-2-2-3] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -2)…89

[5-1-2-2-4] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -3)…90

[5-1-2-2-5] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -4)…90

[5-1-2-2-6] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -5)…91

[5-1-2-2-7] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -6)…92

[5-1-3] Точность стрелочного и цифрового тестеров…93 [5-1-3-1] Точность стрелочного тестера…93 [5-1-3-2] Точность цифрового тестера…93

[5-2] Осциллограф…94 [5-2-1] Осциллограф с электроннолучевой трубкой (CRT)…94

[5-2-1-1] Как считывать показания с экрана осциллографа…94 [5-2-1-2] Пробник…95 [5-2-1-3] Синхронизация…95 [5-2-1-4] Двухлучевой осциллограф…95

[5-2-2] Цифровой осциллограф…96 [5-2-2-1] Общее описание цифрового осциллографа…96 [5-2-2-2] Конфигурация цифрового осциллографа…96

[5-2-2-2-1] От входного сигнала к выборке…96 [5-2-2-2-2] От A/D (аналого-цифрового) конвертора к дисплею…97 [5-2-2-2-3] LCD (жидкокристаллический дисплей)…98

[5-2-2-2-3-1] Принцип действия жидкокристаллического дисплея (LCD)…98

[5-2-2-2-3-2] Принцип действия жидкокристаллического дисплея при поданном на него переменном напряжении…99

[5-2-2-3] Применение цифрового осциллографа DMM/SCOPE Model 300…100

[5-2-2-3-1] Меры предосторожности…100 [5-2-2-3-2] Методика наблюдения результатов измерений на дисплее

осциллографа…100 [5-2-2-3-3] Измерение волнообразного сигнала…101

[5-2-2-3-3-1] Измерение напряжения…101 [5-2-2-3-3-2] Измерение продолжительности цикла и

частоты…101 [5-2-2-3-3-3] Сравнение двух волнообразных сигналов…102 [5-2-2-3-3-4] Наблюдение одноразовых сигналов…102

[5-2-2-4] Функциональные возможности цифрового осциллографа…102 [5-2-2-4-1] Функции автоматической настройки…103 [5-2-2-4-2] Наблюдение режима предзапуска…103 [5-2-2-4-3] Другие функции…103

[6] Диагностический прибор TECH2…105 [6-1] Введение…105

[6-1-1] Принцип действия диагностического прибора TECH2…105 [6-2] Описание набора измерительных средств прибора TECH2…105

[6-2-1] Комплектующие элементы…105 [6-2-1-1] Комплектующие элементы с 1 по 5…105 [6-2-1-2] Комплектующие элементы с 6 по 11…106

[6-2-2] Особенности прибора TECH2...107 [6-2-3] Устройство клавишной панели…107

[6-2-3-1] Позиции с 1 по 3…107 [6-2-3-2] Позиции с 4 по 6…108

[6-2-4] Плата памяти PCMCIA…108 [6-2-5] Установка соединительной арматуры…109 [6-2-6] Поиск неисправностей…109

[6-2-6-1] Программа POST (Самодиагностирование на наличие напряжения питания)…110

[6-2-6-1] Поиск неисправностей…110 [6-3] Начало работы...110

[6-3-1] C этапа 1 по 5…110 [6-3-2] С этапа 6 по 8…111 [6-3-3] ПРИМЕЧАНИЕ 1…111 [6-3-4] ПРИМЕЧАНИЕ 2…111 [6-3-5] ПРИМЕЧАНИЕ 3…112 [6-3-6] Последовательность операций при установке времени и языка…112 [6-3-7] Tool Utilities (сервисные программы)…112

[6-3-7-1] [F0] [F1] [F2]…112 [6-3-7-2] [F3]…113 [6-3-7-3] [F4][F5]…113

[6-4] Рабочие меры предосторожности…113 [6-5] Выбор автомобиля…114

[6-5-1] Блок-схема выбора автомобиля…115 [6-6] Выбор и проведение режимов проверки (при диагностировании)…115

[6-6-1] Режим СПИСОК ДАННЫХ…116 [6-6-1-1] Дополнительная функция…117 [6-6-1-2] Функция «Печать»…118

[6-6-2] Режим «Список данных (выбор)»…118 [6-6-3] Режим «Графопостроение (DATA GRAPH)»…118 [6-6-4] Режим «Коды неисправностей»…119

[6-6-4-1] Коды неисправностей, появившиеся сейчас или имевшие место в прошлом (Current/History DTC)...120

[6-6-4-2] Зависание кодов неисправностей – DTC (Двигатели и трансмиссия для Северной Америки и требования Европейского Сообщества – ЕС)…120

[6-6-4-3] Стоп-кадр – Freeze Data (Двигатели и трансмиссия для Северной Америки и требования Европейского Сообщества – ЕС)…120

[6-6-4-4] Удаление кодов неисправностей – DTC…120 [6-6-5] Режим «Моментальный снимок»…121

[6-6-5-1] Состояние срабатывания…121 [6-6-5-2] Просмотра данных «Моментального снимка»…121 [6-6-5-3] Методика выполнения операции…121

[6-6-5-3-1] Фаза настройки…121 [6-6-5-3-2] Фаза сбора данных…122 [6-6-5-3-3] «Data Display» - Фаза отображения результатов на экране

дисплея…123 [6-6-6] Выбор режима «Другие проверки»…124

[6-6-6-1] Меню «Двигатель/Трансмиссия»…124 [6-6-6-1-1] Проверка частоты вращения коленчатого вала…124 [6-6-6-1-2] Режим «Fixed Spark» (Фиксированное зажигание)…125 [6-6-6-1-3] Определение режима работы клапана добавочного

воздуха – IAC (клапан управления перепуском воздуха системы холостого хода)…126

[6-6-6-1-4] Режим проверки шагового электродвигателя системы рециркуляции отработавших газов (EGR)…127

[6-6-6-1-5] Режим проверки электромагнитного клапана продувки адсорбера…127

[6-6-6-1-6] Режим проверки топливного насоса…128 [6-6-6-1-7] Режим проверки контрольной лампы индикации

неисправности двигателя (MIL)...128 [6-6-6-1-8] Режим проверки вентилятора системы охлаждения…129 [6-6-6-1-9] Режим проверки вентилятора конденсора

кондиционера…130 [6-6-7] Режим READINESS TEST (Проверка готовности)…130 [6-6-8] Режим идентификации (ID) электронного блока управления

двигателем…131

1. Основы электротехники

[1-1] Ток, напряжение, сопротивление Мы часто слышим о том, что электричество течет, но никогда напрямую этого

видеть не могли. Однако если мы предположим, что электричество является потоком воды, то мы сможем легко понять суть электричества, как явления.

Если соединить две емкости шлангом и расположить их на разной по отношению друг к другу высоте и залить в верхнюю емкость воду, то вода начнет перетекать из верхнего бака в нижний через соединительный шланг, как показано на рисунке. Это происходит вследствие силы земного притяжения, поэтому вода из верхнего ее уровня перетекает в нижний уровень. Вода перетекает вследствие разной высоты расположения уровней. Эта разница уровней называется потенциальной энергией воды. То же самое происходит с электричеством. Электричество «перетекает» от (+) к (−) вследствие наличия некоторого потенциала подобного разнице в уровнях воды. Количество, соответствующее разнице уровней воды, называется электрическим напряжением, а количество расходуемой при перетекании воды носит название электрического тока.

При одной и той же разнице в уровнях воды, больший диаметр соединительного шланга обеспечивает ее более легкое через него протекание. Это происходит вследствие наличия жидкостного трения между внутренней поверхностью шланга и водой, которое определяет ее сопротивление перетеканию. В электричестве также, чем толще провод, тем легче электричеству «протекать» через него и наоборот. Количество, представляющее это затруднение, называется электрическим сопротивлением.

(Рис: 1-1) 1. Давление воды (напор) 2. Тонкая трубка 3. Поток (расход) воды небольшой (сопротивление велико) 4. Давление воды (напор) тот же 5. Толстая труба 6. Поток (расход) воды большой (сопротивление мало) [а] Сопротивление велико [b] Сопротивление мало

[1-1-1] Единицы измерения, используемые для обозначения напряжения, тока и сопротивления.

Единицами, используемыми для обозначения напряжения, тока и сопротивления, являются Вольт (В), Ампер (А) и Ом (Ом) соответственно. (См. приведенную таблицу).

Единица измерения напряжения (Е)

В (Вольт) 1 В = 1000 мВ, 1кВ = 1000 В

Единица измерения тока (I) А (Ампер)

1 мА = 1000 μА, 1 А = 1000 мА

Единица измерения сопротивления (R)

Ом (Ом) 1 кОм = 1000 Ом, 1 МОм = 1000 кОм

[1-1-2] Закон Ома Перечисленные понятия имеют следующую взаимосвязь. Величина тока, протекающего через проводник, пропорциональна напряжению

между концами проводника. Эта взаимосвязь известна как закон Ома. Он был открыт немецким физиком Омом

в 1826 году. Необходимо запомнить наиболее важный закон электричества.

(Рис: 1-1-2) Е: Напряжение I: Ток R: Сопротивление

[1-1-3] Типы напряжения и тока

[1-1-3-1] Постоянный ток (DC)

Известны два типа напряжения и тока: постоянный (DC) и переменный (АС). При постоянном токе (DC) его направление постоянно, но при этом существует две

его разновидности – в одном случае его направление и величина постоянны, а в другом случае направление постоянно, но величина имеет пульсирующий характер.

(Рис: 1-1-3-1) V: Напряжение T: Время

[1-1-3-2] Переменный ток (АС) При переменном токе (АС) как направление, так и его величина непрерывно

меняются. Ток напряжением 220 В, подаваемый в дома для освещения, и ток, вырабатываемый генератором современного автомобиля, является переменным (АС).

Направление и величина переменного тока (АС) изменяются во времени, и это изменение носит волнообразный (циклический) характер, как это видно из рисунка. Время, необходимое для повторения одного цикла (между точками А и В), называется периодом, а чисто таких повторений (периодов) в одну секунду называется частотой. Частота “f” (Гц) и период "T” (секунда) связаны между собой выражением Т = 1/f

Величина или амплитуда переменного напряжения и тока (АС) представляются в тех же единицах измерения, что и для постоянного тока (DC). Мгновенное (или текущее) значение тока или напряжения в отношении эффективного его значения носит название текущего значения, а максимальное текущее значение называется максимальным значением.

Эффективное значение синусоидальной волны переменного тока (АС) составляет величину 1/ √2 от максимального его значения. При наблюдении переменного тока на

экране осциллографа, его величина может быть представлена некоторой амплитудой (значение двойной амплитуды – peak-to-peak).

(Рис: 1-1-3-2) T: Период (с) f: Частота (Гц) 1. Напряжение 2. Время Vo: максимальное значение VE: эффективное значение VPP: значение двойной амплитуды

[1-1-4] Сопротивление

Сопротивление Тип Материал Большое Диэлектрик

(изолятор) Полистирол

Резина Стекло Стекловолокно Полупроводник Силикон Селен Германий Хороший проводник Графит Нихром Медь Железо Алюминий Малое Серебро

Через некоторые вещества электричество протекает легко, через другие с трудом. Те вещества, через которые ток легко проходит, называются хорошими проводниками или просто проводниками, а те вещества, через которые ток не проходит, называются диэлектриками.

Металлы, такие как серебро, медь, алюминий и железо, являются типичными проводниками, ими же являются и некоторые неметаллы, такие как углерод, электролит аккумуляторной батареи и др. Резина, стекло, стекловолокно, полимеры и пр., являются диэлектриками и используются в качестве изолирующих материалов, использующих их свойство большого электрического сопротивления.

Полупроводники занимают свое место между проводниками и диэлектриками, к ним относятся, силикон, селен и германий. Сопротивление полупроводников изменяется при воздействии на них электричества, тепла, света или магнитного поля.

Полупроводники широко используются в транзисторах, диодах, термисторах и в устройствах с зарядовой связью (CCD).

В металлах, их атомы подразделяются на положительно заряженные ионы и электроны. Несвязанные электроны могут свободно перемещаться по металлу. При наличии разности потенциалов в веществе, эти электроны двигаются от низшего потенциала к высшему. Такие электроны называются свободными.

[1-1-4-1] Связь сопротивления с размерами проводника Даже если провод изготовлен из одного и того же материала, его сопротивление

зависит от его длины и площади поперечного сечения. То есть сопротивление провода прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения. Эта связь выражается следующим уравнением. R = p x (L/S) R: сопротивление проводника (Ом) p: удельное сопротивление проводника (Ом-м) L: длина проводника (м) S: площадь поперечного сечения проводника (кв. м)

Коэффициент «р» в этом уравнении является значением удельного сопротивления материала, из которого изготовлен этот проводник.

Из уравнения понятно, что если L = 1 м, и S = 1 кв.м, то R = p, то есть значение величины «р» равно сопротивлению проводника длиной в 1 метр и площадью поперечного сечения в 1 кв.м.

(Рис: 1-1-4-1)

[1-1-4-2] Температура и сопротивление проводника Даже если материал и размеры проводника неизменны, то его сопротивление

изменяется с изменением его температуры. Степень изменения сопротивления при изменении температуры на 1 град. С называется температурным коэффициентом.

Сопротивление металлов возрастает с ростом температуры. Это происходит вследствие усиления термовибрации положительных ионов металла, а также более частым столкновением свободных электронов с положительно заряженными ионами металла, в результате чего снижается скорость перемещения электронов.

Сопротивление полупроводников резко снижается с ростом температуры. При низкой температуре электроны в полупроводнике становятся связанными с атомами металла, то есть свободных электронов становится меньше. Но при увеличении температуры, количество свободных электронов увеличивается за счет получения тепловой энергии.

(Рис: 1-1-4-2) [a] Обычные металлы (положительный температурный коэффициент) [b] Полупроводники (отрицательный температурный коэффициент) T: температура R: сопротивление

[1-1-4-3] Изменение сопротивления проводника при увеличении температуры Для случая проводника, его сопротивление изменяется с изменением температуры,

оно может быть определено по следующему уравнению. RT = Ro {1 + (T – To)} RT: сопротивление проводника при температуре Т (град. С) Ro: сопротивление проводника при температуре То (град. С) a: температурный коэффициент сопротивления проводника при температуре То T: температура проводника в текущий момент (град. С) To: исходная температура (град. С)

(Справка) Значения удельных сопротивлений и температурных коэффициентов

для различных металлов приведены к температуре 20 град. С. (см. таблицу). Металл Удельное сопротивление (Ом.м) Температурный

коэффициент Серебро 1,62 х 10-8 0,0038 Медь 1,69 х 10-8 0,0039 Алюминий 2,62 х 10-8 0,0039 Вольфрам 5,48 х 10-8 0,0045 Свинец 6,1 х 10-8 0,0037 Железо 1,0 - 1,4 х 10-7 0,005 – 0,0063 Никель 0,0000000690 х 10-8 0,0069 Нихром 0,00000095 – 0,00000104 х 10-6 0,03 – 0,04 ° Виниловые провода для автомобилей (характеристики проводов типа AV, при 20 град. С) Название Кол. жил в

проводе /диаметр жилы

Площадь поперечного сечения проводника

Диаметр провода

Сопротивление проводника (?/м)

AV0,5 7/0,32 0,563 2,2 0,0327 AV0,5f 20/0,18 0,508 2,2 0,0367 AV0,75f 30/0,18 0,763 2,4 0,0244 AV0,85 11/0,32 0,884 2,4 0,0208 AV1,25 16/0,32 1,287 2,7 0,0143 AV1,25f 50/0,18 1,273 2,7 0,0147 AV2 26/0,32 2.091 3,1 0,0088 AV20 41/0,80 20,61 8,2 0,0009

[1-1-4-4] Сопротивление в контакте При соединении проводов, в месте их контакта появляется дополнительное

сопротивление, которое не только подавляет поток электрического тока, но вследствие нагрева контактирующих поверхностей, эти поверхности окисляются, что дополнительно увеличивает сопротивление. То есть сопротивление, развивающееся в зоне контакта, называется сопротивление в контакте.

Сопротивление в контакте может быть снижено снятием оксидной пленки с контактных поверхностей, а также увеличением усилия прижатия контактов или контактирующих поверхностей. Таким образом, полируя контактирующие поверхности, применяя пайку и увеличивая силу затяжки контактов, все это уменьшает сопротивление в контакте.

(Рис: 1-1-4-4) R: сопротивление в контакте

[1-1-4-5] Cопротивление изоляции Такие материалы как резина, винил, слюда и бумага используются в качестве

изолирующих материалов при производстве проводов и электрических устройств, но они не являются абсолютными изоляторами, то есть они могут пропускать малые токи. Сопротивления, имеющие большие электрические сопротивления, носят названия сопротивления изоляции. Поскольку сопротивление изоляции значительно больше сопротивления проводников, то их значения измеряются в мегомах (М?) и оно может быть измерено мегомметром (megger). Ток, проходящий через изоляцию, называется током утечки.

[1-2] Электрическая цепь При соединении аккумуляторной батареи с лампой электрическими проводами, как

показано на рисунке, электрический ток «потечет» от положительной (+) клеммы аккумуляторной батареи по проводу → лампе → по проводу → к минусовой (−) клемме аккумуляторной батареи → через саму батарею → к положительной (+) клемме аккумуляторной батареи и лампа загорается. Такое соединение, через которое протекает электрический ток, называется электрической цепью.

(Рис: 1-2) I: Электрический ток

BAT: Аккумуляторная батарея R: Сопротивление

[1-2-1] Соединение сопротивлений

[1-2-1-1] Последовательное соединение сопротивлений Способ соединения нескольких ламп последовательно к источнику электрического

тока, как показано на рисунке, называется последовательным соединением. Последовательное соединение имеет следующие особенности.

a. Величина тока, проходящего через каждое сопротивление, остается неизменным. b. Общее сопротивление цепи равно сумме всех сопротивлений, включенных в последовательное соединение.

Полагая сопротивление цепи как R, а отдельные сопротивления цепи как R1, R2, …, Rn, общее сопротивление цепи может быть выражено соотношением вида R = R1 + R2 + …+ Rn. c. Сумма напряжений, приложенная к каждому сопротивлению равна напряжению источника питания (Второй закон Киргофа). Второй закон Киргофа

В одноконтурной цепи сумма электродвижущих сил является суммой падений напряжения.

Это означает, что в одноконтурной цепи, если начать с точки «А», пройти всю цепь и вернуться в точку «А», ее потенциал также вернется к исходному значению и справедливо выражение E – V1 – V2 = 0 или E = V1 – V2

(Рис: 1-2-1-1) I: ток E: напряжение

[1-2-1-2] Параллельное соединение сопротивлений Способ соединения нагрузки параллельно источнику электрического тока, как

показано на рисунке (А), называется параллельным соединением. Этот способ соединения используется в электрической проводке автомобилей.

Параллельное соединение имеет следующие особенности. a. К каждому сопротивлению приложено одно и то же напряжение. b. Ток, протекающий через источник электричества, является суммой токов, проходящих через каждое сопротивление (Первый закон Киргофа).

Ток, входящий в точку ветвления "Р" цепи равен току выходящему из точки "Р". Это означает, что электрический заряд не накапливается в точке ветвления. Поэтому справедливо уравнение для рисунка «В»: I = I1 + I2. Это известно, как Первый закон Киргофа.

Первый закон Киргофа Сумма токов входящих в точку ветвления цепи равна сумме токов, вытекающих из

точки ветвления. с. Общее сопротивление цепи меньше любого сопротивления, входящего в цепь.

Полагая общее сопротивление цепи Ro, а отдельные сопротивления R1, R2, …, Rn, связь между ними описывается уравнением, приведенным на рисунке (С).

(Рис: 1-2-1-2)

[1-2-2] Расчет цепи постоянного тока Напряжение, ток и сопротивление простой цепи постоянного тока рассчитываются

при использовании закона Ома. Пример расчета цепи при последовательном соединении нагрузки. В этом случае, напряжение, прикладываемое к каждому сопротивлению,

рассчитывается после определения общего сопротивления всей цепи. Ro = R1 + R2 + R3 Ro: общее сопротивление

В соответствии с законом Ома напряжения Vo, V1, V2 и V3 связаны между собой как I = Vo/Ro → Vo = I x Ro

Определяя отношение напряжений V1 и Vo из вышеприведенного уравнения, получаем V1 : Vo + (I x R1) : (I x Ro) = R1 : Ro, которое покатывает, что отношение напряжений равно отношению сопротивлений, поэтому V1 = Vo x R1/Ro, V2 = Vo x R2/Ro, V3 = Vo x R3/Ro

Используя эти соотношения (при последовательном соединении нагрузки), падение напряжения на каждом сопротивлении цепи может быть легко определено из его величины сопротивления и напряжения источника электрической энергии (без необходимости определения величины тока).

(Рис: 1-2-2)

[1-2-2-1] Падение напряжения На приведенном ниже рисунке видно, что при протекании тока из точки «а» в

точку «b», напряжение падает на величину V1 = I x R1, а при прохождении тока от точки «b» к точке «с» напряжение еще падает на величину V2 = I x R2.

Поэтому при проверке электрической цепи, мы можем судить о ее состоянии по степени падения напряжения на составляющих элементах цепи. Для этого необходимо тщательно оценить связь между напряжением, током и сопротивлением цепи.

(Рис: 1-2-2-1) V1: падение напряжения на сопротивлении R1 V2: падение напряжения на сопротивлении R2

[1-2-2-3] Пример расчета цепи при параллельном соединении нагрузки При параллельном соединении цепи, справедливы следующие равенства.

Io = I1 + I2 (1) Io = Vo/Ro (2) I1 = Vo/R1 (3) I2 = Vo/R2 (4)

Подставив уравнения (2), (3) и (4) в уравнение (1) получим, Vo/Ro = Vo/R1 + Vo/R2

Поделив обе части этого уравнения на Vo, получим, 1/Ro = 1/R1 + 1/R2

Уменьшив правую часть уравнения на общий множитель, и преобразовав его, получим, Ro = (R1 x R2)/(R1 + R2)

Это уравнение используется в качестве связи между отдельными сопротивлениями и общим сопротивлением.

Это уравнение показывает, что если два равных сопротивления соединить параллельно, то общее сопротивление будет составлять половину каждого (1/2).

(Рис: 1-2-2-2)

[1-2-3] Электродвижущая сила и внутреннее сопротивление источника электроэнергии

Аккумуляторная батарея, вырабатывающая напряжение и вызывающая ток в цепи носит название источника электроэнергии. Другими словами, источник электроэнергии может рассматриваться как устройство, которое создает электрический заряд высокого потенциала внутри себя.

Напряжение на выводах источника электроэнергии при отсутствии тока в цепи называется электродвижущей силой. При пропускании тока через подсоединенное к источнику электродвижущей силы «Е» переменное сопротивление «R», как это видно из приведенного ниже рисунка, можно увеличить величину тока в цепи за счет уменьшения сопротивления «R», но этого не происходит, поскольку сам источник электроэнергии имеет собственное сопротивление. Сопротивление источника электроэнергии называется внутренним сопротивлением. При наличии внутреннего сопротивления, напряжение на выводах источника электроэнергии уменьшается от величины электродвижущей силы на величину равную падению напряжения вследствие внутреннего сопротивления. Поэтому V = E – Vr V (В): напряжение на выводах источника электроэнергии Vr (В): падение напряжения вследствие внутреннего сопротивления r (Ом): внутреннее сопротивление I (А): ток E (В): электродвижущая сила источника электроэнергии

То есть V = E – I x r или I = E/(R + r)

В свинцовых аккумуляторных батареях, используемых в системах электрооборудования автомобиля, их внутреннее сопротивление является сумма электрических сопротивлений пластин, электролита и соединений.

(Рис: 1-2-3)

[1-2-4] Нелинейное сопротивление Если поднимать напряжение, подаваемое на электрическую лампу, то зависимость

между напряжением и током в цепи лампы имеет нелинейную форму. Это происходит вследствие нагрева нити лампы при возрастании тока, что приводит к увеличению температуры нити и увеличению ее сопротивления.

Если строго следовать правилу закона Ома, то связь между напряжением и током прямо пропорционально и дает прямую линию, но в действительности для случая электрической лампы эта связь носит нелинейный характер. Сопротивление, при котором график зависимости напряжения от тока не является прямой линией, называется нелинейным сопротивлением.

Типичный пример нелинейного сопротивления является устройство подобное электрической лампе или это может быть нихромовая проволока, которая нагревается при

пропускании через нее электрического тока, ее сопротивление изменяется в соответствии с температурным коэффициентом, к этим же устройствам относятся диоды и другие устройства.

(Рис: 1-2-4) I: ток (А) V: напряжение (В)

[1-2-4-1] Ток в цепи при наличии нелинейного сопротивления Ток в цепи при наличии нелинейного сопротивления, такого как электрическая

лампа и сопротивление «R», соединенных последовательно к источнику электродвижущей силы "Е" (В) может быть определен из графика, показанного на рисунке ниже.

В соответствии со Вторым (закон напряжения) законом Кирхгофа для этой цепи получим следующее уравнение. E = vR + R = I x R + V I = (E – V)/R (8)

Поскольку величина тока должна соответствовать (в этом уравнении) взаимосвязи напряжения и тока, проходящего через электрическую лампу, то величина этого тока определяется точкой пересечения линии нагрузки (определенную этим уравнением (8)) и графика лампы.

(Рис: 1-2-4-1) RL: электрическая лампа 1. Линия нагрузки (определенная уравнением (8)) 2. График (характеристика) электрической лампы

[1-2-5] Конденсатор Устройство, в котором электричество может накапливаться путем установки между

двумя электродами (обкладками) куска слюды или бумаги, называется конденсатором. Подайте постоянный ток в цепь, сначала путем соединения точек «с» с «а», а затем

переключателем переключите точку «с» с точкой «b», как показано на рисунке. Лампа на мгновение загорится, что указывает на наличие тока в цепи. Это происходит вследствие того, что сначала постоянное напряжение было подано на электроды (обкладки) конденсатора, и он зарядился положительным и отрицательным зарядом, и напряжение стало равно постоянному напряжению цепи и накопилось на электродах конденсатора. Однако, в отличие от источника электроэнергии, электродвижущая сила конденсатора не постоянна и поэтому лампа загорается только на мгновение.

Процесс накопления электрического заряда на обкладках конденсатора называется зарядом, а ток, протекающий в этот момент - зарядным током.

Процесс протекания тока по цепи через электрическую лампу или сопротивление от конденсатора называется разрядом, а ток – называется током разряда. Количество электричества накапливаемое конденсатором при его заряде постоянным напряжением к его, так называемой статической емкости или электрической емкости и его размеру выражается специальной единицей, называемой Фарадой (Ф). Емкость конденсатора увеличивается с уменьшением зазора между обкладками или при увеличении площади обкладок конденсатора.

Время заряда и разряда изменяется с изменением емкости конденсатора и сопротивления цепи.

(Рис: 1-2-5) САР: конденсатор 1. Электрическая лампа 2. Изолятор 3. Обкладки конденсатора

[1-2-5-1] Фильтр подавления помех При последовательном соединении конденсатора и электрической лампы с

источником постоянного тока, зарядный ток протекает по цепи в течение очень короткого времени, затем ток прекращается и лампа гаснет. Если по цепи течет переменный ток, конденсатор попеременно заряжается и разряжается, по цепи, меняя направление, протекает электрический ток, лампа продолжает гореть. Однако конденсатор не допускает беспрерывного протекания переменного тока, он действует, по отношению к переменному току, как сопротивление. Это сопротивление называется реактивным сопротивлением конденсатора. Абсолютное значение «Х» (Ом) сопротивления обратно пропорционально емкости конденсатора «С» (Ф) и частоте «f» (Гц) переменного тока, которые связаны между собой следующим уравнением Х = 1/(2 x pi x f x C) здесь pi = 3, 141592…

Уравнение показывает, что при увеличении частоты (f) и емкости (С), абсолютная величина реактивного сопротивления конденсатора уменьшается, поэтому переменный ток с большей легкостью проходит через конденсатор.

Фильтр подавления помех, применяемый в электрических цепях автомобилей, срезает составляющую высокой частоты, чтобы использовать это свойство конденсатора.

(Рис: 1-2-5-1) 1. Конденсатор 2. DC (постоянный ток): электрическая лампа не горит 3. АC (переменный ток): электрическая лампа горит 4. Форма сигнала на выходе катушки зажигания 5. Фильтр подавления помех 6. Сигнал, подающийся в электронный блок управления двигателем (ЕСМ), к тахометру и др.

[1-3] Действие электрического тока Известны следующие виды воздействия электрического тока. - Тепловой эффект (электрические лампы, предохранители, прикуриватели). - Химический эффект (электролитические покрытия, электрохимическое полирование). - Магнитный эффект (электродвигатель, генератор, звуковой сигнал).

[1-3-1] Тепловой эффект При прохождении электрического тока через проводник, из него выделяется тепло.

Количество выделившегося тепла прямо пропорционально квадрату тока протекающего через проводник и сопротивлению проводника. Эта связь выражается следующим уравнением. Q = I2Rt Q (Джоуль): выделившееся тепло R (Ом): сопротивление I (A): ток t (с): время

(Рис: 1-3-1)

[1-3-1-1] Закон Джоуля (Справка) 1 Вт.с (ватт-сек) = 1 Дж 1 кгм = 9,8 Дж

Это явление известно, как закон Джоуля. Это явление было экспериментально открыто английским физиком Джоулем в 1840 году.

Другими словами можно сказать, что выделившееся тепло «Q» это есть работа, произведенная электрической энергией в форме тепловой энергии, а потому равная количеству электрической энергии. Электрическая энергия, в этом случае, называется электрической мощностью. Это не только работа, произведенная в форме электрической энергии, но это общее количество работы, произведенной электричеством, которое выражается в единицах: ватт-секунды (Втс) или киловатт-часы (КВтч).

В общем, мощность электрических устройств, таких как яркость электрической лампы или мощность электродвигателя представляется в ваттах (Вт). Эта единица измерения представляет количество работы, произведенной электричеством в 1 секунду, то есть это представляет собой электрическую мощность устройства.

Например, электрическая лампа на 12 вольт и 70 Вт означает [яркость 70 Вт], но на самом деле это значит, что, будучи подсоединенной к электрическому источнику указанного напряжения, лампа преобразует 70 Вт электрической мощности в свет и тепло.

Указанное напряжение различается для различных электрических ламп. То есть даже если номинальное напряжение равно 12 В, то указанное напряжение не всегда соответствует 12 В. P = IE = I x I x R = Q/t P(W): электрическая мощность (Ватт) E(V): напряжение (В) I(A): ток (А) (Справка) 1 л.с. = 0,7355 кВт 1 кгс.м/с = 9,8 Вт 1 лошадиная сила эквивалентна работе при подъеме 75 кг веса на высоту в 1 метр в секунду.

[1-3-2] Химический эффект При протекании электрического тока через воду или электролит, возникает

химический эффект. Вещество, подвергающееся химическому воздействию электрическим током, называется электролитом. Электролиз означает разложение, то есть разложение электролита на молекулы и атомы посредством электричества. Это явление называется электролитической диссоциацией или ионизацией, при этом диссоциированные молекулы и атомы называются соответственно анионами и катионами.

При пропускании электрического тока через раствор серной кислоты (4), на (+) электроде образуется кислород, а на (-) электроде образуется водород. Это происходит вследствие разложения серной кислоты (4) на ионы водорода (2) и ионы сульфата (1), ионы водорода освобождают свой (+) заряд на электроде и становятся газообразным водородом, а ионы сульфата освобождают свой (-) заряд при реакции с водой и становится газообразным кислородом и серной кислотой.

Процесс электролиза применяется для производства кислорода и водорода. Этот процесс также применяется при нанесении электролитических покрытий,

электрохимическом полировании.

(Рис: 1-3-2) 1. Ионы сульфата 2. Ионы водорода 3. Электрический ток 4. Раствор серной кислоты Pt: платина

[1-3-3] Магнитный эффект При пропускании электрического тока через проводник, вокруг проводника

возникает явление намагничивания. Например, если поместить обычный компас под проводником, и пропустить через него электрический ток, то стрелка компаса повернется, как показано на рисунке. Или, как показано на этом же рисунке, металлические опилки сориентируются вдоль магнитного поля, созданного проводником, находящимся под током. Направление этого магнитного поля соответствует направлению движения часовой стрелки при направлении движения электрического тока, как показано на рисунке.

Это называется правилом винта с правой резьбой или большого пальца правой руки.

(Рис: 1-3-3) 1. Правило большого пальца правой руки 2. Правило винта с правой резьбой 3. Электрический ток 4. Аккумуляторная батарея 5. Металлические опилки 6. Проводник

[1-3-3-1] Магнитное поле катушки Чтобы более эффективно использовать магнитное поле проводника, его

необходимо свернуть в кольцо. Это действие производит магнитное поле, показанное на рисунке.

В этом случае, если это связать с направлением электрического тока и направлением движения вращающегося винта, магнитное поле развивается в направлении вращения при движении винта с правой резьбой.

Кольцевое направление магнитного поля может быть отнесено к нескольким сложенным вместе постоянным токам. Поскольку магнитное поле, производимое каждым из этих токов этой катушки, направлено в одну и ту же сторону, то внутри катушки может быть получено магнитное поле большой силы. Чем больше витков провода в катушке, тем сильнее магнитное поле.

(Рис: 1-3-3-1) 1. Магнитное поле, производимое электромагнитной катушкой

[1-3-3-2] Электромагнит Магнитные линии, производимые катушкой, подобны линиям, производимым

постоянным магнитом. Магнитное поле, производимое электрическим током, протекающим через катушку, не имеет полярности, имеются только силовые линии, проходящие через катушку. Поэтому можно только предположить наличие виртуальных магнитных полюсов по обоим концам катушки. Из рисунка видно, что при пропускании электрического тока через катушку, развиваемой в ней магнитной силы не достаточно, чтобы притянуть кусок железа. Но если поместить железный сердечник внутрь катушки, магнитное поле, производимое током, намагничивает сердечник. Магнитный поток (магнитные силовые линии) усиливается. Железный сердечник становится сильным магнитом и притягивает куски железа, как показано на рисунке. Такие магниты называются электромагнитами (соленоидами).

(Рис: 1-3-3-2) 1. Магнитный поток 2. Электрический ток 3. Кусок железа 4. Железный сердечник

[1-3-3-3] Магнитодвижущая сила и электромагнитная сила Если сформировать железный сердечник в форме рамки и намотать на него

проводник в виде катушки, как показано на рисунке (А), и пропустить электрический ток через катушку, то основная часть магнитного потока пройдет через железный сердечник, поскольку для магнитного потока значительно легче пройти через железо, чем через воздух. Такой путь магнитного потока называется магнитной цепью.

Чем магнитных потоков проходит через магнитную цепь, тем сильнее намагничивается цепь, но при этом магнитные полюса не образуются. Но если образовать некоторый разрыв (зазор) в цепи сердечника, как показано на рис (В), на концах сердечника образуются магнитные полюса, более того, в этом зазоре образуется магнитная сила, пропорциональная магнитному потоку в катушке.

Сила магнитного потока, производимая магнитными цепями, определяется током, проходящим через катушку, и числом витков катушки. Сила, образующаяся этим потоком, называется магнитодвижущей силой.

Если поместить кусок проводника между магнитными полями так, чтобы он мог легко перемещаться, как показано на рис. (С), и пропустить электрический ток по проводнику, на проводник начнет действовать сила, и он переместится. Если поменять направление движения электрического тока, проводник также переместится, но в противоположном направлении. Сила, которая перемещает в этом случае проводник, называется электромагнитной силой.

(Рис: 1-3-3-3) 1. Электрический ток (А) 2. Разрыв (зазор) 3. Электромагнитная сила

[1-3-3-4] Причина возникновения электромагнитной силы Магнитное поле между двумя полюсами является равномерным полем, как

показано на рисунке (а). Если разместить в этом магнитном поле (рис. (с)) провод со своим магнитным полем (рис. (b)), магнитное поле слева от провода становится сильнее, поскольку магнитные поля двух источников складываются (их направление ориентировано в одну сторону) и их плотность увеличивается, но с правой стороны провода магнитный поток ослабевает, поскольку магнитные поля вычитаются.

Но поскольку магнитный поток стремится быть равномерным, на провод начинает действовать сила, направленная вправо (рис. (d)).

(Рис: 1-3-3-4) 1. Магнитный поток усиливается, его плотность увеличивается 2. Магнитный поток ослабевает, его плотность снижается

[1-3-3-5] Правило левой руки (Флеминга) Направление электромагнитной силы определяется направление движения

электрического тока и направлением магнитного потока. Существует определенная связь между направлением электромагнитной силы, направлением магнитных силовых линий и направлением электрического тока. Эта связь представляется правилом левой руки (правилом Флеминга).

Правило левой руки было открыто английским инженером-электриком Дж. А. Флемингом. В соответствии с этим правилом, необходимо сложить пальцы левой руки таким образом, чтобы большой, указательный и средний палец взаимно образовали прямой угол, при этом указательный палец должен быть направлен вдоль линии магнитной силы, средний палец в направлении движения электрического тока, а большой палец указывает в направлении силы, действующей на проводник. Электромагнитная сила имеет максимальное значение, когда направление электрического тока и магнитных силовых линий находятся под прямым углом. Эта сила также пропорциональна длине проводника (эффективной длине магнитного поля), силе тока и силе магнитного поля.

(Рис: 1-3-3-5) 1. Направление электромагнитной силы 2. Направление магнитного поля 3. Направление электрического тока

[1-3-3-6] Электродвижущая сила, вызываемая перемещением проводника Если подсоединить гальванометр (очень чувствительный амперметр) к проводнику

и поместить этот проводник между магнитными полюсами, то перемещение проводника между полюсами вызовет возникновение в нем электрического тока, величина которого будет зарегистрирована гальванометром. Этот опыт позволяет увидеть следующее. - Отклонение стрелки гальванометра вызывается перемещением проводника, равно как и перемещением магнита. - Отклонение стрелки гальванометра прекращается при прекращении движения проводника. - Направление перемещения стрелки гальванометра изменяется при изменении направления перемещения проводника. - Чем быстрее происходит перемещение проводника, тем больше отклонение стрелки гальванометра.

В этом случае, когда проводник пересекает магнитный поток любым способом, в проводнике возникает электродвижущая сила. Более того, величина электродвижущей силы пропорциональна скорости пересечения электромагнитных линий (число электромагнитных линий, пересекаемых в течение одного часа).

(Рис: 1-3-3-6) 1. Гальванометр 2. Электромагнитная сила, вызываемая перемещением проводника

[1-3-3-7] Правило правой руки (Флеминга) Когда проводник перерезает магнитный поток в магнитном поле, направление

действия электродвижущей силы обусловлено следующим правилом. [Если взаимно сориентировать большой, указательный и средний пальцы правой

руки под прямым углом, и направить указательный палец в направлении магнитных силовых линий, а большой палец в направлении движения проводника, то средний палец укажет направление электродвижущей силы, производимой проводником]. Это явление носит название правила правой руки (Флеминга).

(Рис: 1-3-3-7) 1. Направление движения проводника 2. Направление действия магнитных силовых линий 3. Направление действия электродвижущей силы

[1-3-3-8] Электродвижущая сила, вызываемая изменением магнитного потока [1-3-3-8-1] Самоиндукция

При переключении положения выключателя (включении/выключении) (см. рис. А), магнитный поток в катушке изменяется. Подобное состояние может быть достигнуто без источника электрической энергии простым перемещением магнита внутрь/из катушки (рис. В).

С другой стороны в катушке всегда возникает электрический ток в направлении, препятствующем любому изменению магнитного потока, проходящего через нее. Поэтому, если изменить магнитный поток внутри катушки, как показано на рисунках (А) и (В), в катушке появится электродвижущая сила. Электродвижущая сила появится даже в том случае, когда разомкнуты оба конца катушки и при отсутствии в ней электрического тока. Как показано на рисунке (А), в катушке происходит изменение магнитного потока при включении и отключении электрического тока, протекающего через катушку. Процесс появления электродвижущей силы в катушке при включении или выключении

тока, протекающего через катушку, называется самоиндукцией. Поскольку электродвижущая сила имеет полярность, направленную в противоположном направлении источнику напряжения в витках катушки электрических устройств, используемых в качестве источников электрической энергии, то эта сила имеет также название противоэдс или противоэлектродвижущая сила.

Явление самоиндукции, электродвижущей силы (противоэлектродвижущей силы) происходит в направлении обратном движению электрического тока при его включении или отключении и поэтому нарастание электрического тока в цепи происходит постепенно, прежде чем он стабилизируется.

При включении (замыкании цепи выключателем) тока, электродвижущая сила направлена на поддержание электрического тока, напряжение возрастает и движение тока, проходящего в этот момент через выключатель, сопровождается искрообразованием на его контактах.

(Рис: 1-3-3-8-1) 1. Аккумуляторная батарея 2. Выключатель 3. Гальванометр

[1-3-3-8-2] Взаимоиндукция Если намотать две катушки, первичную и вторичную, на один и тот же железный

сердечник и разорвать первичную цепь электрического тока, на вторичной катушке мгновенно появится электродвижущая сила вследствие изменения магнитного потока.

Это явление возникновения электродвижущей силы во вторичной катушке вследствие изменения тока в первичной катушке известно, как взаимоиндукция. Этот принцип используется в катушке зажигания коммутатора, в которой ток первичной обмотки прерывается транзистором или контактной группой прерывателя; электродвижущая сила, образующаяся во вторичной обмотке катушки зажигания, используется для искрообразования на электродах свечи зажигания.

Величина противоэдс V, появляющаяся как следствие самоиндукции или взаимоиндукции, пропорциональна изменению магнитного потока или изменению (di) тока за короткий промежуток времени (dt second). Полагая, что направление тока положительно, эта связь может быть представлена следующим уравнением. V = - L di/dt

Постоянная L представляет собой величину самоиндукции катушки, а ее единица измерения - генри (Г). Если при появлении 1 В противоэдс скорость изменения тока составляет 1 А в секунду, то постоянная L равна 1 Г (генри).

При подключении катушки к цепи постоянного тока, мгновенно появляется противоэдс, и она работает, как элемент без сопротивления и не имеющий напряжения на обоих концах. Однако при подключении катушки в цепь переменного тока, она работает как сопротивление. Это явление называется реактивным сопротивлением катушки (обмотки). Реактивное сопротивление Х (Ом) пропорционально индуктивности катушки L (Г) и частоте (Гц) переменного тока и может быть представлено следующим уравнением. X = 2 x pi x f x L, pi = 3,141592…

Это уравнение показывает, что чем больше частота и индуктивность L, тем больше реактивное сопротивление Х (Ом) катушки (обмотки), при этом прохождение электрического тока затрудняется.

(Рис: 1-3-3-8-2) 1. Первичная обмотка 2. Вторичная обмотка 3. Действие взаимоиндукции

[1-3-3-9] Принцип действия электромотора постоянного тока При подсоединении катушки, выполненной в форме рамки, подсоединить к

аккумуляторной батарее, как показано на рисунке [1], электрический ток пройдет через рамку катушки через контактные щетки. Взаимодействие линий, возникнувшей в соответствии с правилом винта правой руки, магнитной силы показано на рисунке [2]. На часть рамки катушки, находящейся у северного полюса, действует сила, направленная в левую сторону. Наоборот, на другую часть катушки, находящуюся у южного полюса, действует сила, направленная в правую сторону. При этом образуется вращающий момент. Направление действия этого момента сообразуется с правилом левой руки (Флеминга).

Однако, если направление движения электрического тока, протекающего по проводнику рамки катушки, неизменно, то он не может повернуть эту рамку на угол больший, чем 90 град. от начального ее положения, как это видно на рисунке. При изменении направления движения электрического тока через рамку при помощи коллектора, как это видно из рисунка, направление тока, протекающего через рамку катушки, остается неизменным вблизи от магнитных полюсов, и вращение рамки обмотки продолжается. Сказанное является принципом действия электродвигателя постоянного тока.

(Рис: 1-3-3-9) a: коллектор b: направление электрического тока

c: аккумуляторная батарея d: направление вращения рамки катушки e: положение рамки катушки в магнитном поле

[1-3-3-9-1] Реальный электродвигатель В реальном электродвигателе, используются несколько коллекторов и катушек для

исключения неравномерного их вращения, то есть сделать это вращения с равномерной и постоянной скоростью, но основной принцип работы остается тем же. Направление вращения электродвигателя постоянного тока определяется направлением магнитного поля и направлением электрического тока, протекающего через обмотку якоря в соответствии с правилом левой руки (Флеминга). Поэтому этот тип электродвигателя может быть реверсивным, при сохранении направления магнитного поля, но при изменении направления тока через обмотку якоря или при сохранении направления тока через якорь, но изменив направление магнитного поля.

Этот принцип (когда ток проходит по проводнику, помещенному в магнитное поле, и на проводник действует сила) применяется в электрических двигателях. В небольших электродвигателях (таких как электродвигатели стеклоочистителей, электростеклоподъемники и др.) применяется постоянный магнит для формирования магнитного поля. Но изготовление крупных постоянных магнитов затруднено, и применение таких магнитов увеличивает стоимость таких электродвигателей, поэтому в стартерах на железный сердечник наматывается катушка (обмотка возбуждения) и это используется в качестве электромагнита при подаче в него электрического тока.

Существуют следующие способы соединения обмотки возбуждения (field coil) с обмоткой якоря (armature coil). В стартере автомобиля применяется электродвигатель с последовательным возбуждением (series motor). (a) Электродвигатель с последовательным возбуждением. Обмотка якоря и обмотка возбуждения соединены последовательно, как показано на рисунке [a]. (b) Электродвигатель параллельного возбуждения (shunt motor) Обмотка якоря и обмотка возбуждения соединены параллельно, как показано на рисунке [b]. (с) Электродвигатель постоянного тока смешанного возбуждения

Этот тип электродвигателя использует систему последовательного и параллельного возбуждения, как показано на рисунке [c].

(Рис: 1-3-3-9-1) A: Якорь F: Обмотка возбуждения

[1-3-3-10] Принцип действия электродвигателя переменного тока (генератор) [1-3-3-10-1] Получение электроэнергии

Поскольку магнитный поток пересекается движением либо катушки, либо магнитом, либо комбинированным движением магнита и катушки, при этом, под действием электромагнитной индукции, в катушке возникает электродвижущая сила, как это видно из рисунка [a].

В генераторе электродвижущая сила возникает как следствие вращения магнита, это видно из рисунка [b]. В отдельных случаях якорь выполнен в виде электромагнита, то есть на железный сердечник наматывается провод, а к нему подводится электрический ток. Обмотка необходима для получения магнитного поля, этот узел называется обмоткой якоря, А неподвижная катушка, в которой наводится электрический ток, называется обмоткой статора.

(Рис: 1-3-3-10-1) 1. Катушка 2. Направление вращения магнита 3. Направление вращения катушки 4. Якорь 5. Контактные кольца 6. Выход переменного тока [a] Принцип действия генератора переменного тока [b] Конструктивное оформление генератора переменного тока

[1-3-3-10-2] Характер изменения электромагнитной силы, создаваемой в катушке В электрическом генераторе электродвижущая сила возникает при вращении

катушки или магнита. При этом направление и угол, при котором катушка перерезает магнитный поток непрерывно меняются. i) Изменение направления электродвижущей силы

При вращении проводника вокруг точки «О», которая расположена между полюсами «N» и «S» магнита, как показано на рисунке [a], направление электродвижущих сил в точках «b» и «d» взаимно противоположны. В точках «а» и «с» направление магнитного потока и направление перемещения проводника параллельны и электродвижущая сила не возникает. ii) Изменение величины электродвижущей силы

В начале движения проводника из точки «0» против часовой стрелки вокруг точки «О», как показано на рисунке [b], можно представить величину электродвижущей силы размером окружности. 0. Электродвижущая сила не возникает в точке (6). 1. Электродвижущая сила в точках (5, 7, 11) мала. 2. Электродвижущая сила в точках (4, 8, 10) имеет среднее значение. 3. Электродвижущая сила в точке (9) имеет максимальное значение.

Если представить сказанное в виде графика, то легко видеть, что электродвижущая сила имеет вид синусоидальной зависимости, как это видно на рисунке [c].

Возникающая электродвижущая сила увеличивается пропорционально величине электрического тока, протекающего через якорь (ток возбуждения) и оборотам якоря.

(Рис: 1-3-3-10-2) E. Электродвижущая сила (В) X. Положение проводника

[2] Основы теории полупроводников

Известны два типа веществ, а именно, проводники, которые легко пропускают через себя электрический ток и непроводники, которые непропускают электрический ток. Но существует еще одна группа веществ, известных как полупроводники, имеющие свойства и проводников и непроводников.

Электрическому току не так трудно пройти через полупроводник по сравнению с непроводником, но и не так легко, как через проводник. Сопротивление полупроводников (около 1,0 х 10-5 – 10-9 Ом.м) находится между сопротивлением проводника, такого как металл и непроводника, такого как стекло.

Но вещества, которые по величине своего сопротивления находятся в указанном диапазоне, не обязательно являются полупроводниками. В общем случае полупроводники обладают следующими свойствами. - Температурный коэффициент электрического сопротивления отрицателен. Сопротивление меди, железа и пр. увеличивается с увеличением температуры. А сопротивление полупроводников уменьшается при увеличении температуры. - Электрическое сопротивление значительно изменяется при добавлении небольшого количества других атомов. - Обладают особым свойством изменения электрического сопротивления при освещении полупроводника и наоборот при пропускании через него электрического тока излучать свет.

Следовательно, полупроводниками являются те вещества, которые значительно меняют свои свойства при изменении внешних условий.

Типичными полупроводниками, удовлетворяющими этим условиям, являются германий и силикон. Германий и силикон называются собственными полупроводниками, имеющими чистоту около 100% (99,999999999%). Небольшое количество примесей специально добавляют в эти чистые полупроводники для усиления их электрической проводимости. Такие полупроводники называются примесными полупроводниками. Транзисторы и диоды в повседневной жизни являются примерами таких полупроводников.

[2-1] Электрическая проводимость полупроводников Примесные полупроводники могут быть разделены на два типа в соответствии с

назначением добавляемых в них примесей. 1) Примеси увеличивают количество «свободных» электронов в полупроводнике. 2) Примеси увеличивают число «дырок» в полупроводнике.

Полупроводник с примесями, которые увеличивают в нем число «дырок» называется дырочным полупроводником (полупроводник Р-типа), а полупроводник, в котором примеси увеличивают число свободных электронов, называется электронным полупроводником (полупроводник N-типа).

[2-1-1] Полупроводник Р-типа Примесный полупроводник, чья проводимость увеличена увеличением числа

дырок, называется полупроводником Р-типа. Буква Р в обозначении полупроводника значит – положительный.

Например, если добавить индий, имеющий 3-х валентные электроны, в качестве примеси к германию, имеющему 4-х валентные электроны, в германии не будет хватать одного электрона, чтобы сформировать решетку вида, показанную на рисунке. Дефицит одного электрона называется дыркой. В полупроводнике Р-типа эта дырка становится «носителем» и работает на увеличение электрической проводимости.

[2-1-2] Полупроводник N-типа Примесный полупроводник, чья проводимость увеличена увеличением числа

электронов, называется полупроводником N-типа. Буква N в обозначении полупроводника значит – отрицательный.

Например, если добавить мышьяк, имеющий 5-валентные электроны, в качестве примеси к германию, Имеющему 4-х валентные электроны, германий и мышьяк образуют решетку с одним лишним электроном, как это видно на рисунке. Поскольку этот дополнительный электрон имеет слабую связь с атомом, он может стать свободным. В полупроводнике N-типа свободный электрон становится «носителем» и работает на увеличение электрической проводимости.

(Рис: 2-1-2) 1. Дырка 2. Дополнительный электрон In: Индий As: Мышьяк Ge: Германий [P] – полупроводник Р-типа [N] – полупроводник Р-типа

[2-1-3] Электрическая проводимость примесных полупроводников При подаче энергии (тепла или напряжения) на собственный (чистый)

полупроводник, количество свободных электронов и дырок увеличивается, и проводимость полупроводника возрастает. То есть при повышении температуры, сопротивление уменьшается и протекание электрического тока облегчается. Это свойство такого типа полупроводников известно, оно противоположно по действию аналогичному свойству проводников (например, металлов).

В свою очередь, полупроводники Р-типа и N-типа имеют контролируемую проводимость по количеству дырок и свободных электронов путем изменения количества добавок.

(Рис: 2-1-3)

[a] Характеристика полупроводника по сопротивлению [b] Характеристика проводника по сопротивлению [c] PN переход P: Р-тип N: N-тип 1. Дырка 2. Свободный электрон 3. Переход

[2-2] PN переход Примесные полупроводники Р-типа и N-типа применяются в различных

электронных устройствах, но объединение обоих типов вместе в одно устройство (РN переход) позволяют получить такие свойства, которые нельзя получить в каждом из них в отдельности (Р-типа и N-типа), то есть только усиление и/или выпрямление сигнала. Транзисторы и диоды используют такой тип перехода.

Можно подумать, что РN переход – это простое объединение полупроводника Р-типа и полупроводника N-типа, но на самом деле это не так. Полупроводник на одной стороне выполнен как Р-тип, а на другой как N-тип, при этом имеется непрерывный переход слоя Р-типа в слой N-типа. Имея ввиду слойность перехода, при одном слое перехода такой полупроводник называется однопереходным, при двух слоях перехода – двупереходным и при трех слоях перехода – многопереходным.

Полупроводники классифицируются в соответствии с числом слоев перехода следующим образом.

[2-2-1] Типы полупроводников Вид перехода Схема

перехода Применение

Нет перехода [1] Термистор: сопротивление полупроводника увеличивается с увеличением температуры. Используется для измерения температуры. CdS: полупроводник, чье сопротивление уменьшается при попадании на него света. Применяется для определения наличия света.

Однопереходный [2] Диоды общего назначения, Зенер-диоды, фотодиоды, светоизлучающие диоды.

Двупереходный [3] PNP транзисторы, NPN транзисторы.

Многопереходный [4] Тиристоры: применяются в качестве быстродействующих переключателей в цепях переменного тока, а также в цепях постоянного тока, включая переменный ток.

(Рис: 2-2-1)

[2-3] Полупроводниковые устройства и электрические цепи с ними

[2-3-1] Диоды Диод состоит из, соединенных переходом, полупроводников Р и N типов. Подобное

соединение позволяет току протекать только в одном направлении. Вывод со стороны полупроводника Р-типа называется анодом, а вывод со стороны полупроводника N-типа – катодом.

Известны следующие типы диодов. - Обычный выпрямительный диод - Фотодиод - Зенер диод (полупроводниковый стабилитрон) - Диод переменной емкости - Светодиод (LED)

(Рис: 2-3-1) 1. Вывод (анод) 2. Вывод (катод) 3. Электрод 4. Переход Р: полупроводник Р-типа N: полупроводник N-типа

[2-3-1-1] Свойства диодов В электрических цепях, показанных на рис [a] и [b], при подаче напряжения на

диод, происходят следующие явления. При подсоединении (+) аккумуляторной батареи к стороне анода полупроводника

Р-типа, а (-) аккумуляторной батареи к стороне катода полупроводника N-типа, как показано на рисунке [a], электрический ток легко проходит через диод (схема прямого действия). Но если поменять местами соединения аккумуляторной батареи (+) на (-), как показано на рисунке [b], электрический ток по цепи не пойдет (схема обратного действия).

Таким образом, диод пропускает ток от анода к катоду, но не пропускает ток от катода к аноду. То есть, одним из основных свойств диода является его способность пропускать электрический ток только в одном направлении.

Диод обозначается символом, показанным на рисунке [с], и ток проходит только в направлении А – К.

(Рис: 2-3-1-1) [a] Схема прямого действия [b] Схема обратного действия 1. Анод 2. Катод 3. Диод 4. Электрический ток проходит 5. Электрический ток не проходит [c] Обозначение диода

[2-3-1-2] Характеристики диода Характеристики по схемам прямого и обратного действия показаны на рисунке [А]. Взглянув на характеристику по схеме прямого действия, можно сказать, что

электрический ток проходит по цепи, если приложенное напряжение превышает некоторый установленный предел, и ток не проходит по цепи, если приложенное напряжение недостаточно. Однако, в установленных пределах изменяется и величина тока, при неизменных значениях напряжения. Напряжение, при котором начинается прохождение тока, составляет величину около 0,5 – 0,7 В для силиконового диода, и 0,2 – 0,3 В для германиевого диода.

Поэтому для цепи, показанной на рисунке [B] для силиконового диода, предельным значением падения напряжения, при прохождении через диод, составляет величина 0,7 В. Эта величина падения напряжения остается практически постоянной даже при изменении сопротивления R и увеличении тока I.

Если теперь взглянуть на характеристику цепи по схеме обратного действия, то можно увидеть, что через цепь возможно протекание очень малых токов, хотя, в идеальном случае, электрический ток не должен протекать в обратном направлении. Если увеличить величину напряжения в обратном направлении, то можно увидеть, что при некотором напряжении, ток резко возрастает. Это напряжение известно, как выходное напряжение, величина которого много выше падения напряжения по схеме прямого действия, если подать напряжение еще выше этого, диод разрушается.

(Рис:2-3-1-2)

[A] Вольт-амперная характеристика диода [B] Падение напряжения по схеме прямого действия a. Ток по схеме прямого действия b. Ток по схеме обратного действия c. Напряжение по схеме прямого действия d. Напряжение по схеме обратного действия e. Выходное напряжение f. Германиевый диод g. Силиконовый диод I: Ток по схеме прямого действия V: Падение напряжения по схеме прямого действия = около 0,7 В R: Переменное сопротивление

[2-3-1-3] Цепь диодного выпрямления Используя свойство диодов пропускать ток только в одном направлении, можно

преобразовать переменный (АС) ток в постоянный (DC). При использовании диодов для выпрямления тока, используют два метода

выпрямления: - однополупериодное выпрямление, которое использует только положительную составляющую переменного тока; - двухполупериодное выпрямление, при котором выпрямляются обе составляющие (положительная и отрицательная) переменного тока.

[2-3-1-4] Цепь однополупериодного выпрямления В цепи однополупериодного выпрямления, которая показана на рисунке,

напряжение переменного тока подается к точкам А-В, напряжение между точками 1-2 и 3-4 становится для диода напряжением по схеме прямого действия, а между точками 2–3 напряжением по схеме обратного действия. Поэтому однополупериодный ток проходит через сопротивление R так, как показано на рисунке.

(Рис: 2-3-1-4) [a] Вход: Напряжение, приложенное к точкам А и В (контрольная точка В) [b] Цепь однополупериодного выпрямления [c] Выход: Напряжение, приложенное к точкам С и D (контрольная точка D) AC: Источник переменного тока I: Электрический ток VE: Величина среднего напряжения (меньше)

[2-3-1-5] Цепь двухполупериодного выпрямления На рисунке [1] показана цепь двухполупериодного выпрямления, использующая

мостовую цепь.

В одном полупериоде цикла, в точке А вывода источника переменного тока, которая находится в более высоком потенциале чем точка В, как показано на рисунке [2], ток проходит через сопротивление R в направлении стрелки. В другом полупериоде цикла, когда в точке А потенциал ниже, чем в точке В, как показано на рисунке [3], ток проходит так, как показано на рисунке, через сопротивление R в том же направлении, что и на рисунке [2].

Таким образом, ток, проходящий через сопротивление R, не меняет своего направления в отличие от источника переменного тока. В генераторе переменного тока, его три фазы выпрямляются цепью двухполупериодного выпрямления. Если сравнить однополупериодное выпрямление с двухполупериодным выпрямлением, то величина среднего выходного напряжения выше при использовании двухполупериодного выпрямления.

(Рис: 2-3-1-5) [a] Вход: Напряжение между точками А-В (контрольная точка В) [b] Цепь двухполупериодного выпрямления [c] Выход: Напряжение между точками С-D (контрольная точка D) VE: Величина среднего напряжения (больше) AC: Источник переменного тока

[2-3-1-6] Другие электрические цепи с применением диодов Диоды общего назначения используются не только в цепях выпрямления тока, но и

в других приложениях, где необходимо их применение в токовых цепях одного направления.

[2-3-1-6-1] Поглощение аномальных импульсов При отсутствии диода в приведенной ниже цепи, и при появлении в цепи

аномального импульса, который вызывает закорачивание (+) части цепи, существует опасность повреждения транзистора. Для предотвращения этого, в цепи устанавливается диод, как показано на рисунке, который поглощает аномальный импульс.

Поскольку в этом случае, напряжение аккумуляторной батареи обратно для этого диода, электрический ток через диод не проходит.

(Рис: 2-3-1-6-1)

[2-3-1-6-2] Поглощение противоэдс При отсутствии диода в цепи реле, в катушке реле возникает противоэдс при

выключении транзистора, при этом на транзистор воздействует слишком высокое напряжение.

Для предотвращения этого, диод подсоединяется к катушке реле параллельно, как показано на рисунке, который поглощает противоэдс, возникающую на катушке.

(Рис: 2-3-1-6-2) L: катушка реле

[2-3-1-6-3] Предотвращение протекания обратного тока Диоды используются в тех цепях, где имеется возможность протекания

электрического тока в обратном направлении, что приводит к деактивации этой цепи. В этом случае, диод применяется в цепях для закорачивания внешнего

сопротивления в процессе запуска двигателя, как показано на рисунке. Диод закорачивает внешнее сопротивление во время запуска двигателя, и электрический ток протекает от аккумуляторной батареи – через замок зажигания IG (режим включения стартера ST) – диод – катушка зажигания.

Диод предотвращает протекание электрического тока к стартеру при включенном зажигании.

(Рис: 2-3-1-6-3)

1. К стартеру 2. Катушка зажигания 3. К распределителю SW: Замок зажигания R: Внешнее сопротивление

[2-3-1-6-4] Управление переключением транзисторов В приведенной ниже цепи, когда транзистор Tr1 по некоторым причинам не

полностью включен (отперт), и при отсутствии диода, существует небольшое падение напряжения на выводах С – Е транзистора Tr1. В этом случае транзистор Tr2 не может быть полностью выключен (заперт).

Для предотвращения этого, рабочее напряжение транзистора Tr2 поднимается посредством падения напряжения прямого (пропускного) направления (около 0,7 В) на диоде для полного выключения (запирания) транзистора Tr2.

(Рис: 2-3-1-6-4) Vi: Входное напряжение Vo: Выходное напряжение

[2-3-1-6-5] Формирование сигнала В этом случае диод производит преобразование (формирование) сигнала из формы,

показанной на рисунке [A] в вид, показанный на рисунке [B]. Если входное напряжение превышает напряжение V (заштрихованная часть

сигнала [A]), прямое напряжение приложено к диоду, диод проводит ток, а выходное напряжение ограничивается величиной V ∼ V + 0,7.

Однако, если входное напряжение ниже напряжения V, ток не проходит через диод и входное напряжение становится равным напряжению на выходе.

(Рис: 2-3-1-6-5) Vi: входное напряжение Vo: выходное напряжение

[2-3-1-7] Зенер-диод Зенер-диод имеет такую же характеристику, что и обычный диод. Однако его

характеристика эффективно используется в зоне обратного действия. Его характеристика в зоне обратного действия имеет максимальную крутизну и

строго управляется. Зенер-диод применяется в схемах регулирования напряжения (для поддерживания

постоянного напряжения) при помощи напряжения пробоя (Зенер напряжения). Зенер напряжение зависит от диода. Существуют диоды этого типа с напряжением пробоя от нескольких вольт до сотен вольт.

(Рис: 2-3-1-7) Vz: Напряжение пробоя (Зенер напряжение) a. Постоянная величина b. Характеристика в зоне обратного действия c. Характеристика в зоне прямого действия d. Напряжение e. Электрический ток f. Обозначение Зенер-диода

[2-3-1-8] Электрические цепи с применением Зенер-диода [2-3-1-8-1] Цепь регулятора напряжения

На рисунке показана электрическая цепь простейшего регулятора напряжения. Когда напряжение питания Vi выше напряжения пробоя Зенер-диода, на выходе Зенер-диода устанавливается напряжение Vo. Но если напряжение питания ниже напряжения пробоя Зенер-диода или даже отрицательно, то при большой нагрузке (когда R2 мало) выходное напряжение Vo становится ниже напряжения пробоя.

(Рис: 2-3-1-8-1) Vi: Входное напряжение Vo: Выходное напряжение Dz: Зенер-диод

[2-3-1-8-2] Цепь регулятора напряжения (регулятор на интегральной схеме – IC) На рисунке показан регулятор, построенный на интегральной схеме. Если входное

напряжение, вырабатываемое генератором меньше допустимого напряжения, электрический ток не проходит через Зенер-диод, транзистор Tr1 заперт, Tr2 отперт и ток подается на обмотку возбуждения. Если входное напряжение выше допустимого, напряжение становится выше напряжения пробоя, подаваемого на Зенер-диод, электрический ток проходит через Зенер-диод, транзистор Tr1 отпирается, транзистор Tr2 заперт, ток на обмотку возбуждения не подается и напряжение, вырабатываемое генератором, остается постоянным.

(Рис: 2-3-1-8-2) GEN: Генератор 1. Обмотка возбуждения 2. Зенер-диод 3. Замок зажигания

[2-3-1-8-3] Поглощение противоэдс В момент размыкания первичной обмотки катушки зажигания, в ней генерируется

напряжение около 400 В (точка А). При отсутствии в цепи Зенер-диода, это напряжение может быть подано на вход

транзистора и транзистор выйдет из строя. Однако при включении Зенер-диода параллельно транзистору, как показано на рисунке, при возникновении высокого напряжения (около 400 В), которое выше напряжения пробоя Зенер-диода, через Зенер-диод пойдет ток и потому это высокое напряжение не подастся на транзистор.

(Рис: D_058.jpg) 1. Катушка зажигания 2. При высоком напряжении 3. Коммутатор 4. К распределителю 5. Зенер-диод

[2-3-1-9] Светодиод (LED) Светодиод или LED, это диод с PN переходом. При подаче напряжения на диод по

схеме прямого действия, он излучает свет. Светодиоды имеют следующие положительные свойства: - большой ресурс - меньшее потребление электроэнергии - меньшая инерционность по сравнению с лампами накаливания.

Излучаемый цвет зависит от материала полупроводника. Для индикации различных ситуаций на дисплее, используют различные цвета: красный, желтый, зеленый и синий. Применяется также и инфракрасный свет для передачи различных сигналов. Что касается яркости излучаемого света, светодиоды могут быть стандартной яркости (для дисплеев), яркости высокой интенсивности и до очень высокой интенсивности.

В автомобильной технике, светодиоды применяются в качестве индикаторов в цифровых тахометрах, в высокорасположенных стоп-сигналах и в качестве световой индикации датчика положения распределительного вала (датчик СМР).

(Рис: D_059.jpg) 1. Направление движения электрического тока 2. Светодиод (LED) 3. Свечение (красный, желтый, зеленый, и др.) a. Интенсивность зеленого света b. Интенсивность красного света c. Интенсивность света по оси ординат (мкд - микрокандела) d. Электрический ток прямого действия (мА)

[2-3-1-10] Фотодиод При изменении количества света, попадающего на фотодиод, который пропускает

постоянное напряжение в обратном направлении, величина электрического тока, протекающего по цепи, также изменяется пропорционально количеству света, см. рисунок.

Преобразуя изменение количества света в изменение тока, это свойство фотодиода применяется в светоэлектрических цепях для управления ими. Например, они используются в считывающих элементах информационных систем и в качестве солнечного элемента в автоматическом кондиционере автомобиля.

(Рис: 2-3-1-10)

1. Направление движения тока 2. Фотодиод 3. Световой поток 4. Количество света

[2-3-1-11] Диод переменной емкости Силиконовый диод не пропускает постоянный электрический ток в обратном

направлении, но в случае переменного тока только этот сигнал проходит через этот диод, как показано на рисунке. Это свойство подобно свойству конденсатора, но емкость изменяется в соответствии с величиной обратного тока. Используя это свойство, диод переменной емкости применяется в цепях электронных блоков настройки.

(Рис: 2-3-1-11) 1. Диод переменной емкости 2. Высокочастотный сигнал 3. Для блока настройки амплитудной модуляции (АМ) 4. Для блока настройки частотной модуляции (FM) C: Емкость V: Обратное напряжение t: Время i: Электрический ток

[2-3-2] Транзистор Слово транзистор это сокращение - «передающее сопротивление», что означает

«сопротивление, способное к усилению передачи сигнала». Существуют различные типы транзисторов. В этом разделе описываются наиболее употребительные типы транзисторов, фототранзистор, применяемый в датчике положения распределительного вала двигателя автомобиля, как полевой транзистор (FET) в качестве силового элемента.

[2-3-2-1] Устройство транзистора общего назначения В упрощенной версии транзистора, три слоя полупроводников Р типа и N типа

попеременно соединены друг с другом и к каждому слою подсоединен вывод. Известны два основных типа транзисторов, так называемых PNP транзисторы, имеющие два P слоя с двух сторон слоя N и NPN транзисторы, имеющие два слоя N по обе стороны слоя P. Средний слой называется базой (В), слой с одной стороны называется коллектором (С) и слой с другой стороны называется эмиттером (Е).

PNP и NPN транзисторы обозначаются символами, показанными на рисунке. Стрелка на символе означает направление движения электрического тока.

(Рис: 2-3-2-1) [a] PNP транзистор [b] NPN транзистор E:эмиттер B:база C:коллектор

[2-3-2-2] Принцип действия транзистора NPN транзистор применяется в цепях, одна из которых показана на рисунке [1].

Если ток iB течет от базы к эмиттеру, то ток iC течет от коллектора к эмиттеру. Для случая PNP транзистора, аккумуляторная батарея подсоединяется наоборот по отношению к случаю NPN транзистора, как показано на рисунке [2]. Направление движения электрического тока меняется на обратное, но принцип действия транзистора остается тем же, что для случая NPN транзистора.

Поскольку направление движения электрического тока меняется на обратное в PNP и NPN транзисторах, а принцип действия обоих тот же, в этом учебнике рассматривается работа только NPN транзистора. iB называется ток базы, iC называется ток коллектора, а iE = iB + iC называется ток эмиттера.

(Рис: 2-3-2-2) [1] NPN транзистор [2] PNP транзистор iB: ток базы iC: ток коллектора iE: ток эмиттера

[2-3-2-3] Характеристика «ток базы – ток коллектора» В примере на рисунке [A] рассматривается изменение тока коллектора iC

вызываемого изменением тока базы iB посредством сопротивления R1, при этом установлена связь между током базы iB и током коллектора iC, которая видна на рисунке [B].

Как явствует из рисунка, при увеличении тока базы iB, ток коллектора iC также стремится к увеличению пропорционально току базы iB, но ток коллектора iC значительно превосходит ток базы iB.

Но на практике, при непрерывном увеличении тока базы iB, ток коллектора iC достигает только определенной величины. Это происходит вследствие наличия в цепи сопротивления R2, по которому протекает ток коллектора iC. Ток коллектора iC не превышает величины V2/R2 (mA). Если удалить сопротивление R2 и увеличить ток базы iB в цепи, ток коллектора iC возрастет пропорционально увеличения тока базы iB. Но в этом случае, если превысить максимум допустимого тока, транзистор выйдет из строя.

(Рис: 2-3-2-3) iB: ток базы (небольшой) iC: ток коллектора (значительный)

[2-3-2-4] Характеристика напряжения коллектор-эмиттер через ток коллектора График, приведенный ниже, показывает зависимость тока коллектора iC от

коллектор-эмиттерного напряжения VCE. В соответствии с графиком, при iC = O mA, коллектор-эмиттерное напряжение VCE равно напряжению питания V2, а когда коллектор-эмиттерное напряжение VCE = 0, ток коллектора iC = V2/R2. Соединяющая эти две точки линия, является вольтамперной характеристикой транзистора, показывающей, что при увеличении тока коллектора iC, коллектор-эмиттерное напряжение VCE снижается.

(Рис: 2-3-2-4) iC: ток коллектора VCE: коллектор-эмиттерное напряжение

[2-3-2-5] Принцип действия транзистора Если взять из общей схемы соединения транзистора (которая была показана на

предыдущей странице) только ту ее часть, по которой протекает ток коллектора iC в соответствии с вольтамперной характеристикой транзистора, то ее можно представить в виде, показанном ниже. Сначала, когда iC = 0, и VCE = V2, транзистор можно считать как выключатель, и это видно ниже из рисунка [A], цепь разомкнута. Когда же iC = V2/R2, VCE = 0, цепь замкнута, рисунок [B]. Когда же ток коллектора iC больше 0 mA, но ниже V2/R2, то есть напряжение находится между коллектором – эмиттером, то транзистор можно считать сопротивлением. Коллекторно-эмитерное напряжение VCE изменяется, и в этом случае, транзистор можно считать переменным сопротивлением, рисунок [C]. Эти состояния могут быть получены при изменении значения тока базы iB, используя характеристику тока эмиттера-тока коллектора.

Принцип действия транзистора показан на следующей странице.

(Рис: 2-3-2-5) iC: ток коллектора Rv: переменное сопротивление

[2-3-2-5-1] Эффект усиления Это свойство транзистора используется в тех случаях, когда транзистор

применяется в качестве переменного сопротивления. Транзистор используется в пределах, показанных ниже на рисунке.

Принимая во внимание, что ток коллектора iC изменяется пропорционально изменению тока базы iB, при этом полагают ток базы iB входным сигналом, а ток коллектора iC выходным сигналом. В этом случае обнаруживается, что малый ток базы iB усиливается в большой ток коллектора iC. Величины тока базы iB, тока коллектора iC и коэффициента усиления различны для разных транзисторов. В общем случае фактор усиления по постоянному току (iC/iB) находится в пределах 10 – 1000.

(Рис: 2-3-2-5-1) iB: ток базы iC: ток коллектора

[2-3-2-5-2] Эффект переключателя Это свойство транзистора используется в тех случаях, когда транзистор

применяется в качестве выключателя. Это свойство применяется в точках «А» и «С» характеристики iB-iC. Током коллектора iC можно управлять (включен-выключен) путем подачи определенного значения тока базы iB или полного его отключения.

В этом случае, также малый ток базы iB обеспечивает получение большого тока коллектора iC таким же образом, как это было отмечено выше, как режим усиления сигнала. Но здесь транзистор работает как реле и это видно из рисунка, приведенного ниже. В этом случае, база В – эмиттер Е играют роль катушки реле, а коллектор С – эмиттер Е: контакты реле. Это по сути выключатель контактного типа, но в отличие от реле стандартного типа не имеет контактов механического типа. При включении С – Е элементов транзистора, всегда наблюдается падение напряжения (примерно на 0,7 В) на элементах В – Е транзистора. И наоборот, для того чтобы включить транзистор, необходимо подать напряжение на 0,7 В выше на элементы В – Е.

(Рис: 2-3-2-5-2) [A] Эквивалентная цепь транзистора [B] Переключающее действие транзистора 1. Катушка 2. Контакт iB: ток базы iC: ток коллектора vBE: напряжение «база – эмиттер» (выше на 0,7 В)

[2-3-2-6] Применение транзисторов Цепи, в которых применяются транзисторы, включают цепь усилителя

переменного тока и цепь генератора, использующая свойство усилителя, а также цепи, использующие свойство переключателя. Свойство переключателя широко применяется в автомобилях, например, цепь, состоящая из двух транзисторов, которая описывается ниже.

[Описание выключающего действия транзистора] Если выключатель (SW) разомкнут, напряжение от аккумуляторной батареи

подается на базу транзистора Tr1 и ток базы iB1 проходит через цепь. Следовательно, и ток коллектора iC1 проходит через коллектор. В этот момент, напряжение в зоне С – Е транзистора Tr1 становится равной 0 В.

Это состояние носит название - «транзистор включен». Поскольку в этот момент, напряжение в зоне С – Е транзистора Tr1 Составляет

величину около 0 В, напряжение в зоне В - Е транзистора Tr2не становится выше на 0,7 В и ток базы iB2 не проходит через транзистор Tr2. Ток коллектора iC2 транзистора Tr2 также не проходит. Это состояние носит название – «транзистор выключен».

Поэтому электрический ток не проходит через лампу накаливания и эта лампа не горит.

[Описание включающего действия транзистора] При включенном выключателе SW (ON), В – Е часть транзистора Tr1 закорочена

этим выключателем, ток базы iB1 не проходит, и транзистор Tr1 выключается. Поэтому напряжение на В – Е транзистора Tr2 становится больше, чем 0,7 В, ток базы iB2 поступает на транзистор Tr2 и он включается. В результате возникает ток коллектора iC2 и лампа накаливания загорается.

Поскольку в этой цепи транзистор работает, и лампа накаливания попеременно включается/выключается при включении/выключении выключателя SW, и потому лампа может быть включена при подаче небольшого тока на выключатель SW.

(Рис: 2-3-2-6) [A] При выключенном (OFF) положении выключателя [B] При включенном (ON) положении выключателя SW: Выключатель

[2-3-2-7] Краткое описание фототранзистора Фототранзистор преобразует изменение количества света в изменение

электрического тока. Фототранзистор воспринимает свет своей базой, как показано на рисунке ниже, и изменяет ток коллектора в соответствии с количеством света, воспринимаемого базой транзистора. Но поскольку фототранзистор обладает еще и свойством усиливать сигнал, то в смысле чувствительности он превосходит фотодиод.

В автомобилях фототранзистор используется вместе со светодиодом в датчике положения распределительного вала (СМР sensor) - модель автомобиля BALENO 1,8 (SY418). Как видно из рисунка, световой поток исходит от светодиода (LED) и попеременно пересекается вращающимся диском с прорезями, фототранзистор включается, когда световой поток облучает его и выключается, когда световой поток прерывается. Таким образом, на выходе формируется импульсное напряжение и их количество пропорционально частоте вращения распределительного вала.

(Рис: 2-3-2-7)

0. Датчик положения распределительного вала (СМР sensor) 1. Светодиод (LED) 2. Фототранзистор 3. Диск с прорезями 4. Сигнал, определяющий цилиндр двигателя (REF) 5. Сигнал, определяющий частоту вращения коленчатого вала двигателя (POS) 6. Оптическая пара 7. Свет 8. Сигнал, определяющий цилиндр двигателя (REF) 9. Сигнал, определяющий частоту вращения коленчатого вала двигателя (POS)

[2-3-2-8] Полевой транзистор (FET) В транзисторе общего назначения, о котором говорилось выше, работает под

действием токов, образующихся под действием двух типов проводимости: дырочной и электронной, и транзистор этого типа носит название двухполюсного. Но в транзисторе полевого типа ни дырки, ни электроны не вызывают потока электрического тока, но электрический ток управляется воздействием электрического поля (напряжение на единицу длины). Полевые транзисторы могут быть двух типов, в зависимости от устройства электрода, называемого затвором (gate). - Полевой транзистор с управляющим Р-N переходом (J FET: Junction-FET) - Полевой транзистор с изолированным затвором (обычно называемым MOS FET: полевой транзистор с металл-оксид-полупроводниковым затвором).

Далее рассматривается полевой транзистор типа MOS FET.

[2-3-2-8-1] Принцип действия полевого транзистора с изолированным затвором (MOS FET)

На рисунке [A], исток-стоковая часть транзистора (кремниевая подложка под оксидной пленкой базы) всегда является подложкой кремния Р-типа (дырочный). Для обеспечения проводимости через исток-стоковую часть необходимо изменить ее на исток-стоковую часть N-типа, чтобы создать заряд N-типа (электронный). Это достигается путем создания проводимости по N-типу.

(Рис: 2-3-2-8-1) [A]: Устройство транзистора MOS FET [B]: Отсутствие напряжения на затворе [C]: На затвор приложено значительное напряжение [D]: Обозначение транзистора S: Исток G: Затвор D: Сток 1. Металл 2. Оксидная пленка 3. Кремний Р-типа (дырочный)

4. N-проводимость, поскольку N (электронная) проводимость выполнена внутри Р (дырочной) проводимости 5. Незанятый слой в зоне Р (дырочной) проводимости 6. Выключатель SUB (подложка)

[2-3-2-8-2] Принцип действия полевого транзистора с изолированным затвором (MOS FET) - продолжение

Поскольку напряжение не подается на затвор при размыкании цепи (switch off), как показано на рисунке [В], исток N-типа и кремниевый элемент Р-типа находятся под одинаковым потенциалом и электрический ток не проходит. Незанятый слой (электрический заряд в виде свободных электронов не существует, и это не может вызвать протекания электрического тока) сформирован в переходе PN. Напряжение обратного направления подается на PN переход со стороны кремниевого элемента Р-типа и стока N-типа и поэтому незанятый слой расширяется. По этой причине, электроны со стороны истока не могут переместиться к стоку через элемент Р-типа между истоком и стоком.

На рисунке [B] показан незанятый слой со стороны элемента Р-типа пунктирной линией, но на самом деле незанятый слой существует также и со стороны элемента N-типа.

На рисунке [C], поскольку затвор (gate) со стороны слоя «металл» становится положительно заряженным при замыкании цепи (switch on), отрицательный заряд (свободные электроны) индуктируется со стороны кремниевого элемента Р-типа при помощи положительного потенциала. Таким образом, здесь создается канал N-типа, через который электроны перемещаются от истока к стоку, то есть начинает протекать стоковый электрический ток. Под указанным слоем формируется незанятый слой. При возрастании напряжения, приложенного к затвору транзистора, поток электронов увеличивается и увеличивается также и электрический ток.

Этот тип транзистора (MOS FET) является устройством, которое регулирует напряжение, и поскольку он не использует тока базы, как это имеет место в обычном транзисторе, потребление энергии этим транзистором невелико. Дополнительным преимуществом этого транзистора является высокая скорость переключения (коммутации), то и напряжение стока-истока (сопротивления цепи в открытом или включенном состоянии) невелико.

(Рис: 2-3-2-8-1) [A]: Устройство транзистора MOS FET [B]: Отсутствие напряжения на затворе [C]: На затвор приложено значительное напряжение [D]: Обозначение транзистора S: Исток G: Затвор D: Сток 1. Металл 2. Оксидная пленка

3. Кремний Р-типа (дырочный) 4. N-проводимость, поскольку N (электронная) проводимость выполнена внутри Р (дырочной) проводимости 5. Незанятый слой в зоне Р (дырочной) проводимости 6. Выключатель SUB (подложка)

[2-3-3] Другие полупроводниковые элементы [2-3-3-1] Термистор

Термистор изготавливается путем перемешивания и спекания при высокой температуре окислов никеля, марганца, кобальта, железа и меди. Сопротивление резистора под действием температуры значительно изменяется. Его сопротивление изменяется более чем в 10 раз по сравнению с медью.

Устройства, называемые термисторами, в общем случае, имеют отрицательную температурную характеристику, То есть их сопротивление снижается с ростом температуры. Термистор, используя это свойство, при котором его сопротивление в значительной степени снижается с ростом температуры, применяется для ее определения. В автомобилях термисторы применяются для определения температуры охлаждающей жидкости, температуры воздуха во впускном коллекторе, температуры наружного воздуха в испарителе и др.

Известен также термистор с положительной температурной характеристикой, который называется РТС термистор; то есть с ростом температуры, сопротивление термистора увеличивается.

РТС – это сокращение «положительная температурная характеристика». РТС термистор применяется в качестве нагревательного элемента в системе автоматической воздушной заслонки карбюратора. При увеличении температуры, сопротивление этого термистора также увеличивается, но ток, проходящий по цепи, снижается и, в этом случае, температура может поддерживаться постоянной.

(Рис: 2-3-3-1) R: Сопротивление T: Температура 1. Сопротивление термистора (отрицательная температурная характеристика) 2. Сопротивление меди (положительная температурная характеристика)

[2-3-3-2] Пьезоэлемент Пьезоэлемент имеет особое свойство, смысл которого приведен ниже:

- При приложении давления или усилия растяжения к кристаллу полупроводника, его сопротивление изменяется или он вырабатывает электродвижущую силу.

В автомобильной технике, пьезоэлементы применяются в датчиках абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе (MAP sensor) в электронной системе впрыскивания бензина (EPI). Пьезоэлемент преобразует изменение внутреннего давления воздуха во впускном коллекторе в изменение своего сопротивления. Пьезоэлемент

подвергается влиянию внешнего давления и изменяет свое сопротивление, вследствие преобразования давления в переменное напряжение или электрический ток на его выходе.

Пьезоэлемент, имеет свойство генерировать электродвижущую силу, он применяется в датчике детонационного сгорания для определения детонации. Пьезоэлемент подвергается деформации вследствие резонирования и вибрации блока цилиндров и генерирует электродвижущую силу.

(Рис: 2-3-3-2) [A] Разрез датчика давления воздуха (MAP sensor) [B] Характеристика датчика давления воздуха (MAP sensor) [C] Разрез датчика детонационного сгорания [D] Характеристика датчика детонационного сгорания 1. Силиконовый чип 2. Узел датчика 3. Камера разрежения 4. Фильтр 5. Выводная клемма 6. Абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе 7. Пьезоэлемент Vo: Электродвижущая сила на выходе датчика (В) MAP: Абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе (кПа) fo: Резонансная точка f: Частота

[2-3-3-3] Резистивный фотоэлемент (Cds cell) Явление, при котором сопротивление полупроводника или непроводника

изменяется при попадании на него светового потока, называется фотопроводимостью. Элемент, использующий это явление, называется фотопроводимым элементом. Резистивный фотоэлемент это разновидность фотопроводимого элемента, в котором происходит изменение сопротивления при попадании на него потока света. В этом элементе используется следующий принцип. Напряжение, подаваемое к выводам

устройства и изменение его сопротивления вследствие изменения светового потока, преобразуется в изменяемый ток на выходе. В автомобилях это устройство применяется для определения степени яркости свечения автоматических световых приборов.

(Рис: 2-3-3-3) 1. Световой поток 2. Стекло 3. Напряжение фотопроводимости (CdS слой) 4. Вывод

[2-3-3-4] IC (Интегральная схема)

IC (Интегральная схема) означает: «цепь, собранная из различных деталей». Интегральная схема состоит из различных деталей, таких как транзисторы, диоды, конденсаторы, сопротивления и соединительных элементов и представляет собой узел небольшого размера, изготовленный из очень мелких деталей.

Интегральная схема состоит из большого количества цепей транзисторов, заключенных в небольшой прямоугольной формы силиконовый чип размером в несколько миллиметров. Этот чип размещается в полимерном или керамическом корпусе. В прошлом в электрических цепях применялся двухрядный корпус (DIP) для вставных монтажных плат, но недавно стал применяться плоский квадратный корпус (QFP) для поверхностных монтажных плат или еще называемый безвыводной пластиковый кристаллодержатель (PLCC).

Гибридная интегральная схема состоит из нескольких более мелких интегральных схем и других периферических деталей, таких как транзисторы, конденсаторы, сопротивления, которые также расположены в керамическом корпусе (чипе) и соединенных вместе пленочными связями. Такой тип интегральной схемы имеет низкую степень интеграции, но позволяет производить прецизионные сопротивления, сокращает время, затрачиваемое на исследования и развитие этих схем, а также позволяет значительно уменьшить их размеры.

(Рис: 2-3-3-4)

1. Схема чипа (внутри расположено много транзисторов) 2. Силиконовый чип 3. Эпоксидный полимер (корпус) 4. Золотой сварной контакт 5. Вывод [A]: Устройство интегральной схемы [B]: Гибридная интегральная схема

[2-3-3-4-1] Классификация интегральных схем Интегральные схемы имеют много преимуществ, таких как:

- миниатюризация - снижение стоимости электрических цепей - обеспечение высокой надежности в работе.

Интегральные схемы широко применяются в автомобилестроении. Классификация интегральных схем производится в соответствии с уровнем их

интеграции так, как это показано в таблице. Интегральные схемы также подразделяются на биполярные и с памятью К-МОП, в

соответствии с типом транзисторов, применяемых в аналоговых и цифровых интегральных схемах. Аналоговые интегральные схемы используются в цепях усиления аудио- и телевизионных установок. Цифровые интегральные схемы состоят из комбинации логических цепей, описываемых в этом учебнике позже, которые являются частью центрального процессора бортового микрокомпьютера и памяти. Название Число элементов в цепи SSI: интеграция малого уровня Около 100 MSI: интеграция среднего уровня От 100 до 1000 элементов LSI: интеграция большого уровня От 1000 до 100000 элементов VLSI: очень широкомасштабная интеграция От 100000 до 10 миллионов элементов ULSI: интеграция ультравысокого уровня Более 10 миллионов элементов

[2-3-4] Аналоговые и цифровые сигналы Существуют два типа электрических сигналов, а именно аналоговые и цифровые

сигналы.

(Рис: 2-3-4) A: Аналоговый сигнал: непрерывно меняющийся сигнал D: Цифровой сигнал: дискретно меняющийся сигнал Vo: Изображение сигнала [a]: В качестве сигнала используется напряжение [b]: В качестве сигнала используется время [c]: В качестве сигнала используется напряжение

[2-3-5] Цифровой сигнал Цифровая интегральная схема, работающая от цифрового сигнала, применяется в

электронных устройствах автомобилей. Цифровой сигнал оценивает наличие или отсутствие тока (напряжения) как сигнала. Наличие сигнала обозначается символом «1», отсутствие сигнала обозначается символом «0» (см. рисунок [A]). Обозначается ли электрический сигнал «1» или «0», это определяется сравнением этого сигнала с базовым напряжением. Если этот сигнал превышает базовое напряжение, то это значит, сигнал обозначается «1», если же он ниже, чем базовое напряжение, то он обозначается «0».

Значит, даже если значение этого сигнала слегка флуктуирует, но все же превышает базовое значение, то все-таки он может считаться «1». Но если значение сигнала несколько ниже базовой величины, то он считается «0» (см. рисунок [B]). Поэтому, если расширить понятие разницы между сигналом «1» и сигналом «0» (например, «1» = 5 В, «0» = 0 В), то этот сигнал становится очень стабильным сигналом способным противостоять электрическим помехам. Напряжение распознавания «1» - «0», носит название порогового.

Цифровые сигналы имеют только два числа: «1» и «0». Поскольку сигналы различных типов не могут быть представлены только одним числом, их формирование сопровождается обозначением несколькими числами.

(Рис: 2-3-5) Vth: Базовое значение напряжения (пороговое напряжение)

[2-3-6] Логические цепи Интегральная цепь изготавливается из большого количества элементов, таких как

транзисторы, электронные цепи таких устройств очень сложны. В цифровых интегральных цепях, которые оперируют цифровыми сигналами, работа интегральных цепей представляется логическими цепями. Основные цепи используют логические элементы: логический элемент И (логическое умножение), логический элемент ИЛИ, логический элемент НЕТ (инвертор), логический элемент И-НЕ, логический элемент ИЛИ-НЕ. Возможны различные построения путем комбинации различных логических элементов.

[2-3-6-1] Логический элемент И (логическое умножение) Логический элемент И может быть представлен в виде цепи, показанной на

рисунке, на котором выключатель может считаться как входной сигнал, а электрическая лампа – как выходной сигнал. Для того чтобы зажечь лампу, которая является выходным сигналом цепи, необходимо включить оба выключателя А и В. В этом случае логический элемент И – тот, в котором выходной сигнал является «1» только когда, когда оба входных сигнала А и В являются «1». Связь между входными и выходными сигналами представлена в таблице справа.

Входные сигналы логической цепи И не ограничиваются только двумя, их может быть и три и более.

(Рис: 2-3-6-1) R: Электрическая лампа A: Выключатель А или входной сигнал А B: Выключатель В или входной сигнал В Q: Выходной сигнал a: Обозначение логического элемента IN: Входной сигнал OUT: Выходной сигнал

[2-3-6-2] Логический элемент ИЛИ Составив цепь из выключателей и электрической лампы так, как показано на рисунке, получим логический элемент ИЛИ. В этой цепи лампа загорается при включении одного из выключателей (А или В) или обоих выключателей одновременно. В этом случае цепь логического элемента ИЛИ – тот, в котором выходной сигнал является «1», когда один или оба входных сигнала А и В являются «1». Входные сигналы логической цепи ИЛИ не ограничиваются только двумя, их может быть и три и более.

(Рис: 2-3-6-2) R: Электрическая лампа A: Выключатель А или входной сигнал А B: Выключатель В или входной сигнал В Q: Выходной сигнал a: Обозначение логического элемента IN: Входной сигнал OUT: Выходной сигнал

[2-3-6-2] Логический элемент НЕ Составив цепь из выключателей и электрической лампы так, как показано на

рисунке, получим логический элемент НЕ. В этой цепи, лампа загорается при включенном выключателе, и гаснет при его выключении. В этом случае цепь логического элемента НЕ

– тот, в котором выходной сигнал является «1», когда входной сигнал является «0», или выходной сигнал является «0», когда входной сигнал – «1».

(Рис: 2-3-6-3) a: Обозначение логического элемента A: Выключатель А или входной сигнал А R: Электрическая лампа (гаснет при включении выключателя) IN: Входной сигнал OUT: Выходной сигнал

[2-3-6-4] Логический элемент НЕ-И Логический элемент НЕ-И составлен из логического элемента НЕ и логического

элемента И и представлен в виде символа на рисунке. Обозначение (о) в этом символе представляет логический элемент НЕ (инвертирующий элемент). Связь между входным и выходным сигналами этого логического элемента представляет цепь, в которой выходной сигнал является «1», когда все входные сигналы являются «0» или когда любой входной сигнал является «1».

(Рис: 2-3-6-4)

[2-3-6-5] Логический элемент НЕ-ИЛИ Логический элемент НЕ-ИЛИ составлен из логического элемента НЕ и логического

элемента ИЛИ и представлен в виде символа на рисунке. Связь между входным и выходным сигналами этого логического элемента

представляет цепь, в которой выходной сигнал является «1», когда все входные сигналы являются «0», и выходной сигнал является «0» когда любой входной сигнал является «1».

(Рис: 2-3-6-5)

[2-3-6-6] Меры предосторожности при обращении с полупроводниками Полупроводники типа диодов, транзисторов, интегральных схем и др. обладают

отличными характеристиками. Но полупроводники обладают также и слабыми местами. Они очень чувствительны к перенапряжению, к перегрузке по току, повышенным значениям температуры и влажности.

Для каждого типа полупроводников должны жестко соблюдаться допустимые диапазоны условий их эксплуатации. При выходе за допустимые пределы диапазонов условий их эксплуатации, полупроводники выходят из строя. Поскольку существует много различных типов полупроводников, имеющих различные характеристики, необходимо также неукоснительно принять во внимание допустимые диапазоны условий их эксплуатации, которые имеют различные значения, в зависимости от типа полупроводника.

Поэтому, при проверке электрических цепей с полупроводниками необходимо быть очень внимательным и не подвергать полупроводники перенапряжению, перегружать их током и воздействию повышенных температур.

[3] Проверка электрических цепей Совсем недавно обнаружилось значительное увеличение различных электронных

систем, применяемых в домашнем хозяйстве. Автомобили также не явились исключением. Электронное управление элементами и системами автомобиля продолжает активно развиваться. При этом проверка электронных цепей в процессе технического обслуживания и при ремонте автомобиля становится неотъемлемой частью эксплуатации автомобиля. В автомобиле применяются различные устройства с электронными цепями. Их конфигурация различна. Количество входных и выходных выводов постоянно увеличивается. Электронные цепи постоянно усложняются, в каждом случае существуют общие понятия и решения. В этом разделе учебника описываются основы проверки электронных цепей, и меры предосторожности при проверке электронных цепей.

[3-1] Некоторые соображения, принимаемые во внимание при проверках

[3-1-1] Проверка электронных схем (цепей) В целом, электронные цепи можно разделить на четыре группы. (1) Входные цепи

a) на рисунке: сигнал принятый датчиком b) на рисунке: сигнал поданый в блок управления

(2) Управляющие цепи

с) на рисунке: сигнал на выходе блока управления (3) Выходные цепи

d) на рисунке: сигнал поданый к выходному устройству (исполнительному механизму)

e) на рисунке: выходное устройство (исполнительный механизм) (4) Соединения

Проводка: путь передачи сигнала к каждому устройству.

(Рис: 3-1-1) [A]: Конфигурация электронных цепей (например, электронная система впрыскивания бензина – EPI) [B]: Проверка электронных цепей 1. Расходомер воздуха 2. Катушка зажигания 3. Датчик температуры охлаждающей жидкости 4. Электронный блок управления двигателем (ЕСМ) 5. Форсунки 6. Датчики (входной сигнал)

7. Проводка 8. Управляющая цепь 9. Исполнительные механизмы (выходной сигнал) 10. Входная цепь (датчики, выключатели и др.) 11. Управляющая цепь (компьютер) 12. Выходная цепь (электродвигатели, лампы, электромагнитные клапаны и др.) 13. Причина неисправности находится здесь c: исправно d: неисправно

[3-1-1-1] Проверка электронных схем (цепей) (продолжение) При необходимости проведения проверки, в случае появления каких-либо

неисправностей, необходимо условно разделить всю цепь на четыре составляющих, как это было сделано на предыдущей странице. Проверьте каждую цепь в отдельности и выявите причину неисправности.

Например, при наличии неисправности выходного сигнала на входе в исполнительный механизм (точка «d» на рисунке), а выходной сигнал на выходе из управляющей цепи (точка «с» на рисунке) в норме, это означает, что необходимо искать причину неисправности между этими двумя точками. То есть, необходимо найти причину неисправности, проверив, в какой части цепи сигнал в норме, а в какой – аномален.

(Рис: 3-1-1-1) [A]: Конфигурация электронных цепей (например, электронная система впрыскивания бензина – EPI) [B]: Проверка электронных цепей 1. Расходомер воздуха 2. Катушка зажигания 3. Датчик температуры охлаждающей жидкости 4. Электронный блок управления двигателем (ЕСМ) 5. Форсунки 6. Датчики (входной сигнал) 7. Проводка 8. Управляющая цепь 9. Исполнительные механизмы (выходной сигнал) 10. Входная цепь (датчики, выключатели и др.) 11. Управляющая цепь (компьютер) 12. Выходная цепь (электродвигатели, лампы, электромагнитные клапаны и др.) 13. Причина неисправности находится здесь c: исправно d: неисправно

[3-1-2] Измерение напряжения в электронной цепи Электронные устройства могут быть проверены путем измерения напряжения, тока

или сопротивления в цепи, после чего измеренные величины дают возможность оценить состояние проверяемого устройства.

Однако измерение величины проходящего через цепь электрического тока затруднительно. Ток, протекающий через электронную цепь с полупроводниками мал, и его трудно измерить. Более того, для того чтобы измерить величину тока, необходимо разорвать цепь и в разрыв последовательно подсоединить амперметр. Что же касается измерения сопротивления, то оно не может быть измерено, когда цепь находится под напряжением.

Измерение напряжения производится легко: поскольку вольтметр подсоединяется к цепи параллельно. При увеличении сопротивления проводника вследствие его разрушения, на этом сопротивлении возникает напряжение при прохождении тока через этот проводник. По величине падения напряжения в замкнутой цепи, можно судить о состоянии цепи без измерения его сопротивления. Более того, электронные цепи работают в соответствии с номинальным напряжением, значения которого обычно приводятся в соответствующем руководстве по эксплуатации той или иной электронной цепи.

(Рис: 3-1-2)

[3-1-2-1] Методика измерения напряжения Применяются два метода измерения напряжения, а именно, один из них измеряет

напряжение на каждой клемме и на минусовой клемме аккумуляторной батареи («массе»), как показано на рисунке [A], и другой метод измерения падения напряжения на каждом элементе цепи, как это показано на рисунке [B]. Чаще используется первый метод измерения напряжения [A]. Что касается другого метода [B], то он иногда более удобен, поскольку он позволяет непосредственно измерить напряжение на проверяемом элементе цепи. Проверку выполняют тем методом, который в каждом случае более приемлем.

(Рис: 3-1-2-1) [A]: Метод [A] измерения напряжения [B]: Метод [B] измерения напряжения [C]: Изменение напряжения

BAT: Аккумуляторная батарея V: Напряжение (В) Vmax: Максимальное значение напряжения Vav: Среднее значение напряжения (измеренное вольтметром напряжение) T: Время (секунды)

[3-1-2-2] Наблюдение формы сигнала напряжения Напряжение следующих сигналов изменяется во времени:

- первичное напряжение катушки зажигания - напряжение сигнала впрыскивания топлива (в двигателях с электронным впрыскиванием бензина) - прямоугольная форма волны напряжения.

При измерении такого меняющегося напряжения вольтметром (тестером), вольтметр покажет только какую-то среднюю величину меняющегося напряжения, при этом невозможно оценить максимальное значение напряжения, время срабатывания исполнительного механизма, ворму сигнала изменяющегося напряжения.

Для этих целей обычно применяется осциллограф, дающий возможность наблюдать быстро меняющиеся во времени процессы и, в частности, изменение напряжения.

Осциллограф это прибор, показанный на рисунке. Изменение напряжения отображается на экране (электронно-лучевая трубка – CRT или жидкокристаллический экран – LCD) в форме волны изменяющегося напряжения. По горизонтальной оси представляется время, по вертикальной оси – напряжение. Масштаб времени и напряжения может быть легко подобран для получения наилучшего для наблюдения изображения.

(Рис: 3-1-2-2) [A]: Внешний вид осциллографа [B]: Форма сигнала изменения напряжения на форсунке во время впрыскивания топлива

[3-1-2-3] Внутреннее сопротивление вольтметра и результаты измерения У вольтметра очень большое (около нескольких десятков килом) внутреннее

сопротивление. Обычно считается, что это сопротивление бесконечно большое. Однако это предположение не вызывает проблем, при большой нагрузке на цепь, то

есть при больших токах в цепи. Но в электронных цепях величина протекающих токов очень мала, поэтому внутреннее сопротивление вольтметра оказывает значительное влияние на результаты измерений.

Например, предположим производится измерение напряжения между точками «а-b» в цепи с большим током (небольшое сопротивление), как показано на рисунке [A] и в цепи малого тока (большое сопротивление) , как показано на рисунке [B] вольтметром с внутренним сопротивлением 20 кОм. Падение напряжения на участке «а-b» составляет 6 В для случаев [A] и [B] при отсоединенном вольтметре.

Подключение вольтметра, означает, что, в обоих случаях [A] и [B], параллельно подсоединяется сопротивление в 20 кОм к участку «а-b». Поскольку в цепи [A] сопротивление вольтметра значительно выше сопротивления цепи, измеряемое напряжение на «а-b» остается 6 В, причем неважно, подсоединен вольтметр или нет. Однако для цепи [B] внутреннее сопротивление вольтметра меньше сопротивления цепи, сопротивление на участке «а-b» при подсоединенном вольтметре становится равным 16 кОм, а падение напряжения становится равным 2 В. Хотя приведенный пример является крайним случаем, но очевидно, что правильное измерение напряжения невозможно при небольшом внутреннем сопротивлении вольтметра. Поэтому рекомендуется использовать вольтметр или тестер с большим внутренним сопротивлением.

(Рис: 3-1-2-3) ∗1. Внутренним сопротивлением вольтметра можно пренебречь ∗2. Внутренним сопротивлением вольтметра пренебрегать нельзя

[3-1-2-3-1] Ом/Вольт Приведенные значения (2 кОм/В или 10 кОм/В) на циферблате вольтметра или

тестера представляют внутреннее сопротивление вольтметра. Это означает сопротивление в Ом по отношению к 1 В. Значение внутреннего сопротивления, умноженное на значение всей шкалы вольтметра, означает полное внутреннее сопротивление вольтметра во всем диапазоне шкалы. То есть для одного и того же вольтметра его внутреннее сопротивление зависит от диапазона его шкалы.

Например, вольтметр с внутренним сопротивлением 10 кОм/В имеет полное внутреннее сопротивление для диапазона шкалы 10 В: 10 кОм-В х 10 В = 100 кОм. Для тех случаев, когда у вольтметра отсутствует переключение на другие шкалы (шкала одна), на его циферблате написано 00 кОм, что означает полное сопротивление этого вольтметра.

[3-1-2-4] Меры предосторожности при измерении напряжения и измеренные значения

При проверке неисправных элементов измерением напряжения, метод измерения и условия измерения могут дать ошибочный результат. Ниже приводится несколько примеров, иллюстрирующих это.

[3-1-2-4-1] Пример 1: Напряжение в параллельных цепях Предположим, что неисправна одна из форсунок электронной системы

впрыскивания бензина (EPI), как это показано на рисунке. Когда транзистор блока управления выключен, и если измеряется напряжение между точкой «А» и «массой», то в результате измерений получится около 12 В и на всех остальных форсунках. На первый взгляд оказывается, что все элементы исправны, но на самом деле при параллельном включении форсунок неисправная форсунка при подобном измерении напряжения не может быть найдена. То есть в этом случае ток идет по другим элементам, и получаются неожиданные результаты и при этом невозможно выполнить правильное измерение. Таким образом, в этом случае необходимо проявить особую осторожность при измерениях.

(Рис: 3-1-2-4-1) 1. Электронный блок управления двигателем(ЕСМ) 2. Форсунка 3. Неисправность 4. Управляющее реле 5. Замок зажигания 6. Аккумуляторная батарея

[3-1-2-4-2] Пример 2: Измерения в цепях под напряжением и без напряжения При замкнутых контактах реле и при измерении в цепи без напряжения, как это

видно из рисунка [A], напряжение при этом измерении окажется равным 12 В: то есть как бы можно предположить отсутствие неисправности.

Однако, если провести измерение в цепи под напряжением, как показано на рисунке [B], вольтметр покажет напряжение меньше 12 В, то есть окажется наличие неисправности. Поэтому желательно проверять электрические цепи, находящиеся под напряжением.

(Рис: 3-1-2-4-2) [A]: при разрыве цепи [B]: при неразрывности цепи 1. Реле 2. Точка, имеющая контактное напряжение 3. Вольтметр

[3-1-2-4-3] Пример 3: Разные результаты при измерениях в разных местах Предположим, что элемент, отмеченный «х» неисправен и лампа не горит, см.

рисунок. При измерении вольтметром «А», как показано на рисунке, напряжение равно 12 В, то есть как бы на лампу напряжение подается.

Но если выполнить измерение вольтметром «В», как показано на рисунке, напряжение окажется равным 0 В, и оказывается на лампу напряжение не подходит.

В общем случае напряжение в основном измеряется по отношению к «массе», как это было сделано в случае вольтметра «А». В таких случаях возможен недосмотр при поиске неисправности, как это имело место в описываемом случае. И здесь необходимо проявлять осторожность при измерениях.

(Рис: 3-1-2-4-3) 1. Электрическая лампа 2. Неисправный элемент цепи

[3-1-2-4-4] Пример 4: 3 случая измерения 0 В Рассматриваются три ситуации, когда вольтметр всегда показывает 0 В. На рисунке [A], вольтметр всегда показывает 0 В, независимо от того включен или

выключен замок зажигания. То есть на рисунке [A], вольтметр показывает 0 В находится ли цепь под напряжением или нет. На рисунке [B], вольтметр также показывает 0 В.

Но на рисунке [B], в противоположность рисунку [A], измерение в 0 В происходит потому, что к обоим выводам лампы подходит потенциал 12 В.

Поэтому, в случае отсутствия напряжения, то есть когда измерение всегда дает 0 В, существует три различных ситуации. Следовательно, при подобного рода измерениях, об этом всегда необходимо помнить.

(Рис: 3-1-2-4-4)

[3-2] Другого рода предостережения

[3-2-1] Обращение с полупроводниками В электронных цепях применяются различные типы полупроводников, в том числе

и так называемые интегральные схемы (IC). Эти устройства очень чувствительны к перенапряжению, к токам перегрузки, к повышенной влажности и т.д. Поэтому при проведении проверки, будьте очень осторожны, не пропускайте через полупроводники высокое напряжение (такое как вторичное напряжение катушки зажигания) и не допускайте короткого замыкания. [3-2-2] Напряжение источника питания и рабочее напряжение в электронных цепях

Обычно напряжением питания электрооборудования автомобилей является напряжение аккумуляторной батареи равное 12 В. Однако в некоторых электронных цепях (например, в датчике абсолютного давления во впускном коллекторе) используется интегральная схема, которая работает с напряжением 5 В. Поэтому при проверке цепей, работающих с напряжением ниже напряжения аккумуляторной батареи, необходимо проявлять внимательность и не подавать напряжения аккумуляторной батареи к указанным элементам и их цепям во избежание их повреждения.

[3-2-3] Содержимое памяти микрокомпьютера и отключение аккумуляторной батареи

Коды неисправностей электронных устройств и данные об условиях движения автомобиля находятся в оперативном запоминающем устройстве (RAM) микрокомпьютера. При отсоединении аккумуляторной батареи, эти данные стираются из памяти компьютера.

Поэтому, в случае необходимости отсоединения аккумуляторной батареи при проведении проверок, необходимо принять меры к сохранению этих данных перед отсоединением батареи, чтобы затем вновь восстановить их в памяти (∗) компьютера по

окончании проверочных работ. Если содержание этих данных не представляет ценности, необходимо перед их стиранием поставить в известность клиента. (∗) – настройка радиоприемника, и др. Запишите данные на листе бумаги перед их стиранием.

(Рис: 3-2-3) 1. Аккумуляторная батарея 2. Микрокомпьютер 3. Оперативное запоминающее устройство (RAM)

[4] Проверка электрических цепей

[4-1] Как читать электрические схемы автомобиля

[4-1-1] Электрические цепи Если соединить электрическую лампу с аккумуляторной батареей, как показано на

рисунке [A], и замкнуть выключатель, электрический ток начнет перетекать следующим образом: (+) аккумуляторной батареи → электрическая лампа → (⎯) аккумуляторной батареи. Движение электрического тока называется электрической цепью или просто цепью. Для представления цепи в общем виде используют схемы электрических цепей. Если представить цепь, показанную на рисунке [A] в виде схемы, то она будет выглядеть так , как на рисунке [B]. В этом случае, при замкнутом выключателе, то считается, что цепь находится под напряжением и это состояние называется – «цепь замкнута». Размыкание цепи выключателем приводит цепь с состояние – «цепь разомкнута».

(Рис: 4-1-1) 1. Электрическая лампа 2. Аккумуляторная батарея 3. Выключатель 4. Направление движения электрического тока

[4-1-2] Общий вид электрических цепей автомобиля Электрическая цепь, применяемая в автомобилях, в общем случае имеет вид,

показанный на рисунке А. Электрический ток, от положительной клеммы аккумуляторной батареи или генератора, проходит через предохранитель или прерыватель цепи, являющиеся защитным элементом цепи. Затем ток проходит через электродвигатель, электрические лампы и т.п. и затем возвращается к отрицательной клемме аккумуляторной батареи. Выключатель, служащий для управления нагрузкой цепи, устанавливается до или после потребителей электрической энергии. Существует большое количество потребителей электрической энергии аккумуляторной батареи, которые, как правило, соединяются параллельно источнику электрической энергии. Цепь от источника электрической энергии плюс выводы предохранителя и до потребителя энергии называется цепью источника питания. Известны четыре типа подобных цепей, которые зависят от разводки, как это видно на рисунке В.

Электрический ток, проходя через потребителя или наружный корпус потребителя, затем через кузов или раму автомобиля, наконец, возвращается к отрицательной клемме аккумуляторной батареи. Цепь от выключателя (замка зажигания) до потребителя называется цепью системы, а цепь возврата от потребителя к отрицательной клемме аккумуляторной батареи называется цепью «массы».

Таким образом, электрическая цепь, применяемая в автомобиле, подразделяется на три группы: цепь источника питания, цепь системы и цепь «массы». Для облегчения выполнения различных работ по системе электрооборудования (операции проверки, технического обслуживания и ремонта элементов электрической системы автомобиля), электрическая проводка выполняется проводами различного цвета, имеются в наличии

иллюстрации по расположению электрических устройств и жгутов проводов, точек заземления, расположение разъемов и т.п., которые применяются в дополнение к общей электрической.

(Рис: 4-1-2) 1. Аккумуляторная батарея 2. Предохранитель 3. Выключатель 4. Электродвигатель (нагрузка – потребитель) 5. Источник электрической энергии 6. Замок зажигания +B: Источник электрической энергии ACC: К дополнительному оборудованию IG: К системе зажигания ST: К стартеру

[4-1-3] Как читать электрические схемы электрооборудования автомобиля В этом разделе рассмотрены методы чтения и понимания электрических цепей,

прохождение электрического тока на примерах цепей световой сигнализации. Важным пунктом возможности чтения электрических схем является четкое понимание основного принципа движения электрического тока. Электрический ток двигается от высокого потенциала к низкому потенциалу. То есть электрический ток протекает от источника энергии с положительным зарядом к цепи заземления через различные, в зависимости от назначения, замкнутые цепи.

⟨Цепь световой сигнализации⟩ На рисунке показаны различные положения рычага переключения световой

сигнализации: OFF (выключено), габаритный, ближний и дальний свет, указатель обгона (поворота). За подробностями см. схему световой сигнализации на следующей странице.

(Рис: 4-1-3) OFF: Выключено TAIL: Положение № 1 (габаритный свет) HEAD: Положение 2 (свет фар) LO: Ближний свет HI: Дальний свет PASS: Указатель обгона (поворота)

[4-1-3-1] Пример: Цепь световой сигнализации – обгон Эта операция происходит при перемещении рычага в положение обгона. Поскольку

при этом перемещении переключатель света перемещает контакты в положение PASS (поворот, обгон), выводы 10-11 переключателя замыкаются и включаются фары дальнего света. Электрический ток проходит через цепь следующим образом: источник электроэнергии → предохранитель (1) → предохранитель (2) → фары дальнего света (от вывода 3 к выводу 1) → указатель поворота/обгона (PASS) → «масса». Кроме этого, поскольку в этот момент лампа индикации включения дальнего света (BEAM) также загорается, электрический ток проходит по цепи следующим образом: предохранитель (2) → лампа индикации включения дальнего света → указатель поворота/обгона (PASS) → «масса».

(Рис: 4-1-3-1) a. Блок предохранителей b. Лампа индикации включения дальнего света c. Комбинация приборов d. Левая фара e. Правая фара f. Переключатель указатель поворота g. Переключатель освещения h1. Левый передний габаритный фонарь h2. Правый передний габаритный фонарь i1. Правый задний габаритный фонарь i2. Левый задний габаритный фонарь j. К дополнительным фонарям наружного освещения и др.

[4-1-3-2] Пример: Цепь световой сигнализации – положение рычага переключателя света 1 (задние габаритные фонари)

При перемещении рычага переключателя света в положение 1 (TAIL – задние габаритные фонари), загораются малые фонари наружного освещения и электрический ток протекает следующим образом: предохранитель (3) → переключатель света (TAIL – задние габаритные фонари) → задние габаритные фонари → «масса».

(Рис: 4-1-3-2) a. Блок предохранителей b. Лампа индикации включения дальнего света c. Комбинация приборов d. Левая фара e. Правая фара f. Переключатель указатель поворота g. Переключатель освещения h1. Левый передний габаритный фонарь h2. Правый передний габаритный фонарь i1. Правый задний габаритный фонарь i2. Левый задний габаритный фонарь j. К дополнительным фонарям наружного освещения и др. [4-1-3-3] Пример: Цепь световой сигнализации – положение рычага переключателя

света 2 (фары головного света) При перемещении рычага переключателя света в положение 2 (HEAD – фары

головного света), загораются малые фонари наружного освещения и электрический ток протекает следующим образом: предохранитель (3) → переключатель света (HEAD – фары головного света) → задние габаритные фонари → «масса», также, как это было для положения 1 (TAIL – задние габаритные фонари).

(Рис: 4-1-3-3)

a. Блок предохранителей b. Лампа индикации включения дальнего света c. Комбинация приборов d. Левая фара e. Правая фара f. Переключатель указатель поворота g. Переключатель освещения h1. Левый передний габаритный фонарь h2. Правый передний габаритный фонарь i1. Правый задний габаритный фонарь i2. Левый задний габаритный фонарь j. К дополнительным фонарям наружного освещения и др.

[4-1-3-4] Пример: Цепь световой сигнализации – ближний свет (фары головного света)

Ближний свет фар головного сета загораются, и электрический ток протекает следующим образом: предохранитель (1) и предохранитель (2) → ближний свет фар головного света (от вывода 3 к выводу 2) → переключатель света (LO – ближний свет) → переключатель наружного освещения (HEAD – фары головного света) → «масса».

(Рис: 4-1-3-4) a. Блок предохранителей b. Лампа индикации включения дальнего света c. Комбинация приборов d. Левая фара e. Правая фара f. Переключатель указатель поворота g. Переключатель освещения h1. Левый передний габаритный фонарь h2. Правый передний габаритный фонарь i1. Правый задний габаритный фонарь i2. Левый задний габаритный фонарь j. К дополнительным фонарям наружного освещения и др.

[4-1-3-5] Пример: Цепь световой сигнализации – дальний свет (фары головного света)

Дальний свет фар головного сета загораются, и электрический ток протекает следующим образом: предохранитель (1) и предохранитель (2) → дальний свет фар головного света → переключатель света (HI – дальний свет) → переключатель наружного освещения (HEAD – фары головного света) → «масса».

(Рис: 4-1-3-5) a. Блок предохранителей b. Лампа индикации включения дальнего света c. Комбинация приборов d. Левая фара e. Правая фара f. Переключатель указателя поворота g. Переключатель освещения h1. Левый передний габаритный фонарь h2. Правый передний габаритный фонарь i1. Правый задний габаритный фонарь i2. Левый задний габаритный фонарь j. К дополнительным фонарям наружного освещения и др.

[4-2] Проверка электрических цепей с помощью тестера (мультиметра) При проверке электрических цепей в системе электрооборудования автомобиля в

основном используется тестер. При использовании стандартного тестера, проверяется сопротивление (целостность электрических цепей), измеряется напряжение и ток в проверяемых цепях. После этого, по величине измеренных показаний, делается заключение о состоянии проверенных цепей. Дается описание способов проверки цепей при использовании тестера.

[4-2-1] Проверка электропроводности цепи (сопротивление цепи) Проверка электропроводности цепи, в основном используется для определения

наличия разрыва электрической цепи (электрического устройства). При проверке электропроводности (сопротивления) элементов цепи, проверяемый элемент либо проверяется отдельно, либо проверяется установленным на автомобиле. В последнем случае, обычно эта проверка проводится при отсоединенном отрицательном проводе от аккумуляторной батареи, Это делается для защиты цепи тестера от напряжения аккумуляторной батареи, которое может пройти через тестер и повредить его.

Оценочные нормы при проверке электропроводности цепи сведены в таблицу. Проверка электропроводности

Норма Отклонение от нормы

Проверка проводников на разрыв

0 Ом Сопротивление бесконечно

Нарушение проводимости электрических элементов или оценка проверки (ламп, термисторов, и др.)

0 Ом или номинальные значения измеряемых параметров элементов

Сопротивление бесконечно или измеренное сопротивление отличается от номинальных значений

Проверка на короткое замыкание цепи

Обрыв цепи (сопротивление бесконечно)

Наличие электропроводности

[4-2-1-1] Пример 1: проверка электропроводности

Пример проверки электропроводности приведен на рисунке, для того, чтобы установить, исправна или нет электрическая лампа. Если лампа исправна, тестер покажет электропроводность (сопротивление нити накаливания лампы), а если лампа перегорела, тестер покажет бесконечное сопротивление (разрыв цепи).

(Рис: 4-2-1-1) 1. Электрическая лампа 2. Тестер 3. Отрицательный провод отсоединен от аккумуляторной батареи 4. Аккумуляторная батарея

[4-2-1-2] Пример 2: проверка электропроводности При проверке термистора, как показано на рисунке, проверяется не только

электропроводность, но, что более важное, проверяется его характеристика по сопротивлению (на ее соответствие норме). Например, в соответствии с изображенным на рисунке, при температуре «А» должно быть получено сопротивление в 30 Ом, при температуре «В» должно сопротивление термистора должно опуститься до 10 Ом. Если значения измеренных сопротивлений значительно отличается от этих значений, то термистор следует считать неисправным.

(Рис: 4-2-1-2)

1. Характеристика исправного термистора (пример) 2. Термистор 3. Тестер 4. Изменение температуры воды R: Сопротивление T: Температура

[4-2-1-3] Пример 3: проверка электропроводности В приведенном примере проверки электропроводности, проверяется состояние

проводника. Если проводник цел, тестер покажет сопротивление равное в 0 Ом, а при разрыва проводника, тестер покажет обрыв цепи (сопротивление равно бесконечености).

(Рис: 4-2-1-3) 1. Тестер 2. Проводник 3. Обрыв

[4-2-1-4] Пример 4: проверка электропроводности В приведенном ниже примере проверки электропроводности показана возможность

проверки цепи на короткое замыкание. Отрицательный провод отсоединен от аккумуляторной батареи, замок зажигания выключен, тестер включен в цепь. Если в цепи отсутствует короткое замыкание, тестер покажет обрыв цепи (сопротивление бесконечно) поскольку цепь тестера не участвует в измерении. Но при наличии короткого замыкания, цепь тестера, показанная пунктирной линией, формирует его цепь, и тестер покажет наличие электропроводности.

(Рис: 4-2-1-4) 1. Тестер 2. Выключатель в положении "выключен» 3. Нагрузка (потребитель) 4. Короткое замыкание 5. Предохранитель 6. Отрицательный провод отсоединен от аккумуляторной батареи 7. Аккумуляторная батарея

[4-2-2] Проверка напряжения При проверке напряжения в цепи, минусовой вывод тестера должен быть соединен

с «массой» , а положительный вывод тестера располагается к точке подключения потребителя (нагрузки).

[4-2-2-1] Пример 1: проверка напряжения Рисунок показывает пример проверки напряжения. Если все элементы цепи

исправны, регистрируются следующие значения напряжения. По величине измеренного напряжения на каждом элементе цепи, можно судить о

его состоянии, что позволяет определить неисправный элемент. Например, при наличии обрыва цепи на участке «a – b», напряжение в точке «а»

будет составлять 12 В, независимо от того включен или выключен замок зажигания. Однако, напряжение в точках «b», «c» и «d» будет равно 0. Поэтому при наличии обрыва цепи, распределение напряжения будет следующим образом: напряжение источника питания появляется на входе отсоединенного элемента цепи и напряжение отсутствует (0 В) на выходе отсоединенного элемента цепи. Выходное напряжение (V) Выходное напряжение (V) Проверяемый элемент цепи Замок: ON (включен) Замок: OFF (выключен) Между «а» и «массой» 12 12 Между «b» и «массой 12 12 Между «c» и «массой» 0 12 Между «d» и «массой» 0 12

(Рис: 4-2-2-1) R: Нагрузка (потребитель)

[4-2-2-2] Пример 2: проверка напряжения В этом примере предполагается выход из строя потребителя (нагрузки) – обрыв

цепи. При включенном замке зажигания, в точках «a» и «b» напряжение составляет 12 В,

а в точках «c» и «d» напряжения нет (0 В). Но поскольку это то же самое, что и при напряжении при выключенном зажигании, заключение об исправности/неисправности цепи сделать не возможно.

Теперь необходимо проверить напряжение при выключенном зажигании. В точках «a» и «b» также обнаружится напряжение 12 В, но в точках «c» и «d» оно становится равным 0 В. Сравнив эти результаты измерений с напряжением при нормальном его распределении при выключенном зажигании, можно сделать вывод о неисправности цепи. Более того, из приведенного выше заключения, можно сделать вывод о наличии обрыва цепи между точками «b» и «c» или в самом потребителе (нагрузке) R.

При проведении проверки электропроводимости цепи методом измерения напряжения, эту проверку лучше проводить отдельно при включенном замке и при выключенном замке зажигания.

Выходное напряжение (V) Выходное напряжение (V) Проверяемый элемент цепи Замок: (ON) включен Замок: (OFF) выключен Между «a» и «массой» 12 12 Между «b» и «массой» 12 12 Между «c» и «массой» 0 0 Между «d» и «массой» 0 0

(Рис: 4-2-2-2) R: Нагрузка/потребитель (обрыв цепи)

[4-2-2-3] Падение напряжения из-за плохого контакта На приведенном ниже рисунке показано состояние, при котором образуется

сопротивление «rA» в верхней цепи нагрузки/потребителя «R» вследствие разрушения проводника или плохого контакта в разъеме. Напряжение в точке «b» показывает его снижение по сравнению с номинальным значением вследствие падения напряжения на сопротивлении «rA». В этом случае, в соответствии с результатами измерения напряжения, можно сказать о существовании падения напряжения в том месте, где происходит увеличение сопротивления, и чем больше увеличение сопротивления, тем значительнее падение напряжения.

(Рис: 4-2-2-3) R: Нагрузка/потребитель 1. При отсутствии неисправности 2. При наличии (появлении) сопротивления rA

[4-2-3] Проверка величины электрического тока При проверке значения электрического тока в цепи, необходимо разорвать цепь, и

в разрыв, последовательно подсоединить тестер. Такой тип проверки проводится в случае необходимости выявить причину разряженности аккумуляторной батареи и для измерения величины потребляемого тока электродвигателем.

При подсоединении зажима накидного типа (дополнительное оборудование для проверки электродвигателей) к цифровому тестеру, ток может быть измерен без разрыва электрической цепи.

(Рис: 4-2-3) 1. Аккумуляторная батарея 2. Тестер 3. Цифровой тестер 4. Пробник для измерения тока 5. Кольцевой сердечник 6. Метка направления электрического тока 7. Проверяемый проводник 8. Направление движения электрического тока 9. Крюк 10. Светодиод (LED) 11. Подстройка «0» (нуля) 12. Переключатель диапазонов нагрузки (мощности) 13. Вывод черного цвета (-) 14. Вывод красного цвета (+) 15. Соединительный провод

[4-3] Меры предосторожности при проведении проверок

[4-3-1] В отношении присоединения к соединительным выводам При работе с электрическими цепями электрооборудования автомобилей, обычно

при проведении проверок к разъемам цепей присоединяются тестеры. Так, например, острый пробник тестера водится в разъем со стороны жгута проводов. Такой способ подсоединения пробника тестера обеспечивает надежность соединения этого разъема с колодкой и сохраняет контакты разъема от деформации и повреждений. В случае невозможности подобного подсоединения пробника тестера (для случая водонепроницаемых разъемов и пр.) это возможно сделать со стороны разъема, стараясь не деформировать и не повредить выводные контакты разъема. При наличии пробника игольчатого типа, выпускаемого промышленностью, это легко сделать.

(Рис: 4-3-1)

1. Пробник тестера 2. Заостренный кончик пробника 3. Пробник тестера игольчатого типа

[4-3-2] Защита электрических цепей от короткого замыкания При проверке электрических цепей, будьте очень внимательны и осторожны: не

допускайте короткого замыкания в цепях. Короткое замыкание цепи означает контакт оголенного проводника (при

разрушении изоляции) с корпусом или «массой», т.е. электрический ток, в этом случае, не проходит через потребитель (нагрузку), а двигается следующим образом: от положительной клеммы источника питания → проводник → корпус → («масса») → к отрицательной клемме источника питания. Поскольку электрический ток не проходит через нагрузку, величина протекающего тока значительно возрастает, что может вызвать повреждение цепи и даже вызвать пожар автомобиля.

Для предотвращения коротких замыканий применяются специальные защитные устройства, такие как предохранители, плавкие вставки и размыкатели цепи, устанавливаемые со стороны источника питания цепей электрооборудования автомобилей. Эти устройства размыкают электрическую цепь при прохождении через ее потребителей повышенных значений электрического тока, или в случае короткого замыкания в цепи.

[4-3-2-1] Предохранитель При протекании через цепь чрезмерно большого тока, предохранитель нагревается

и сгорает под действием тепла развиваемого электрическим током, тем самым разрывает электрическую цепь для предотвращения ее повреждения. До недавних пор в качестве предохранителей использовались предохранители, имеющие стеклянный корпус, но теперь применяются предохранители лезвийного типа. Этот тип предохранителя более легкий и имеет лучшие характеристики при сравнении с предохранителем трубчатого типа. Плавкая часть этого предохранителя имеет изогнутую форму для предотвращения напряжения и спонтанного разрушения при ее усадке в процессе охлаждения после выключения зажигания.

На корпусе предохранителя лезвийного типа имеется цветной код для обозначения его пропускной способности по току. Конструкция этого предохранителя имеет две контактные пластины, соединенные между собой U-образной плавкой частью. Все это заключено в корпус. Обозначение предельного тока нагрузки нанесено на верхнюю часть корпуса. Корпус изготавливается из прозрачного пластика с хорошей теплоотдачей и с хорошими изолирующими свойствами. Предохранитель этого типа намного легче трубчатого и имеет более долгий срок службы в отношении числа циклов ON/OFF (включен/выключен).

(Рис: 4-3-2-1) [A]: Предохранитель лезвийного типа [B]: Предохранитель со стеклянным корпусом 1. Металлический колпачок-контакт 2. Плавкая часть предохранителя

[4-3-2-1-1] Характеристики предохранителей лезвийного типа Способность предохранителя противостоять перегрузкам по току, %

Характеристика

При 110 % перегрузке по току Более 100 часов При 135 % перегрузке по току Перегорает в течение 0,75 – 1800 секунд При 150 % перегрузке по току Перегорает в течение 0,25 – 15 секунд

[4-3-2-1-2] Перегорание предохранителя и меры для предотвращения этого

[4-3-2-1-2-1] Перегорание предохранителя вследствие избыточного тока При протекании избыточного тока через предохранитель, его плавкая часть

перегорает. Это свидетельствует либо о коротком замыкании в цепи, либо о неисправности электрического устройства. Поэтому необходимо проверить эту цепь, выявить и устранить причину неисправности, после чего заменить предохранитель новым, той же пропускной способности.

(Рис: 4-3-2-1-2-1) 1. Избыточный ток 2. Плавкая часть выгорела на длине от 2 до 3 мм

[4-3-2-1-2-2] Перегорание предохранителя вследствие тепловой усталости При включении замка зажигания, включается и электрическое устройство, ток

протекает через предохранитель, его плавкая часть нагревается, расширяется и прогибается. При выключении, плавкая часть предохранителя остывает и возвращается в исходное состояние. При повторении подобных циклов в течение долгого времени, в металле плавкой части накапливается термическая усталость, в результате чего предохранитель перегорает.

Предохранитель перегорает, если термическая усталость по числу циклов ON/OFF (включен/выключен) превосходит установленное значение. Это число выражает способность теплового сопротивления предохранителя. Тепловое сопротивление предохранителя лезвийного типа сегодня увеличено до 250000 циклов. Предохранитель, устанавливаемый в электрическую цепь частого пользования, например, в цепь стоп-сигналов, достигает предельного значения циклов за более короткий период времени. Для предупреждения скорого перегорания предохранителей вследствие тепловой усталости, плавкую часть предохранителя лезвийного типа изготавливают U-образной, а трубчатого типа S-образной.

(Рис: 4-3-2-1-2-2)

[A]: Зажигание включено [B]: Зажигание выключено [C]: Зажигание включено [D]: Средняя часть плавкой части предохранителя расплавляется и имеет вид как бы перерезанной ножом [4-3-2-1-2-3] Предохранитель нагревается и перегорает вследствие плохого контакта

При нарушении контакта между держателем предохранителя и металлическим колпачком стеклянного предохранителя, в зоне контакта возникает слой оксидной пленки. Сопротивление в зоне контакта увеличивается и возможно, вследствие нагрева этой зоны, расплавление металла. Эта оксидная пленка препятствует отводу тепла из зоны контакта, а также от плавкой части предохранителя, что вызывает ее разрушение. В этом случае необходимо, либо заменить держатель предохранителя, либо тщательно зачистить место контакта абразивной шкуркой.

Перегрев и перегорание предохранителя лезвийного типа из-за плохого контакта практически не происходит, вследствие особенности конструкции предохранителя этого типа.

(Рис: 4-3-2-1-2-3) 1. Плохой контакт 2. Возникновение тепла в зоне контакта 3. Держатель предохранителя 4. Расплавление металла в зоне колпачка предохранителя

[4-3-2-2] Плавкая вставка Предохранитель защищает каждую электронную цепь, а плавкая вставка, соединяемая последовательно с предохранителем и источником электрического тока защищает всю электрическую цепь электрооборудования автомобиля. В общем случае, плавкая вставка устанавливается на каждую электрическую цепь последовательно с предохранителем, и электрический ток попадает на предохранитель, прежде пройдя плавкую вставку. Поскольку плавкий элемент вставки изготавливается из меди, она не перегорает при коротком замыкании. Она также не разрушается вследствие естественных причин.

(Рис: 4-3-2-2) 1. Изоляционное покрытие

[4-3-2-3] Автоматический размыкатель цепи Автоматический размыкатель цепи это устройство защиты электрических цепей.

При протекании избыточного тока через цепь, биметаллический контакт в цепи размыкателя изгибается вследствие нагрева, контакты размыкаются и цепь обесточивается. В противоположность предохранителям и плавким вставкам, размыкатель цепи может быть переустановлен и повторно быть использованным после устранения причины неисправности цепи. В цепи стеклоочистителя автомобиля устанавливается подобный автоматический размыкатель цепи, который после срабатывания, позволяет электродвигателю остыть, после чего автоматически вновь включается. Но в цепи привода электростеклоподъемников этот размыкатель цепи после ее размыкания необходимо вновь запустить нажатием специальной кнопки.

(Рис: 4-3-2-3) 1. Биметаллическая пластина

[4-3-2-4] Медленно перегорающий предохранитель (slow blow fuse) Медленно перегорающий предохранитель защищает цепь основного источника

электрического питания и цепи электродвигателей. Плавкий элемент этого предохранителя имеет форму волны, заключен в керамический корпус и и запаян. Корпус изготовлен из теплоизолирующего полимера и имеет цветовое обозначение допустимой нагрузки. Верхняя часть корпуса выполнена прозрачной для возможности наблюдения за состоянием плавкой части предохранителя.

В соответствии с названием, этот предохранитель перегорает медленно, т.е. для его выхода из строя требуется больше времени. Однако он перегорает быстро при протекании очень больших избыточных токов. Это свойство очень полезно для защиты цепей, таких как электродвигатели стеклоподъемников, электродвигатели стеклоочистителей, в которых электрическая цепь не должна размыкаться в течение некоторого времени, когда электродвигатель блокирует протекание электрического тока. Но это свойство также может быть полезно для тех цепей, которые должны быть быстро отключены при протекании больших токов при коротком замыкании; к ним относятся цепи источников питания, в которых ток в течение некоторого времени может в несколько раз превосходить значение номинально допустимого тока.

(Рис: 4-3-2-4)

1. Плавкая часть предохранителя 2. Керамический корпус 3. Прозрачная крышка корпуса предохранителя 4. Соединение плавкой части предохранителя с выводом 5. Теплоизолирующий корпус предохранителя

[4-3-2-5] Материал плавкой части предохранителя Предохранитель с корпусом из стеклянной трубки Свинцовый сплав Предохранитель лезвийного типа Свинцовый сплав Медленно перегорающий предохранитель Медный сплав

[5] Измерительные приборы

[5-1] Тестер для проверки цепей Тестер для проверки цепей (далее просто тестер) применяется для измерения

напряжения, тока и сопротивлений. Известны два типа тестеров: стрелочный (аналоговый) и цифровой.

[5-1-1] Стрелочный (аналоговый) тестер

[5-1-1-1] Устройство тестера В этом приборе применяется подвижный катушечный (рамка) механизм для

измерения сигнала постоянного тока. В этом типе тестера, подвижная (поворотная) катушка располагается между

постоянными магнитами. При прохождении электрического тока через подвижную катушку, в соответствии с законом правой руки Флеминга, возникающий момент поворачивает катушку на некоторый угол, при котором вращающий момент уравновешивается усилием пружины. Т.е., в этом случае, угол поворота катушки пропорционален силе тока, протекающего через катушку. Отклонение стрелки, прикрепленной к оси катушки, указывает на величину измеряемого параметра.

В стрелочном (аналоговом) тестере также применяется этот тип механизма с подвижной катушкой. Вследствие в этом приборе применяется очень чувствительная конструкция измерительного механизма, для предотвращения поломок, ударные и вибро- нагрузки на этот прибор не допускаются, также не допускается располагать этот прибор возле сильных магнитов: в этом случае возможно получение неточных результатов измерений.

(Рис: 5-1-1-1) 1. Циферблат 2. Стрелка прибора 3. Пружина 4. Постоянный магнит 5. Стальной сердечник 6. Подвижная катушка 7. Пружина

[5-1-1-2] Как использовать этот прибор

[5-1-1-2-1] Начальная подстройка прибора - Установка нуля

Перед началом измерений необходимо установить стрелку прибора на нуль.

- Как производить считывание измеренных показаний

Считывание измеренных показаний прибора рекомендуется проводить, расположив прибор строго перед глазами наблюдателя.

Поскольку стрелка прибора находится в 1-2 мм над шкалой, считывание показаний прибора под некоторым углом к нему, приводит к ошибкам. - Установка измерительного диапазона (способ выбора диапазона измерений)

Переключение диапазонов производится последовательно с максимального значения к меньшим значениям.

Можно выбрать режимы: АС (переменный ток), DC (постоянный ток), (+) или (-). При измерении токов или напряжений неизвестных значений, выбирайте диапазоны измерений, начиная с диапазонов максимальных значений, во избежание перегрузки прибора.

(Рис: 5-1-1-2-1) [A]: Установка «нуля» [B]: Как производить считывание измеренных показаний [C]: Установка измерительного диапазона 1. Винт установки «нуля»

[5-1-1-2-2] Техника измерения пробником Обычно красный провод тестера соединяется с (+) прибора, а черный провод

тестера с его (-) . Плотно установите разъем в гнездо прибора. Поскольку тело человека имеет сопротивление, то при измерениях, избегайте касания оголенных частей пробника, поскольку, с одной стороны, это может привести к ошибкам измерений, а в другой и вовсе опасно: можно получить электрический удар. Поэтому измерения нужно проводить так, как показано на рисунке.

(Рис: 5-1-1-2-2) [OK]: правильно [NG]: неправильно

[5-1-1-2-3] Установка «0» («нуля») Перед началом измерения сопротивлений, установите «ноль» на приборе. При измерении сопротивлений, тестер использует свою бортовую батарейку в

качестве источника электрической энергии. Поэтому, если батарейка «слабая», или при изменении диапазона измерения сопротивлений, ток изменяется даже при 0 Ом. Поэтому, каждый раз при изменении диапазона измерений, необходимо устанавливать «нуль» на приборе. Для установки «нуля», закоротите измерительные провода с пробниками прибора и установите на «0» стрелку прибора вращением установочной ручки. При невозможности этой установки, замените батарейку тестера.

(Рис: 5-1-1-2-3) 1. Установка «нуля» закорачиванием испытательных проводов

[5-1-2] Цифровой тестер

[5-1-2-1] Устройство цифрового тестера Цифровой тестер состоит их электронных цепей и жидкокристаллического дисплея

(LCD). Входной сигнал преобразуется в напряжение соответствующего диапазона при

помощи делителя напряжения, тока и выпрямителя. Сигнал переменного тока выпрямляется в сигнал постоянного тока и преобразуется из среднего значения в аналоговый сигнал. Затем этот сигнал преобразуется в цифровой сигнал аналого-цифровым преобразователем. Цифровой сигнал является бинарным, но поскольку дисплей имеет 7-разрядную десятичную индикацию, декодер преобразует бинарную индикацию в ON/OFF индикацию по каждому разряду, а драйвер (программа, управляющая работой периферийных устройств) управляет жидкокристаллическим дисплеем.

Цифровой тестер имеет следующее преимущество: входной импеданс вольтметра достаточно высок, поэтому при проведении измерений влияние входного напряжения незначительно. Поэтому применение этого типа тестера оправдано при измерениях напряжения на выводах управляющих датчиков, которые работают при очень малых токах.

(Рис: 5-1-2-1) 1. Вывод для измерения напряжения 2. Вывод для измерения тока 3. Вывод для измерения сопротивления 4. Делитель напряжения 5. Делитель тока

6. Усилитель 7. Электронный переключатель 8. Среднее значение 9. Эффективное значение (преобразование выпрямленного сигнала) 10. Переменный ток 11. Постоянный ток 12. Напряжение аналогового сигнала 13. Аналого-цифровой преобразователь 14. Опорное напряжение 15. Часовой генератор 16. Цифровой сигнал 17. Управляющая цепь 18. Переключатель режима работы 19. 7-и разрядный декодер 20. Драйвер жидкокристаллического дисплея 21. Жидкокристаллический дисплей

[5-1-2-2] Как пользоваться цифровым тестером Здесь приведено описание и назначение каждого элемента управления цифровым

универсальным электроизмерительным тестером модели FLUKE 83. Гнезда для подсоединения поверочных проводов (красного цвета): Позиции 1, 2 и 4

на рисунке. Гнезда для подсоединения поверочных проводов (черного цвета): Позиция 2 на

рисунке.

(Рис: 5-1-2-2) 1. Токовый вывод (до 10 Ампер) 2. Токовый вывод (до 400 мА) 3. Общий минусовой (-) вывод 4. Вывод для проверки напряжения, сопротивления и диодов 5. Переключатель выбора режима измерения OFF: Положение «Тестер выключен» 5-1. Измерение переменного (АС) напряжения 5-2. Измерение постоянного (DC) напряжения 5-3. Измерение постоянного (DC) напряжения (до 400 мВ)

[5-1-2-2-1] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 5-4 Измерение сопротивления, проводимости (1/Ом) и емкости

- Для измерения емкости, нажмите кнопку голубого цвета (6). - При нажатии на кнопку (10), при наличии проводимости появляется звуковой сигнал. [5-1-2-2-2] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -1)

5-5. Проверка диодов. При подаче на диод около 1 мА, на диоде появляется прямое напряжение. Если

проверяется силиконовый диод, прямое напряжение составляет величину около 0,6 В. При напряжении свыше 3,00 В, на дисплее высвечивается символ "OL". Если в обоих направлениях появляется одинаковое числовое значение, то диод, скорее всего, закорочен («пробит»). Если в обоих направлениях высвечивается символ "OL", то диод поврежден («открыт»).

5-6. Измерение тока. При измерении токов в диапазоне 0 – 400 мА, необходимо подсоединить красный

провод к гнезду (2). Для изменения типа тока АС/DC, необходимо нажать на кнопку (6).

5-7. При измерении токов до 4000 мА, необходимо также подсоединять красный провод к гнезду (2).

(Рис: 5-1-2-2)

[5-1-2-2-3] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -2)

6. Кнопка голубого цвета. Эта кнопка используется при выборе типа тока АС/DC (переменный/постоянный) и

при выборе изменений сопротивлений/емкостей. 7. Кнопка MIN.MAX

Регистрация значений (MIN.MAX). Предыдущее измеренное значение сбрасывается и новое измеренное значение записывается. Это сопровождается звуковым сигналом. Скорость запоминания нового значения составляет 100 мс. Новое измеренное значение запоминается, если оно остается на дисплее дольше означенного времени.

При следующем нажатии на кнопку, индикация изменяется в последовательности: минимум (MIN) – максимум (MAX) – средняя величина (AVG) – текущее значение. При нажатии на кнопку (HOLD) – 9, запоминание останавливается и значение измеряемой величины «замораживается», поэтому полученное значение может быть проверено дальнейшим последовательным его измерением.

(Рис: 5-1-2-2)

[5-1-2-2-4] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -3)

8. Кнопка «RANGE» (диапазон измерений). Эта кнопка используется для ручного выбора диапазона измерений. При каждом

нажатии кнопки меняется диапазон измерений. Чтобы вернуться в режим автоматического выбора диапазона измерений,

необходимо удерживать эту кнопку не менее 2 секунд. При этом на дисплее высветится траспарант «AUTO». В ручном режиме выбора, удерживание в нажатом состоянии кнопки «MIN.MAX» режим записи и режим сравнения показаний отменяется. 9. Кнопка «HOLD» (приостановка).

На дисплее высвечивается значок «Н» и последнее значение измеренной величины фиксируется. Однако, при изменении значения измеряемой величины новым стабильным значением, показание обновляется и раздается звуковой сигнал. Состояние «Н» отменяется при новом нажатии на кнопку «HOLD».

(Рис. 5-1-2-2)

[5-1-2-2-5] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -4)

10. Кнопка звукового оповещения: Звуковой сигнал активируется при нажатии кнопки ))). 11. Кнопка сравнения показаний.

Чтобы выйти в режим сравнения показаний необходимо нажать кнопку «REL». На дисплее высветится значок Δ (дельта). В этом режиме измерений, берется последнее

значение измеренной величины в качестве опорного значения, а все последующие измерения отображаются в виде разности между текущим и опорным значениями. Этот режим измерений используется в диапазоне 400 Ом. Точность измерений возрастает, поскольку сопротивление поверочных проводов не учитывается.

(Рис: 5-1-2-2)

[5-1-2-2-6] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83

(продолжение -5) 12. Кнопка «Hz» (частота).

При однократном нажатии на кнопку «Hz» осуществляется выход в режим измерения частоты, а при нажатии дважды – в режим определения коэффициента заполнения цикла (duty ratio). При выборе запускающего сигнала (+ или - ) режима определения коэффициента заполнения цикла, необходимо нажать кнопку «)))». При выборе режима (+), продолжительность входного сигнала, превосходящая уровень переключения (trigger level), высвечивается в процентах по отношению к одному периоду.

Уровень переключения в режиме измерения частоты и в режиме определения коэффициента заполнения цикла имеет следующие значения. DC в диапазоне 4 В: 1,7 +/− 0,1 В наилучшим образом подходит для 5 В логического сигнала. DC в диапазоне 40 В: 4 +/− 1 В наилучшим образом подходит для запускающего /переключающего сигнала(автомобили). DC в диапазоне выше 400 В 10% каждого диапазона.

(Рис: 5-1-2-2)

[5-1-2-2-7] Дополнительная информация по использованию тестера FLUKE 83 (продолжение -6)

13. 7-разрядный дисплей. 14. Гистограмма (Bar graph)

Аналоговая индикация измеряемых величин. Поскольку картинка обновляется 40 раз в секунду, этот тип измерений может быть использован при исследовании быстроменяющихся процессов. 15. Индикация перегрузки.

Если значения измеряемых параметров настолько велики, что не хватает разрядов дисплея, высвечивается символ «OL» (перегрузка).

В режиме определения коэффициента заполнения цикла, при высоком или низком значениях входных сигналов, символ «OL» также высвечивается.

(Рис: 5-1-2-2)

[5-1-3] Точность стрелочного и цифрового тестеров

[5-1-3-1] Точность стрелочного тестера Оценка точности стрелочного тестера классифицируется следующим образом.

[Для точных устройств: 0,5 класс] +/− 0,5% (% в отношении номинального значения каждого диапазона измерений) [Для небольших, портативных устройств: 1,0 класс] +/− 1,0% (% в отношении номинального значения каждого диапазона измерений) [Для распределительных щитов: 1,5 класс] +/− 1,5% (% в отношении номинального значения каждого диапазона измерений) [Для тестеров: 2,5 класс] +/− 2,5% (% в отношении номинального значения каждого диапазона измерений)

Точность измерений по 2,5 классу означает, ошибка измерений, включенная в измеренное и индицированное значение, равно 2,5 % по отношению к максимальному значению диапазона измерений. Например, измеряется некоторое напряжение стрелочным тестером класса 2,5. Если производятся измерения шкалой прибора в диапазоне 0 – 20 В, и если измеренная величина составила 15,0 В, то ошибка +/− 2,5% включена в диапазон измерений 20 В, то истинное значение измеренного напряжения находится в пределах 14,5 – 15,5 В. Относительная ошибка данного измерения и истинное значение находится из +/− 0,5/15 х 100 = +/− 3,3%.

Если же производятся измерения шкалой прибора 0 - 100 В, и если измеренная величина составила 15 В, то ошибка +/− 2,5% включена в диапазон измерений 100 В, то истинное значение напряжения находится в пределах 12,5 – 17,5 В. Относительная ошибка данного измерения и истинное значение находится из +/− 2,5/15 х 100 = +/− 16,7%.

Поэтому, для того чтобы уменьшить ошибку измерения напряжения и тока и, тем самым, получить более точные результаты, изначально необходимо правильно выбрать диапазон измерений. Однако, в большинстве случаев, тестеры не имеют встроенных усилителей, поэтому их точность уменьшается вследствие снижения импеданса, но это увеличивает, при измерениях в нижних диапазонах, отклонение стрелки тестера.

[5-1-3-2] Точность цифрового тестера Точность этого прибора включает и точность измеряющего усилителя. Точность

может отличаться при измерении различных показателей и при использовании различных диапазонов измерений. Т.е. может быть получен некоторый разброс измеренных значений. Пример: При указании точности в виде +/− (0,5% + 2) Это означает, +/− (0,5% от показания прибора + 2 цифры)

Показание прибора: Означает показание прибора указанного значения измеряемой величины. Точность указанного значения представляется в %%. Цифра: Означает индикацию. Она представляет диапазон чисел, обозначенный с правой стороны цифры 1.

Для означенной точности +/− 0,5%, указанное значение измеряемой величины включает ошибку +/− 0,5%.

Например, если указанное значение измеряемой величины составляет 20,0 В, истинные значения лежат в диапазоне 20,1 – 19,9 В. Если сюда включены +2 цифры, это является ошибкой в последней цифре и это означает, что есть вероятность того, что последняя цифра может изменяться в пределах +/− 2, что означает для выбранного диапазона +/− 0,02 В. Таким образом, окончательный диапазон истинных значений измеренной величины составляет 20,12 – 19,88 В.

Ошибка показаний прибора в отношении выбранного диапазона измерений, по сравнению со стрелочным тестером, неизменна во всем выбранном диапазоне измерений. Но поскольку в случае цифрового тестера, существует некоторый диапазон изменения последней цифры в показании прибора, то важно выбрать тот диапазон измерений, который наиболее близок измеряемому значению для того, чтобы максимально повысить точность измерений.

[5-2] Осциллограф Осциллограф позволяет непрерывно отслеживать быстроменяющиеся

электрические процессы в реальном времени. Осциллограф отображает эти процессы на экране в виде волновых сигналов во времени. Обычно волновые колебания, отображаемые на экране осциллографа представляют время по горизонтальной оси и напряжение - по вертикальной. Величина текущего значения напряжения определяется его положением на экране. Интенсивность изображения называется яркостью.

[5-2-1] Осциллограф с электроннолучевой трубкой (CRT)

[5-2-1-1] Как считывать показания с экрана осциллографа Шкала нанесена на флуоресцирующей поверхности экрана электроннолучевой

трубки. Единичный размер этой шкалы называется делением шкалы (дел.). В/дел – означает напряжение на единицу деления (входная чувствительность) по

вертикальной оси. S/дел – означает (время развертки), необходимое для перемещения сигнала на одно деление по горизонтальной оси (слева-направо).

Например, для случая, показанного на рисунке, измерение проводится с входной чувствительностью 50 В/дел и временем развертки 2 мс/дел.

Отсюда становится ясно, что пиковое напряжение составляет величину около 140 В с периодом около 20 мс и потому можно считать это измерение переменным током 100 В и частотой 50 Гц. (Примечание)

Для случая синусоидального сигнала, квадратный корень пикового напряжения есть эффективное напряжение.

(Рис: 5-2-1-1) V: Напряжение T: Время

[5-2-1-2] Пробник Пробник это проводник со специальным наконечником для приема и передачи

сигнала на осциллограф. Для измерения высокочастотных сигналов с высокой точностью, большая часть пробников имеет возможность снижения входного напряжения в отношении 1/10 при помощи селекторного переключателя.

(Рис: 5-2-1-2) 1. х 1, х 10 шкала масштаба 2. Селекторный переключатель 3. Ручка пробника 4. Выдвигающийся чип крючка 5. Зажим заземления 6. Подстроечный конденсатор

[5-2-1-3] Синхронизация Важным этапом при наблюдении волновых явлений на экране осциллографа

является их синхронизация. Процесс синхронизации означает блокировку волновых явлений на экране осциллографа для облегчения их наблюдения путем фиксации начальной точки сигнала.

Начальная точка сигнала определяется на экране осциллографа посредством двух установок. 1) Установка уровня напряжения (уровень переключения) в начале вычерчивания графического изображения. 2) Установка фазы процесса: идет ли увеличение напряжения (наклон +) или снижение напряжения (наклон -).

При выполнении этих двух установок, начальная точка сигнала на экране осциллографа фиксируется, и волновые явления становятся неподвижными.

(Рис: D_128.jpg) 1. Уровень переключения напряжения 2. Наклон + 3. Наклон –

[5-2-1-4] Двухлучевой осциллограф Двухлучевой осциллограф имеет два входа вертикальных составляющих и поэтому

имеется возможность для одновременного наблюдения двух независимых сигналов. Поскольку Двухлучевой осциллограф позволяет проводить обследование во времени различных элементов электрических цепей и их сигналов, сравнение этих сигналов и проверка в количественном и качественном виде; поэтому это делает полезным

применение двухлучевого осциллографа при поиске неисправностей в электрооборудовании автомобилей.

[5-2-2] Цифровой осциллограф [5-2-2-1] Общее описание цифрового осциллографа

Цифровой осциллограф переводит в цифровую форму входное напряжение (аналоговый сигнал), запоминает его в качестве базы данных в электронной (полупроводниковой) памяти, переводит эту базу данных в волновой сигнал при помощи встроенного микрокомпьютера и выводит его на экран (электроннолучевой трубки или жидкокристаллического типа). Поэтому, в отличие от обычного осциллографа, цифровой осциллограф отображает волновой сигнал до запускающего сигнала переключения. Более того, поскольку волновой сигнал запоминается в памяти как база данных, он может сравниваться с волновым сигналом текущего измерения путем его воспроизведения и сохранения в памяти.

В этом разделе дается описание цифрового осциллографа DMM/SCOPE Model 300.

(Для справки) DMM/SCOPE Model 300 DMM/SCOPE Model 300 это переносной цифровой осциллограф. Поскольку этот

осциллограф имеет жидкокристаллический (LCD) экран, он очень компактен. Он может работать от 4-х сухих элементов UM-3 и потому может использоваться при отсутствии источников переменного тока. Изображение входного сигнала производится одним нажатием, его панель управления легка для понимания и потому лица, впервые использующие этот тип осциллографа, могут сразу приступить к работе с ним.

(Рис: 5-2-2-1)

[5-2-2-2] Устройство цифрового осциллографа

[5-2-2-2-1] От входного сигнала до осуществления выборки После прохождения аттенюатора (делителя мощности) для снижения амплитуды,

входной сигнал поступает на усилитель для подготовки амплитуды сигнала, необходимой для следующего этапа его обработки. Выходящий из усилителя сигнал поступает в блок выборки/хранения, где сигнал преобразуется в цифровой вид при помощи A/D (аналого-цифрового) преобразователя. Скорость преобразования называется частотой амплитудно-импульсной модуляции. Выборка сигналов производится в функции времени, которое определяется временем развертки в соответствии с (часовым) временным сигналом, получаемым от кварцевого генератора высокой точности.

(Рис: 5-2-2-2-1) [A]: Блок-схема [B]: Цепь выборки/хранения [C]: Операция по выборке/хранению [D]: Аналого-цифровой преобразователь 1. Гнездо входного сигнала 2. Аттенюатор (делитель мощности) 3. Усилитель на входе 4. Цепь выборки/хранения 5. Часы 6. Триггерная (пусковая) цепь 7. Аналого-цифровой преобразователь 8. Блок памяти 9. Возбуждающий контур, формирователь 10. Жидкокристаллический дисплей 11. Возбуждающий контур, формирователь 12. Сканирующий электрод 13. Сигнальный электрод 14. Вход 15. Усилитель 16. Усилитель 17. Выход 18. Вход 19. Опорное напряжение 20. Блок сравнения 21. Кодирующая цепь 22. Выход 23. Выборка (сигнал) 24. Хранение V:Напряжение T:Время SW:Переключатель MSB: Наиболее старший двоичный разряд LSB: Самый младший двоичный разряд

[5-2-2-2-2] От A/D (аналого-цифрового) конвертора к дисплею Сигналы, преобразованные в цифровые сигналы аналого-цифровым конвертором,

последовательно записываются в блок памяти. Что касается триггерной (пусковой) цепи цифрового осциллографа, вместо принятия решения о месте начальной точки колебательного процесса, принимается операция останова повторно обновляемой и

переписываемой базы данных памяти. Поэтому сигнал до триггера и сигнал после триггера также может быть проверен.

Сигнал, сохраненный в памяти, обрабатывается следующей за ней волновой цепью. Сигнал, сохраненный в памяти, интерполируется между смежными точками. Сигнал, обработанный по каналам связи (складывание, вычитание, и др.), выполняет соответствующие действия. При обработке зрительного сигнала происходит его сравнение с сигналом, заложенным в банк памяти. Затем обработанный сигнал посылается в блок изображения и высвечивается в виде волнообразного сигнала. Дисплей цифрового осциллографа DMM/SCOPE Model 300 это цветной жидкокристаллический дисплей с матрицей пассивных скрученных нематических элементов (STN). На этом типе дисплея волнообразный сигнал изображается в виде последовательно соединенных черных точек (dots: элемент изображения) на белом фоне. Эта система носит название точечная матрица (dot matrix).

В точечной матрице, две группы ленточных электродов расположены под прямым углом по отношению друг к другу, с жидким кристаллом между ними; точки пересечения лент являются элементом изображения, который используется при отображении желаемого рисунка. При отсутствии напряжения на пересекающихся электродах, точки пересечения создают элемент изображения белого цвета, при подаче же переменного напряжения, появляется элемент изображения черного цвета.

(Рис: 5-2-2-2-2) 1. Вершина памяти 2. Емкость памяти 3. Зона до триггера 4. Зона после триггера 5. Момент запуска 6. Элемент изображения (pixel) 7. Сигнальный электрод 8. Сканирующий электрод [A]: База данных выборки и момент запуска [B]: Электроды и элементы изображения жидкокристаллического дисплея

[5-2-2-2-3] LCD (жидкокристаллический дисплей) [5-2-2-2-3-1] Принцип действия жидкокристаллического дисплея (LCD) Принцип действия жидкокристаллического дисплея описывается на примере типа

TN, что по своей сути то же, что и тип STN. Принцип действия жидкокристаллического дисплея типа TN показан на рисунке.

Молекулы жидкого кристалла ориентированы с углом закрутки 900. Две поляризационные пластины расположены так, чтобы каждая ось поляризации была сориентирована под прямым углом по отношению друг к другу.

Сначала, когда естественный свет (неполяризованный свет) падает вертикально сверху, поляризованный свет под прямым углом к оси поляризации верхней поляризующей пластины абсорбируется (поглощается) поляризационной пластиной. Только параллельный поляризованный свет может пройти сквозь пластину. Поэтому свет, поляризованный в одном направлении, попадает на жидкий кристалл. Когда переменное

напряжение не подается на электроды внутри стекла, падающий поляризованный свет передается таким образом, чтобы его плоскость поляризации поворачивалась на угол 900 в соответствии с направлением закрутки жидкого кристалла. Поляризованный свет, таким образом, проходит через нижнюю поляризационную пластину, поскольку направление света совпадает с ее ориентацией. Поскольку в нижней части находится отражающая пластина, поляризованный свет отражается от нее, и проходит путь в обратном направлении и на экране дисплея видны элементы изображения (пиксели) белого цвета.

(Рис: 5-2-2-2-3-1) 1. Свет 2. Поляризующий фильтр 3. Ориентирующий фильтр 4. Приложенное напряжение 5. Поляризующий фильтр

[5-2-2-2-3-2] Принцип действия жидкокристаллического дисплея при поданном на него переменном напряжении

При подаче напряжения на электроды, молекулы жидкого кристалла изменяют свою ориентацию на ортогональную по отношению к электродам. И поэтому поворота плоскости поляризации не происходит. Следовательно, поляризованный свет абсорбируется на нижней поляризационной пластине, отраженный свет исчезает и на экране дисплея элементы изображения (пиксели) выглядят черными.

При установке закрученных жидких кристаллов между двумя поляризующими фильтрами, оси которых находятся под прямым углом друг к другу, свет проходит через молекулы жидкого кристалла, закручиваются и проходят через нижний фильтр. При подаче напряжения, молекулы жидких кристаллов выпрямляются, и их закрученность пропадает. Поскольку свет проходит сверху вниз, он не может пройти сквозь нижний фильтр (свет отключен).

(Рис: 5-2-2-2-3-2)

1. Свет 2. Поляризующий фильтр 3. Ориентирующий фильтр 4. Приложенное напряжение 5. Поляризующий фильтр

[5-2-2-3] Применение цифрового осциллографа DMM/SCOPE Model 300 В этом разделе учебника описывается методика наблюдения и измерения волновых

явлений при использовании цифрового осциллографа DMM/SCOPE Model 300.

[5-2-2-3-1] Меры предосторожности - Подача чрезмерного напряжения на вход осциллографа не допускается. Особенно

это относится к измерению вторичного напряжения зажигания при использовании обычного пробника. В противном случае входная цепь осциллографа или его интегральная схема (IC) могут быть повреждены.

- При выполнении измерений двулучевым осциллографом, его заземление необходимо выполнить только одним зажимом заземления.

Поскольку оба зажима заземления соединены вместе внутри осциллографа, то при их подсоединении к точкам с различным потенциалом, цепь может быть закорочена.

- Не допускается подвергать осциллограф сильным ударным нагрузкам. Также не допускается попадание на осциллограф воды, масел и пр.

- Что касается элементов питания осциллографа, необходимо использовать 4 сухих элемента одного типа. Если в течение долгого времени осциллограф не используется (боле одного месяца), извлеките элементы питания для предотвращения разряда элементов и утечки рабочей жидкости из них.

[5-2-2-3-2] Методика наблюдения результатов измерений на дисплее осциллографа 1. Подсоедините источник питания (адаптер переменного тока или элементы питания). 2. Подсоедините измерительный пробник в гнезду входа СН1. Установите переключатель режима осциллографа в положение х 1. (Для измерения высокочастотных сигналов с высокой точностью, установите переключатель в положение х 10). 3. Включите осциллограф (на дисплее осциллографа должна появиться координатная сетка). 4. Настройте контрастность экрана (ручка управления CONTRAST). 5. Подсоедините пробник к выводу, сигнал с которого должен быть проверен. 6. Установите режим подстройки вертикальной оси с СН1 (клавиша выбора режима работы). 7. Выведите линию на экран (развертка режима AUTO, переключать входа GND, контрольная лампа режима хранения OFF нажатием клавиши RUN/HOLD). 8. Установите уровень (GND) яркости в положение наилучшего восприятия изображения. (1) Установите переключатель входа СН1 в положение GND (при замедленной реакции, установите в положение не более 10 мс/дел). (2) Установите линию в положение наилучшего восприятия изображения. (3) Установите переключатель входа СН1 в положение DC. 9. Создайте сигнал, который необходимо измерить (на дисплее появится волнообразный сигнал). 10. Установите ширину развертки режима удобной для измерения путем подстройки Вольт/дел вертикальной оси (клавиша VOLTS/DIV). 11. Установите столько волн на экране, чтобы было удобно производить измерения подстройкой масштаба горизонтальной оси (клавиша TIME/DIV). 12. Выполните синхронизацию следующим образом: (1) Установите триггерную (пусковую) цепь в положение 1DIV (клавиша PRETRIG DIV).

(2) Установите триггерный (запускающий) сигнал на СН1 (клавиша TRIGGER SOURCE). (3) Установите уровень переключения разверткой ширины режима ( управление TRIGGER LEVEL, маркер уровня переключения). (4) Выберите наклон точки переключения на волнообразном сигнале (выберите +, − клавишей SLOPE, подстройте изображение для наилучшего восприятия).

Теперь волнообразный сигнал неподвижен, можно приступить к его измерению. При изменении входного сигнала, сделайте его изображение неподвижным, повторив все операции, приведенные в пп. 5 – 12.

[5-2-2-3-3] Измерение волнообразного сигнала [5-2-2-3-3-1] Измерение напряжения

Сигнал входного напряжения является разверткой по амплитуде вертикальной оси. Чувствительность по входу представляется величиной Вольт/дел в диапазоне изменяемого напряжения. Следовательно, считав число делений вертикальной оси, можно подсчитать напряжение по следующему уравнению. (Примечание)

Если установить селектор пробника на шкалу х 10, то входную чувствительность следует рассматривать в 10 раз больше показаний шкалы.

Напряжение (В) = Входная чувствительность (В/дел) х Число вертикальных делений (дел)

Форма сигнала переменного тока (АС) показана на рисунке [A]. Напряжением, в этом случае, является отклонение (пиковая амплитуда) от максимального значения до нижнего значения волнообразного сигнала. Поскольку входная чувствительность вертикальной оси есть 1 В/дел, а амплитуда составляет 5 делений (дел), напряжение определяется из следующего выражения.

Напряжение (В) = 1 (В/дел) х 5 (дел) = 5 В р-р На рисунке [B] показана форма сигнала постоянного тока (DC), в этом случае

напряжение отсчитывается от 0 В. Входная чувствительность вертикальной оси составляет 2 В/дел, а амплитуда – 2 деления, то напряжение в этом случае будет равно: Напряжение (В) ) = 2 (В/дел) х 2 (дел) = 4 В р-р

(Рис: 5-2-2-3-3-1) [A]: Сигнал переменного тока (AC) [B]: Сигнал постоянного тока (DC)

[5-2-2-3-3-2] Измерение продолжительности цикла и частоты Время представлено длиной горизонтальной оси. Поэтому время может быть

определено по следующему уравнению. Время (с) = Время развертки (с/дел) х Число делений по горизонтальной оси (дел) Волнообразный сигнал, показанный на рисунке, представляет напряжение

переменного тока (АС), При времени развертки 5 мс/дел и числе делений на один цикл равном 3,5 дел., время цикла составляет

Время цикла (с) = 5 (мс/дел) х 3,5 (дел) = 17,5 (мс) Частота определяется по следующему уравнению.

Частота = 1/цикл = 1/17,5 (мс) = 1/17,5 х 0,001 = 1/0,0175 = 57,1 (Гц)

(Рис: 5-2-2-3-3-2)

[5-2-2-3-3-3] Сравнение двух волнообразных сигналов Цифровой осциллограф DMM/SCOPE Model 300 может одновременно отобразить

на дисплее два сигнала. При этом возможно наблюдение взаимную связь этих сигналов и временных различий. При этом следует отметить следующее. 1) Входные сигналы подаются на гнезда СН1 и СН2. 2) Установите режим VERTICAL MODE в положение DUAL. 3) Выберите сигнал продолжительности как сигнал синхронизации.

В качестве примера, на рисунке показаны сигнал индикации зажигания и сигнал датчика положения распределительного вала, которые используются для управления углом опережения зажигания (ESA).

(Рис: 5-2-2-3-3-3)

[5-2-2-3-3-4] Наблюдение одноразовых сигналов Чтобы увидеть сигнал, появившийся только один раз или сигнал, возникающий в

неопределенный момент времени, установите режим развертки в положение SINGLE (одиночный). Тщательно установите уровень переключения, поскольку волнообразный сигнал не высветится на экране при неправильной установке триггерной цепи.

При этом следует отметить следующее. (1) Установите SWEEP MODE (режим развертки) в положение SINGLE (одиночный). (2) Установите входную чувствительность и время развертки на уровень предполагаемых значений. (3) Проверьте установку триггерной цепи, наклона и уровень переключения.

Рекомендуется провести пробное наблюдение, чтобы убедиться, что установка триггерной цепи выполнена правильно.

[5-2-2-4] Функциональные возможности цифрового осциллографа В этом разделе изложены некоторые особенности цифрового осциллографа

DMM/SCOPE Model 300.

[5-2-2-4-1] Функции автоматической настройки - Автоматическая настройка входной чувствительности

Эта функция подстраивает входную чувствительность по вертикальной оси. Чтобы активировать эту функцию, одновременно нажмите клавиши «⟨» и «⟩» функции VOLTS/DIV.

- Автоматическая настройка времени развертки Эта функция подстраивает время развертки по временной оси (горизонтальная ось). Чтобы активировать эту функцию, одновременно нажмите клавиши «⟨» и «⟩» функции TIME/DIV.

- Автоматическая настройка (AUTO SET UP) Эта функция подстраивает положение начальной точки и входную чувствительность по вертикальной оси, время развертки по горизонтальной оси, а также режим запуска триггерной цепи. Чтобы активировать эту функцию, нажмите клавишу AUTO SET UP.

В некоторых случаях этот режим не обеспечивает требуемый режим наблюдений, поэтому необходимо быть готовым к переходу на ручную подстройку.

[5-2-2-4-2] Наблюдение режима предзапуска Поскольку входной сигнал запоминается цифровым осциллографом в цифровом

виде, то возможно наблюдение волнообразного сигнала в режиме предзапуска триггерной цепи. В этом типе осциллографа предусмотрено несколько установочных точек запуска триггерной цепи на горизонтальной оси: 1 деление, 6 делений, 11 делений. Точки запуска на горизонтальной оси показаны вертикальной пунктирной линией, а волнообразный сигнал слева от пунктирной линии является сигналом режима предзапуска. На приведенном рисунке точка запуска настроена на 1 деление.

1 деление: Волнообразный сигнал режима предзапуска 6 делений: Волнообразный сигнал до и после режима запуска 11 делений: Волнообразный сигнал режима постзапуска

(Рис: D_138.jpg)

[5-2-2-4-3] Другие функции [Обработка данных] Цифровой осциллограф имеет возможность обрабатывать данные в поле допуска

наблюдений (ADD: сложение, SUB: вычитание и пр.). Дополнительно возможно отображение сигнала в режимах ROLL (вращение), SCROLL (просмотр), сравнение с эквивалентными данными и др., все это также является особенностями этого типа осциллографа, в котором сигнал в цифровом виде сначала запоминается, а затем обрабатывается.

[Увеличение волнообразного сигнала] Цифровой осциллограф DMM/SCOPE Model 300 записывает сигнал в контрольную

память, которая называется рабочей (WORK) памятью. Волнообразный сигнал в увеличенном масштабе может быть выведен на экран осциллографа изменением размера

этой рабочей (WORK) памяти. Норма (NORM): Нормальное использование емкости памяти.

Увеличенная (LONG): Емкость памяти увеличена в 10 раз по отношению к нормальному состоянию. В режиме HOLD (удерживание) волнообразный сигнал может быть увеличен в 10 раз по горизонтальной оси.

[Сохранение, повторный вызов изображения и сравнение формы сигналов] Цифровой осциллограф DMM/SCOPE Model 300 обладает специальной

накопительной памятью, называемой информационным банком (Bank memory). Контрольный волнообразный сигнал запоминается этой памятью, который затем может быть вызван, обработан и быть сравнимым с другими сигналами. Поскольку эта память контролируется отдельным элементом питания, то содержание этой памяти остается неповрежденной даже при отключении питания.

[Автоматическое измерение дырочно-дырочного напряжения входного сигнала и частоты]

Цифровой осциллограф DMM/SCOPE Model 300 может измерить дырочно-дырочное (р-р) напряжение и частоту входного сигнала в рамках функции SYSTEM. - Автоматическое измерение дырочно-дырочного напряжения входного сигнала: дырочно-дырочное напряжение (В р-р) определяется амплитудой выведенного на дисплей волнообразного сигнала в правой нижней части экрана. - Автоматическое измерение частоты: частота определяется периодом выведенного на дисплей волнообразного сигнала в правой нижней части экрана.

[6] Диагностический прибор TECH2

[6-1] Введение Прибор TECH2 это переносной компьютер, созданный для диагностирования

автомобильных электронных систем управления и интерфейсов. При помощи диагностического прибора можно выбрать следующие функции:

- Считывание данных измеряемых параметров и показателей. - Выведение на экран графиков быстроменяющихся процессов. - Чтение кодов неисправностей. - Удаление кодов неисправностей. - Определение нестационарных неисправностей путем выделения и запоминания состояний системы до и после появления подобных неисправностей, анализ состояний и определения неисправности. - Управление некоторыми исполнительными механизмами.

Диагностический прибор TECH2 многофункционален, но он не может заменить знания и опыт мастера-диагноста. Чтобы сделать работу прибора эффективной, требуется полное понимание работы систем автомобиля. Рекомендуется использование прибора TECH2 вместе с Руководством по техническому обслуживанию диагностируемого автомобиля.

[6-1-1] Принцип действия диагностического прибора TECH2 Диагностический прибор TECH2 состоит из компьютера, который соединен с

электронными модулями и управляет их работой; клавишной панели, при помощи которой ставится задача прибору; и дисплея, на котором отображаются результаты диагностирования электронных систем автомобиля. Прибор TECH2 связан с электронными управляющими модулями, посылая электрический сигнал к штыревому разрешающему разъему канала последовательно передаваемых данных, затем считывает сигналы данных модуля с штыревого разъема канала последовательно передаваемых данных и после обработки выводит их на дисплей.

[6-2] Описание набора измерительных средств прибора TECH2 [6-2-1] Комплектующие элементы

[6-2-1-1] Комплектующие элементы с 1 по 5 Набор измерительных средств диагностического прибора TECH2 состоит из

следующих элементов. 1. TECH2: См. раздел «Особенности прибора TECH2». 2. Кабель DLC (Соединитель канала передачи данных): Этот кабель имеет 26-

штыревой разъем с винтами с накатанными головками (2-1) и 19- штыревым разъемом (2-2) с отверстием для пружинного соединительного элемента (2-3). Этот кабель используется для соединения прибора TECH2 с DLC проверяемого автомобиля.

3. Кабель прикуривателя: Этот кабель имеет контактный штырь прикуривателя (3-1) и пружинный соединительный элемент (3-2). Соединяет пружинный соединительный элемент с ответным отверстием для него кабеля DLC (2) в том случае, когда DLC проверяемого автомобиля не обеспечивает питание прибора TECH2.

4. Кабель подачи напряжения питания с зажимами («крокодил»): Этот кабель имеет зажимы красного и черного цвета (4-1) и пружинный разъем (4-2). Соединяет пружинный разъем с ответным отверстием, расположенным на кабеле DLC, в том случае, когда DLC проверяемого автомобиля не обеспечивает питание прибора TECH2.

5. Адаптер SAE 16/19: Этот адаптер используется для соединения 16- штыревого разъема кабеля DLC проверяемого автомобиля с 26-штыревым разъемом кабеля DLC.

(Рис: 6-2-1)

[6-2-1-2] Комплектующие элементы с 6 по 11 6. Закольцовывающий кабель DLC: Этот кабель применяется для проведения

испытания POST (Самодиагностирование на наличие напряжения питания). 7. Кабель RS232: Этот кабель имеет два разъема типа RJ45 (7-1) и применяется для

обновления платы памяти PCMCIA в приборе TECH2. 8. Адаптер RS232: Этот адаптер имеет разъем типа RJ45 и разъем DB9 (8-1), он

используется для соединения кабеля RS232 с персональным компьютером (РС). 9. Закольцовывающий разъем кабеля RS232: Этот разъем имеет разъем типа RJ45

(9-1) и используется для проведения испытания по программе POST (Самодиагностирование на наличие напряжения питания).

10. Подача напряжения питания: Этот узел состоит из контактного штыря (АС) (10-1) и пружинного соединительного элемента (10-2). Соединяет пружинный соединительный элемент к ответному отверстию, расположенному на кабеле DLC, в том случае, когда DLC проверяемого автомобиля не обеспечивает питание прибора TECH2.

11. Плата памяти PCMCIA (Международная ассоциация производителей плат памяти для IBM РС): Эта плата устанавливается в верхнее гнездо, расположенное в верхней части прибора TECH2 и используется сохранения приложений (программ) прибора TECH2.

(Рис: 6-2-1)

[6-2-2] Особенности прибора TECH2 1. Дисплей 2. Клавишная панель 3. Порт RS-485: В настоящее время этот порт не используется. 4. Порт RS-232: Этот порт используется для программирования обновленного приложения (программы) в плату памяти прибора TECH2 из персонального компьютера (PC). 5. Верхнее гнездо для платы памяти PCMCIA: В это гнездо устанавливается плата памяти PCMCIA вместе с приложением (программой) прибора TECH2. 5-1. Кнопка выбрасывателя: Этой кнопкой извлекается из гнезда плата памяти PCMCIA. Для извлечения платы необходимо нажать на кнопку. 6. Нижнее гнездо для платы памяти PCMCIA: В настоящее время не используется. 6-1. Кнопка выбрасывателя: Этой кнопкой извлекается из гнезда плата памяти PCMCIA. 7. Пружинный соединительный элемент: Через этот ответный разъем происходит подача напряжения питания от источника постоянного/переменного тока, аккумуляторной батареи или кабеля прикуривателя.

ПРИМЕЧАНИЕ: Не используйте этот разъем, когда прибор TECH2 соединен с кабелем DLC

проверяемого автомобиля. В противном случае нарушится связь прибора TECH2 с проверяемым автомобилем. 8. Модуль VCI (Интерфейс связи с диагностируемым автомобилем): 8-1. Рычаг защелки модуля VCI: Этим рычагом запирается модуль VCI в корпусе прибора TECH2. 9. Разъем VCI: Этот разъем используется для подсоединения кабеля DLC или закольцовывающего адаптера DLC.

(Рис: 6-2-2)

[6-2-3] Устройство клавишной панели [6-2-3-1] Позиции с 1 по 3

1. Экранные клавиши Четыре экранные клавиши соответствуют четырем рамкам, появляющимся в

нижней части экрана дисплея. То есть каждой экранной клавише соответствует определенная рамка на экране. Если не высвечивается рамка, то не может использоваться соответствующая экранная клавиша.

2. Клавиши выбора (⟨ ⟩ ∧ ∨) Клавиши со значками «∧» и «∨» используются для перемещения подсвечивающего

прямоугольника на экране вверх и вниз. Клавиши со значками «⟨» и «⟩» используются для

перемещения вперед или назад страниц информации. Маленькая стрелка в верхнем правом и левом нижнем углах экрана означает наличие впереди идущих страниц.

3. Клавиши действий (YES (да), NO (нет), ENTER (вход), EXIT (выход)) Эти клавиши используются для подтверждения намерений действия, при ответе на

конкретные вопросы и для перемещения различных экранных меню.

(Рис: 6-2-3)

[6-2-3-2] Позиции с 4 по 6 4. Функциональные клавиши (с F0 до F9) Функциональные ключи используются при выполнении некоторых функций меню.

На экране дисплея для каждой позиции меню следует описание его содержания и наименование клавиши, состоящего из символа «F» и соответствующего номера.

Нажатие на функциональную клавишу дает тот же эффект, что и выделение позиции на экране и нажатие на клавишу ENTER. Другими словами, выбор меню осуществляется одним нажатием функциональной клавиши («F»).

5. Клавиша HELP (помощь) При нажатии на клавишу HELP при выборе модели автомобиля подлежащего диагностированию, на экране прибора появляются VIN сведения об автомобиле.

6. Управляющие клавиши (PWR/SHIFT) Клавиша включения/выключения прибора (PWR). При одновременном нажатии

клавиши SHIFT и клавиш «∧» и «∨» подстраивается уровень контрастности экрана. При нажатии клавиши SHIFT, экран дисплея высвечивается, а другие функции блокируются.

(Рис: 6-2-3)

[6-2-4] Плата памяти PCMCIA [Снятие] 1. Убедитесь в том, что прибор TECH2 выключен. 2. Откиньте шторку (1).

3. Нажмите кнопку «Стрелка вверх» (2) и извлеките плату памяти. [Установка] 1. Убедитесь в том, что прибор TECH2 выключен. 2. Откиньте шторку (1). 3. Перед установкой платы памяти, убедитесь в том, что вырезы на плате в правильном положении. Затем медленно введите плату в верхнее или нижнее гнездо до момента ее защелкивания.

ПРИМЕЧАНИЯ: Верхнее и нижнее гнезда соответствуют 5-и вольтовым платам. Использование 3,3-

х вольтовых плат приводят к неустранимому повреждению прибора TECH2. В приборе TECH2 рекомендуется применение оригинальных плат памяти PCMCIA.

(Рис: 6-2-4) 1. Откидная шторка 2. Кнопка «Стрелка вверх»

[6-2-5] Установка соединительной арматуры Установка соединительной арматуры на TECH2 требует выполнение следующего:

1. Установите закольцовывающий разъем RS-232 в порт RS-232. 2. Подсоедините кабель DLC к разъему VCI. 3. Подсоедините закольцовывающий адаптер DLC к кабелю DLC. 4. Подсоедините пружинный соединительный элемент напряжения питания к кабелю DLC или к разъему в нижней части прибора TECH2, находящегося рядом с соединение кабеля DLC. 5. Включите прибор нажатием кнопки «PWR», расположено на клавишной панели. 6. Диагностический прибор TECH2 проверит себя в автоматическом режиме программой POST (Самодиагностирование на наличие напряжения питания). (Дополнительная информация об этой программе содержится в разделе 4Поиск неисправностей»). 7. Выключите прибор TECH2 нажатием кнопки «PWR», отсоедините закольцовывающий разъем RS-232, источник питания и закольцовывающий адаптер DLC.

[6-2-6] Поиск неисправностей [6-2-6-1] Программа POST (Самодиагностирование на наличие напряжения питания)

При каждом включении диагностического прибора TECH2 автоматически выполняется самопроверка. При включении прибора, в течение 4 секунд режима самопроверки, на экране дисплея высвечивается надпись SYSTEM INITIALIZING (установка системы в исходное состояние). По окончании процедуры самопроверки, раздается звуковой сигнал, извещающий об этом.

- Отсутствие звукового сигнала свидетельствует о неисправности системы его подачи, но это не влияет на работу самого прибора. - если звуковой сигнал звучит трижды, это означает наличие неисправности в приборе. При этом на экране дисплея появляются результаты проверки PASS или FAIL (просмотр или отказ).

[6-2-6-1] Поиск неисправностей При появлении на экране дисплея сообщения FAIL (отказ), выключите прибор и

убедитесь в правильности подключения всех разъемов и клавишная панель ничего не касается. Если клавишная панель в контакте с чем-либо это вызывает появление ошибки. После того, как убедились в том, что все в порядке, вновь включите прибор.

При обнаружении неисправности, необходимо техническое воздействие на прибор. При появлении одной или нескольких следующих четырех ситуаций, необходимо, до замены каких-либо узлов, использовать функцию диагностирования непрерывности питания. - UART

Отказ – Доступны все операции, кроме операции связи при использовании порта RS232. - SCI

Отказ – Доступны все операции, кроме операции связи при использовании порта RS232. - RTC Отказ/CLKMEМ

Отказ - Обе неисправности означают неисправность устройства реального времени, что свидетельствует о неисправности в электрических цепях или аккумуляторов питания прибора. При появлении на дисплее сообщения об этих ситуациях, нажмите любую клавишу для продолжения диагностирования. На дисплее прибора появится титульная страница. При наличии других ошибок, остановите программу диагностирования прибора. Если имеются неисправности в клавишной панели, прибор включить невозможно и загорается контрольная лампа SHIFT. Таким образом, при появлении неисправностей, необходимо связаться с Вашим дистрибьютором. При этом необходимо записать все неисправности в соответствующий формуляр.

[6-3] Начало работы Перед началом работы с прибором TECH2 необходимо выполнить следующие

виды (этапы) работ.

[6-3-1] С этапа 1 по этап 5 1. Вставьте плату памяти PCMCIA, включенную в набор прибора TECH2, в верхнее

гнездо прибора, следуя правилам раздела «Снятие и установка платы памяти PCMCIA». 2. Определите место нахождения диагностического разъема автомобиля (DLC) и

убедитесь в том, что этот разъем имеет 16 выводов. Диагностический разъем автомобиля (DLC) обычно расположен под панелью приборов со стороны водителя. При наличии сомнений, обратитесь к Руководству по эксплуатации автомобиля.

3. Подсоедините кабель (DLC) (2) к разъему прибора TECH2, расположенному в его нижней части, как показано на рисунке.

4. Подсоедините адаптер SAE 16/19 (3) к кабелю (DLC) (2). 5. Подсоедините кабель (DLC) (2), вместе с адаптером, к диагностическому

разъему (DLC) автомобиля. См. рисунок. Если на диагностическом разъеме автомобиля нет напряжения, используйте другой источник питания (розетку прикуривателя, аккумуляторную батарею, или другой источник питания).

ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте пружинный соединительный элемент в ответном отверстии,

расположенном на кабеле (DLC). В этом случае происходит правильное заземление прибора TECH2.

[6-3-2] С этапа 6 по этап 8 6. После включения зажигания автомобиля нажмите клавишу (PWR) прибора. 7. Убедитесь в том, что дисплей прибора высвечивает логотип фирмы «SUZUKI». 8. Для использования диагностических приложений, вызовите меню «Diagnostics»

и нажмите клавишу «ENTER» (ввод) главного меню. Или нажмите [F0].

(Рис: 6-3-1) 1. Диагностический прибор TECH2 2. Кабель DLC 3. Адаптер SAE 16/19

[6-3-3] ПРИМЕЧАНИЕ 1: Перед использованием диагностических приложений, проверьте

правильность показаний часового устройства прибора TECH2. Очень важно, чтобы прибор TECH2 выдавал правильные показания времени, поскольку в нем заложены некоторые функции, такие как «Snapshot» (мгновенный снимок экрана) и «Vehicle History» (данные об автомобиле), в которых время запоминается. Для проверки или настройки часов, принята следующая методика.

1) Вызовите раздел меню «Tool Utilities» (вспомогательные программы) соответствующими клавишами и нажмите «ENTER». Или нажмите клавишу «F0», обозначенную слева в меню.

2) Вызовите раздел меню «Set Clock» (установка часов) соответствующими клавишами и нажмите «ENTER». Или нажмите клавишу «F0», обозначенную слева в меню.

3) Если часы не показывают правильного времени, клавишами выбора и функций установите правильное время.

4) Нажмите экранную клавишу «Set Clock» (установка часов) для запоминания установки и затем нажмите «ENTER», чтобы вернуться в раздел меню «Tool Utilities» (вспомогательные программы).

[6-3-4] ПРИМЕЧАНИЕ 2: При необходимости выбора языка необходимо поступить следующим образом. 1) Вызовите раздел меню «Tool Utilities» (вспомогательные программы)

соответствующими клавишами и нажмите «ENTER». Или нажмите клавишу «F0», обозначенную слева в меню.

2) Вызовите раздел меню «Set Default Language» (установка языка по умолчанию) соответствующими клавишами и нажмите «ENTER». Или нажмите клавишу «F0», обозначенную слева в меню.

3) Выберите необходимый язык клавишами выбора и нажмите «ENTER», или нажмите функциональную клавишу, обозначенную слева от каждого языка.

[6-3-5] ПРИМЕЧАНИЕ 3: При установке сразу двух плат памяти PCMCIA в оба гнезда прибора TECH2,

можно выбрать для текущей работы одну из плат нажатием клавиши [SHIFT] и затем правую клавишу выбора (⟩) на экране дисплея, изображающего логотип фирмы «SUZUKI». По окончании работы не забудьте вновь нажать на клавишу [SHIFT] для деактивации функции SHIFT.

[6-3-6] Последовательность операций при установке времени и языка

(Рис: 6-3-6) 1. Здесь обозначена номер версии программного обеспечения. 2. Выберите «Tool Utility» и нажмите «ENTER» или [F1]. 3. Выберите «Set Clock» и нажмите «ENTER» или [F0]. 4. Выберите «Set Default Language» и нажмите «ENTER» или [F5]. 5. Нажмите клавишу ниже обозначения «Set Clock» для сохранения установленного времени.

[6-3-7] Tool Utilities (сервисные программы) [6-3-7-1] [F0] [F1] [F2]

[F0: Установка времени] Выберите эту установочную опцию или установите местное время. Установите год, день и время, выберите месяц и день недели, а также час суток (до

12 часов пополудни (АМ) и после 12 часов (РМ)). Затем нажмите экранную клавишу ниже «Set Clock».

[F1: Контрастность экрана дисплея по умолчанию]

Выберите эту установочную опцию для установки контрастности экрана. Предусмотрена возможность установки контрастности экрана в соответствии с

методикой этого меню в любое время при включении этой сервисной программы.

[F2: Установка элемента по умолчанию]

Выберите эту установочную опцию для выбора элемента по умолчанию между English (Английский) и Metric (Метрическая система мер). Выбранный элемент высветится на экране дисплея. Возможно изменение элемента нажатием экранной клавиши «Change Unit» (Замена элемента) из приведенного листа опций.

[6-3-7-2] [F3] [F3: Состояние (история) автомобиля – Вкл/Выкл] Эта опция предусматривает включение/выключение базы данных состояния

(истории) автомобиля. Если запускается функция: состояние (история) автомобиля, то на экране дисплея

высвечиваются все ранее выполненные технические воздействия в разделе «Select Vehicle to Use» (выбор используемого автомобиля), выбранного из «F0: Diagnostics» основного меню (Main Menu). Здесь может содержаться информация не более чем о четырех автомобилях. При внесении информации о «Новом» автомобиле, самая старая информация автоматически сотрется, а новая войдет в базу данных.

Если выбирается одна из историй автомобиля, то можно прогнать некоторые операции и сразу на тот режим, который использовался ранее. На рисунке приведен пример этой ситуации. ⟨Пример⟩

(Рис: 6-3-7-2)

[6-3-7-3] [F4][F5] [F4: Программа платы персонального компьютера (PC)] Применение этой опции к программе обновленного приложения прибора TECH2 в плате памяти PCMCIA прибора TECH2. При обновлении платы, этот режим выполняется при подсоединенном кабеле RS-232 между прибором TECH2 и PC. [F5: Выбор языка по умолчанию] Используйте этот режим для выбора необходимого для работы языка. При однажды выбранном языке, при каждом включении прибора TECH2, на экране появляются данные на этом же языке.

[6-4] Рабочие меры предосторожности ЗАМЕНА ПЛАТЫ ПАМЯТИ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА ПРИ

ВКЛЮЧЕННОМ ПРИБОРЕ TECH2 Снятие и установка платы памяти PCMCIA при включенном приборе TECH2 не

допускается. При замене платы памяти, сначала необходимо выключить прибор нажатием клавиши [PWR] и лишь потом заменить плату.

[6-5] Выбор автомобиля После подсоединения прибора к диагностическому разъему проверяемого

автомобиля и, выбрав режим «F0: Diagnostics» из «Главного меню», включите зажигание. Если Вы решили выйти в функцию истории автомобиля в меню «Tool Utilities» (Вспомогательные программы), выберите «New» (Новый) из меню «Select Vehicle to Use» (Выбор используемого автомобиля). Следующим этапом является выбор автомобиля. Для этой цели может потребоваться следующая информация: рынок сбыта, модель автомобиля, тип автомобиля, тип трансмиссии.

Рынок сбыта Рынок сбыта указывает только на две опции: "Для стран Северной Америки» и

«Кроме стран Северной Америки».

Выбор категории При выборе «Кроме стран Северной Америки», необходимо выбрать категорию.

Выбор модели Если выбирается «Рынок» или «Категория», необходимо выбрать название модели

автомобиля, которая проверяется.

Выбор системы После выбора типа автомобиля, прибор TECH2 высвечивает меню «Выбор

системы». Необходимо выбрать систему, которую необходимо продиагностировать.

Выбор типа автомобиля (модельный год) Если выбирается «Система», необходимо также выбрать тип автомобиля (рабочий

объем двигателя, характеристика или модельный год для Североамериканского рынка и т.д.).

Выбор типа трансмиссии Для некоторых автомобилей необходимо выбрать тип трансмиссии. Выберите тип

трансмиссии автомобиля, который диагностируется.

Выбор SPEC (технических характеристик) Для некоторых автомобилей могут потребоваться технические характеристики.

Выберите их для диагностируемого автомобиля. Если определение автомобиля затруднительно, попробуйте определить

характеристики последовательно одну за другой с самого начала. По окончании выбора, на дисплее прибора высветится «Select a mode» (Выбор

режима). Прибор TECH2 не приступит к диагностированию, пока не дойдет до этой позиции.

[6-5-1] Блок-схема выбора автомобиля

(Рис: 6-5-1) 1. Нажмите и [ENTER] (войдите) 2. Выберите и нажмите клавишу [ENTER] (войдите)

[6-6] Выбор и проведение режимов проверки (при диагностировании) Диагностический прибор TECH2 покажет режимы проверки выбранного

автомобиля. Выберите тип проверки, который Вы хотите выполнить нажатием клавиши [ENTER]. Прибор TECH2 начинает связываться с системами автомобиля.

На это затрачивается некоторое время, пока прибор не «распознает» системы проверяемого автомобиля. Ниже приведены краткие описания режимов испытания автомобиля. Более подробное описание каждого описания приведены в соответствующем разделе Учебника.

[Список режимов испытаний автомобиля] Выбор параметров испытаний и информацию по диагностированию (коды

неисправностей). Распечатка параметров испытаний и кодов неисправностей при помощи РС и принтера. Обратитесь к разделу «TECH2: Руководство по просмотру базы данных», по поводу правил распечатывания данных.

[Список режимов испытаний автомобиля (выбор)] Просмотрите список специальных параметров. Выберите необходимый, из списка

13 различных параметров.

[Графическое изображение режимов испытаний] Отследите поведение выбранных значений параметров в графическом виде.

[Коды неисправностей] Выведите на дисплей и/или сотрите накопленную диагностическую информацию.

[Моментальная регистрация режима испытания] Выберите необходимый стоп-кадр. Стоп-кадр может быть до момента

переключения и после переключения (trigger point). Триггер может быть в момент любой неисправности, при конкретной неисправности, или при ручном управлении режимом проверки. Стоп-кадр может быть повторно просмотрен в автоматическом режиме или в режиме ручного управления. Повторение графического изображения также возможно.

[Режимы проверки различных систем автомобиля (электронные блоки управления различными системами, ABS и др.)]

Этот режим может быть выбран из подменю испытаний.

[Режим идентификации] Изображает номер блока управления и версию программы.

[Выбор режимов проверки] Диагностический прибор TECH2 обеспечивает легкий выбор любой программы

испытаний с выводом списка испытаний на дисплей (меню «Select a Mode» - Выбор режима). Пример меню показан на рисунке ниже. Выберите режим проверки, нажмите (вверх) или (вниз) клавишу выбора режима и нажмите клавишу [ENTER].

(Рис: 6-6)

[6-6-1] Режим СПИСОК ДАННЫХ Назначение режима «Список данных» - пассивная регистрация параметров

диагностирования и кодов неисправностей, передающихся из электронного блока управления при нормальной работе двигателя. Этот режим не влияет на работу автомобиля и может использоваться только для считывания информации и ее оценки: соответствуют ли значения норме или эти значения могут считаться приемлемыми. Текущие значения регистрируемых параметров отображаются на дисплее вместе с их размерностями. Это означает, что не требуется заглядывать в Руководство по эксплуатации за их расшифровкой.

ПРИМЕЧАНИЕ: Скорость обработки данных прибором TECH2 замедляется, когда одновременно на

экране регистрируются все параметры диагностирования. Это объясняется необходимостью затрат времени на обработку данных, передающихся с блока управления на диагностический прибор TECH2. Для увеличения скорости обработки данных прибором TECH2, необходимо из режима «Список режимов испытаний автомобиля (выбор)» выбрать не более 13 параметров.

(Рис: 6-6-1) 1. Выберите и нажмите [ENTER] 2. Нажмите клавишу «DTC display» (отображение кодов неисправностей) C: Текущие значения P: Промежуточные значения H: Содержание (история)

[6-6-1-1] Дополнительная функция Эта функция позволяет создание дополнительный список данных помимо

запрограммированного списка данных. Поскольку вновь создаваемый список данных состоит из особых параметров, высвечиваемых на дисплее прибора TECH2, возможно также наблюдение и других параметров путем просмотра запрограммированного списка данных. Эта функция удобна еще и в том, что просмотр особых параметров происходит самопроизвольно без прокрутки информации на экране. Для создания дополнительного списка данных, выделите необходимый параметр и нажмите [ENTER].

Одновременно можно выбрать до семи параметров.

(Рис: 6-6-1-1) 1. Выберите и нажмите [ENTER] 2. Выберите и нажмите [ENTER] 3. Создайте список данных 4. Запрограммированный список данных

[6-6-1-2] Функция «Печать» Эта функция позволяет передать либо параметры базы данных, либо

диагностическую информацию (коды неисправности) с прибора TECH2 на видеографический терминал прибора TECH2, что позволяет наблюдать, распечатывать и запоминать полученные данные. Подробности можно найти в «Руководстве на видеографический терминал прибора TECH2».

[6-6-2] Режим «Список данных (выбор)» Назначением режима «Список данных (выбор)» является наблюдение тех данных,

которые необходимо увидеть. В этом случае удобно выбрать данные определенных параметров, которые необходимо увидеть именно сейчас, в то время как просмотр других параметров в данный момент не нужен. Возможен выбор до 13 параметров для одновременного их просмотра.

(Рис: 6-6-2) 1. Выберите 2. Нажмите клавишу «Accept» (Принять)

[6-6-3] Режим «Графопостроение» Назначением режима «Графопостроение» является возможность увидеть

графический характер изменения измеряемых параметров. Одновременно можно увидеть до четырех параметров изменения состояния. Этот режим облегчает сравнение измеряемых параметров.

(Рис: 6-6-3)

[6-6-4] Режим "Коды неисправностей" Электронный блок управления двигателем, при появлении аномального состояния,

определяет и выводит на дисплей коды неисправностей или диагностические коды. Они являются ключом диагностирования при определении появляющихся неисправностей в автомобиле. Этот режим позволяет в самом начале проверки автомобиля определить наличие кодов неисправностей, а также убедиться в эффективности ремонтных воздействий по устранению неисправностей. На рисунке показана процедура выхода в режим обнаружения кодов неисправностей.

(Рис: t13.jpg) 1. Выберите режим «Удаление кодов неисправностей – DTC» и нажмите «ENTER». 2. Выберите режим «Текущие/прошлые коды неисправностей – Current/History DTC» или Pending DTC и нажмите [ENTER]. 3. Выберите режим «Freeze Data» - Стоп-кадр и нажмите [ENTER]. 4. При наличии кодов неисправностей (DTC) 5. При отсутствии кодов неисправностей (DTC) 6. Нажмите клавишу под значком «⟨⟨⟩⟩». 7. Выберите код неисправности и нажмите [ENTER]

[6-6-4-1] Коды неисправностей, появившиеся сейчас или имевшие место в прошлом (Current/History DTC)

При этом режиме на дисплее одновременно появляется информация о диагностических кодах (DTC), имевших место ранее и появившихся сейчас. Для переключения режима индикации прежних DTC и DTC появившихся сейчас используется крайне левая экранная клавиша со значком [⟨⟨⟩⟩].

[6-6-4-2] Зависание кодов неисправностей – DTC (Двигатели и трансмиссия для Северной Америки и требования Европейского Сообщества – ЕС)

Чтобы увидеть зависшие кодов неисправностей - DTC, выберите этот режим. При наличии зависших кодов неисправностей – DTC, они выводятся на дисплей в указанном на рисунке формате. При отсутствии зависших кодов неисправностей – DTC, прибор TECH2 выдаст соответствующую надпись. [6-6-4-3] Стоп-кадр – Freeze Data (Двигатели и трансмиссия для Северной Америки и

требования Европейского Сообщества – ЕС) При появлении кодов неисправностей (DTC), электронный блок управления

запомнит состояние двигателя, при котором появились эти неисправности. Это состояние оценивается соответствующими данными, которые носят общее название «Стоп-кадр» и могут быть прочитаны прибором TECH2 в режиме «Стоп-кадр». Этот режим может быть выбран из меню «Коды неисправностей» - DTC. Для каждого кода неисправностей существует свой индивидуальный номер РХХХХ. При выборе соответствующего «Стоп-кадра», на экране дисплея появляется таблица данных.

Электронный блок управления может запомнить четыре «Стоп-кадра». При нажатии «F0» последовательно, начиная с первого, высвечиваются «Стоп-кадры». При этом «Стоп-кадры» обновляются в соответствии с приоритетами, указанными ниже.

1. Прежде всего, запоминаются «Стоп-кадры», при определении таких неисправностей: пропуски зажигания (коды неисправностей от Р0300 до Р0304), топливовоздушная смесь слишком бедная (код неисправности Р0171) и топливовоздушная смесь слишком богатая (код неисправности Р0172).

2. Затем запоминаются «Стоп-кадры» других (кроме отмеченных в п. 1) неисправностей.

[ПРИОРИТЕТНОСТЬ «СТОП-КАДРОВ»] С первого по третий "Стоп-кадр" высвечиваются в порядке обнаружения

неисправности. Эти данные не обновляются.

[6-6-4-4] Удаление кодов неисправностей – DTC Как только прибор TECH2 высвечивает на дисплее «Вы уверены в необходимости

стирания всех кодов неисправностей?», нажмите [ENTER] для стирания всей информации. При нажатии [YES] – Да, прибор TECH2 высветит «Clearing Codes…» - Стирание кодов неисправностей. После этого прибор TECH2 должен обозначить удалены или нет коды неисправностей появлением соответствующих надписей: «Codes Cleared Successfully» - Коды полностью удалены или «Codes Not Cleared» - Коды не удалены. Затем прибор TECH2 возвращается в меню «TROUBLE INFO» - Информация о неисправностях. При нажатии на клавишу [EXIT], вся диагностическая информация, удерживаемая электронным блоком управления, вернется в меню «TROUBLE INFO» - Информация о неисправностях.

[ПРИМЕЧАНИЕ]

При проверке и удалении кодов неисправностей, следуйте указаниям Руководства по техническому обслуживанию автомобиля, в противном случае, правильное считывание информации о DTC или ее удаление может не произойти.

[6-6-5] Режим «Моментальный снимок» - SNAP SHOT Назначение режима проверки «Моментальный снимок» помочь выделить случайно

появляющиеся неисправности путем сохранения данных параметров двигателя до и после появления неисправности (SRORING ENGINE DATA PARAMETERS BEFORE AND/OR AFTER THE PROBLEM OCCURS). Когда прибор TECH2 работает в режиме «Моментальный снимок», он постоянно запоминает информацию по данным параметров и коды неисправностей. Время запоминания также сохраняется. Прибор TECH2 запоминает все параметры базы данных проверяемого автомобиля. При заполнении объема памяти, наиболее ранние (старые) данные стираются, чтобы дать место запоминанию новых данных. Режим «TRIGGER» - состояние запуска говорит прибору TECH2, когда прекратить сбор данных. Можно перевести прибор в режим «TRIGGER CONDITION» – состояние срабатывания, тогда прибор TECH2 продолжит сбор данных наиболее полезных при диагностировании текущих неисправностей.

[6-6-5-1] Состояние срабатывания Состояние срабатывания оценивает особые обстоятельства, при которых

необходима установка триггера. Возможные состояния срабатывания это: 1. Срабатывание при появлении любого кода неисправности: Любая неисправность, обнаруженная прибором TECH2, вызывает приведение в действие триггера. 2. Срабатывание при появлении одного кода неисправности: Можно выбрать определенную неисправность, которая должна быть определена до приведения в действие триггера. Этап 3 Методики выполнения операции объясняет, как ввести код. 3. «MANUAL TRIGGER» - ручное срабатывание триггера: В режиме работы «Моментальный снимок» всегда можно привести в действие триггер нажатием клавиши «Trigger Snapshot». При включении триггера, прибор TECH2 сохраняет данные в выбранной точке запуска триггера.

[6-6-5-2] Просмотра данных «Моментального снимка» При вызове операции «REPLAY DATA» - Воспроизведение данных из меню

«Моментальный снимок» можно обойти фазу «Data Capture» - Сбор данных и просмотреть ранее записанные данные. Все записанные данные в режиме «Моментальный снимок» будут сохранены в приборе TECH2, до тех пор, пока данные нового «Моментального снимка» не перекроют прежние данные. Одновременно могут быть сохранены данные двух «Моментальных снимков».

[6-6-5-3] Методика выполнения операции Методика выхода на режим «Мгновенная фотография» состоит из трех фаз:

Фаза настройки (Этапы 1-3), Сбор данных (Этапы 4-7), Отображение результатов на экране дисплея (Этапы 8-10).

[6-6-5-3-1] Фаза настройки 1. Выберите режим «Мгновенная фотография» из меню «Select Mode» - Выбор режима. 2. На экране дисплея появятся «Trigger Condition» - Состояние срабатывания и «Replay Date» - Воспроизведение данных.

3. Чтобы выбрать определенный код неисправности (DTC), выберите Trigger при помощи Single DTC (Один код неисправности) в меню SNAPSHOT «Мгновенная фотография». Когда на экране дисплея прибора TECH2 сообщение "Введите код неисправности в режим триггера "Моментальная фотография", при помощи цифровых клавиш 0 – 9 введите четырехзначный номер кода той неисправности, которая нужна, после чего нажмите [ENTER]. Прибор TECH2 продолжит накапливать данные до тех пор, пока не обнаружится код необходимой неисправности, или не будет нажата клавиша «EXIT». Если код необходимой неисправности (DTC) не обнаружен в проверяемом двигателе, появляется сообщение «INVALID DTC» - Неправильно набран код.

[6-6-5-3-2] Фаза сбора данных 4. Поскольку задан режим «Trigger Condition» - Состояние срабатывания, прибор TECH2 начинает сохранять данные параметров и коды неисправностей, в то время как на экране появится список этих параметров. 5. Эти данные образуют группы. Значение или состояние каждого параметра сохраняется в каждой группе. В режиме ожидания выбранного триггера, экранная клавиша «Trigger Snapshot» всегда активирована, независимо от состояния срабатывания триггера. 6. При срабатывании триггера, прибор TECH2 продолжит сохранять данные до полного заполнения памяти. При этом дисплей покажет, что имеет место срабатывание триггера в буферном запоминающем устройстве. Поскольку память заполнена, сбор данных автоматически заканчивается и прибор TECH2 запрашивает, нужно ли собранные данные отослать в память прибора.

При нажатии [ENTER] собранные данные запоминаются. Если при этом триггер активирован, режим SNAPSHOT «Мгновенная фотография» перейдет в фазу «Data Display» - Отображение результатов на экране дисплея. [Фаза сбора данных]

(Рис: 6-6-5-3-2) 1. Выберите режим «Trigger by Single DTC» - Триггер одного кода неисправности 2. Выберите «Trigger Condition» - Состояние срабатывания (переключения) триггера и нажмите [ENTER] 3. Ждите срабатывания 4. Триггер переключился 5. Точка срабатывания триггера

[6-6-5-3-3] «Data Display» - Фаза отображения результатов на экране дисплея 8. Эта фаза использует четыре экранных клавиши. Нажатие экранной клавиши «More» - Дальше изменяет меню. Возможно три различных вида воспроизведения меню. Нажатие экранной клавиши «Plot» - График выводит на экран выбранные данные. Выберите необходимые данные параметров и нажмите «Accept» - Принять. Выбранные данные будут представлены в виде графика, при этом возможно изменение увеличения изображения нажатием клавиши «Up and Down» (Вверх – вниз). Просмотр изображения осуществляется нажатием клавиши «Left and Right» (Влево-вправо). Индекс «Т» на графике означает точку срабатывания триггера. 9. Используйте две средних экранных клавиши для обработки собранных данных. Время сбора данных обозначается в в нижней части экрана и представляет собой промежуток времени с момента срабатывания триггера. Итак, время сбора данных: 0 - означает момент срабатывания триггера.

Возможен просмотр данных зафиксированных мгновенной фотографией тремя различными способами:

Последующая выборка (группа)/ Предыдущая выборка (группа)…последующие измерения или предыдущие измерения (в момент сбора данных).

Следующие 500 мс/Предыдущие 500 мс… то же что и последующая выборка (группа)/предыдущая выборка (группа).

Автоматическое движение вперед/Автоматическое движение назад… автоматический просмотр впереди/позади идущих данных.

Первая выборка (группа)/Последняя выборка (группа)…Перемещение к первой/последней выборке. 10. По окончании просмотра данных, нажмите [EXIT] – Выход, чтобы вернуться к меню «Мгновенная фотография». Если Вы закончили и с этим меню, еще раз нажмите [EXIT], чтобы вернуться в меню «Select» - Выбор. [«Data Display» - Фаза отображения результатов на экране дисплея]

(Рис: 6-6-5-3-3) 1. Выберите «Replay Data» (Просмотр данных) и нажмите [ENTER] 2. Запоминаются две последних мгновенных ситуации (фотографии) 3. Стирание данных мгновенных фотографий 4. «Запирание» мгновенной фотографии (данных) для предотвращения их стирания 5. Выберите данные и нажмите [ENTER] 6. Нажмите экранную клавишу ниже символа "Точка срабатывания триггера"

7. Появился символ «Триггер» 8. Нажмите экранную клавишу ниже символа "Дальше" 9. Нажмите экранную клавишу под символом "График" 10. Выберите требуемые параметры и нажмите [ENTER], затем нажмите экранную клавишу «Принять» 11. Нажмите экранную клавишу (вправо/влево) для просмотра графика. Для изменения параметра и его размерности, нажмите экранную клавишу у соответствующего параметра (например «Зажигание»)

[6-6-6] Выбор режима «Другие проверки» Выбор режима «Другие проверки» или «Проверка выходных показателей»

отличается для различных моделей автомобилей. Для некоторых моделей автомобилей возможно подключение этого режима из меню «Другие проверки». С экрана прибора TECH2, выберите режим проверки выходных показателей из соответствующего меню. Описание READINESS TEST (Проверка готовности) находится в соответствующем параграфе этого Учебника в конце этого раздела.

Для других моделей автомобилей, прибор TECH2 отображает меню режима проверки выходных показателей сразу после выбора режима «Другие проверки» из меню «Режим выбора». Режим «Другие проверки» позволяет выбрать желаемый тип проверки автомобиля. Из этого меню Вы можете выбрать желаемую проверку путем ее просмотра и выбора из списка проверок и последующего нажатия [ENTER]. Подробное описание этих типов проверок можно найти на следующих страницах.

Нажатие клавиши [EXIT] возвращает прибор в режим меню «Выбор» из меню «Другие проверки».

(Рис: 6-6-6) 1. Выберите READINESS TEST (Проверка готовности) и нажмите [ENTER] 2. Выберите «Output Test» (Режим проверки выходных показателей) и нажмите [ENTER] 3. Выберите необходимую проверку и нажмите [ENTER]

[6-6-6-1] Меню «Двигатель/Трансмиссия» [6-6-6-1-1] Проверка частоты вращения коленчатого вала

Проверка частоты вращения коленчатого вала двигателя не является проверкой систем самого двигателя, но позволяет проверить его обороты. Но если по каким-либо причинам необходимо оценить частоту вращения коленчатого вала двигателя или работу клапана добавочного воздуха (клапан управления перепуском воздуха системы холостого хода), этот режим позволяет быстро и легко это сделать.

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Проверка оборотов» из меню «Output Test» (Режим проверки

выходных показателей). На экране дисплея появится инструкция для режима: «Проверка оборотов» и указание: «Заблокируйте колеса».

2. Заблокируйте колеса, активируйте стояночный тормоз, установите рычаг/селектор выбора передач в N/P положение, затем запустите двигатель. Прогрейте двигатель до рабочей температуры.

3. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание. 4. Прибор TECH2 сначала автоматически проверит частоту вращения коленчатого

вала на холостом ходу. Затем появляется экран контроля оборотов, при этом Вы можете увеличить обороты двигателя нажатием клавиши [YES] – (Увеличить). Для уменьшения оборотов, нажать клавишу [NO] – (Уменьшить). Удерживая клавишу нажатой, можно добиться соответствующего изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Если прибор TECH2 фиксирует состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

5. В процессе выполнения режима «Проверка оборотов», измеряемые параметры отображаются в виде списка данных на экране дисплея. Причем значения оборотов высвечиваются в верхней строке дисплея.

6. Чтобы вернуться в исходное состояние режима, нажмите клавишу [EXIT]. 7. Еще раз нажмите клавишу [EXIT] чтобы вернуться в исходное состояние меню

«Другие проверки».

(Рис: 6-6-6-1-1)

[6-6-6-1-2] Режим «Fixed Spark» (Фиксированное зажигание) Назначение режима «Fixed Spark» (Фиксированное зажигание) - постоянное

наблюдение за значениями измеряемых параметров во время работы двигателя под контролем электронного блока управления двигателем при неизменном значении угла опережения зажигания. Режим фиксированного зажигания позволяет устанавливать угол опережения зажигания. Прибор TECH2 (в режиме фиксированного зажигания) позволяет осуществлять текущий контроль за значениями измеряемых параметров идентично режиму Data List (Список данных).

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Фиксированное зажигание» из меню «Output Test» (Режим

проверки выходных показателей). 2. Заблокируйте колеса, активируйте стояночный тормоз, установите

рычаг/селектор выбора передач в N/P положение, затем запустите двигатель. Прогрейте двигатель до рабочей температуры.

3. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание, после чего, при помощи стробоскопа проверьте соответствие номинальному значение угла опережения зажигания. Сверьте полученное значение с данными, приведенными в Руководстве по техническому обслуживанию проверяемого автомобиля.

Если прибор TECH2 определяет состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

4. Чтобы выйти из режима «Фиксированное зажигание» вернуться в меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей), нажмите клавишу [EXIT].

(Рис: 6-6-6-1-2) [6-6-6-1-3] Определение режима работы клапана добавочного воздуха – IAC (клапан

управления перепуском воздуха системы холостого хода) Назначение режима работы клапана добавочного воздуха – IAC заключается в

определении степени загрузки этого клапана при работе двигателя на холостом ходу. Это достигается подстройкой винта оборотов холостого хода, расположенного на корпусе дроссельной заслонки. Этот режим позволяет осуществлять текущий контроль значений измеряемых параметров в соответствии с режимом Data List (Список данных).

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Работа клапана добавочного воздуха – IAC» из меню «Output

Test» (Режим проверки выходных показателей). 2. Заблокируйте колеса, активируйте стояночный тормоз, установите

рычаг/селектор выбора передач в N/P положение. 3. Запустите двигатель, если он еще не работает. Прогрейте двигатель до рабочей

температуры. 4. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание

Если прибор TECH2 определяет состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

5. Чтобы выйти из режима определения работы клапана добавочного воздуха – IAC и вернуться в меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей), нажмите клавишу [EXIT].

(Рис: 6-6-6-1-3)

[6-6-6-1-4] Режим проверки шагового электродвигателя системы рециркуляции отработавших газов (EGR)

Режим управления шаговым электродвигателем системы рециркуляции отработавших газов (EGR) позволяет регулировать степень открытия клапана перепуска отработавших газов в диапазоне от 0 до 100 %, и отображать положение шагового электродвигателя на экране дисплея в %%. Прибор TECH2 устанавливает в исходное состояние (0 %) шаговый электродвигатель и от этого состояния измеряет текущее значение его положения (степень открытия клапана EGR).

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Режим проверки шагового электродвигателя системы EGR» из

меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей). 2. Заблокируйте колеса, активируйте стояночный тормоз, установите

рычаг/селектор выбора передач в N/P положение, затем запустите двигатель. Прогрейте двигатель до рабочей температуры.

3. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание. 4. Степень открытия клапана системы EGR показана на верхней строке. Нажатие

клавиши [YES] увеличивает степень открытия клапана системы EGR. Для уменьшения степени открытия клапана системы EGR нажмите клавишу [NO]. Степень открытия клапана системы EGR указывается в %%. Если прибор TECH2 определяет состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

5. Чтобы выйти из этого режима и вернуться в меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей), нажмите клавишу [EXIT].

(Рис: 6-6-6-1-3)

[6-6-6-1-5] Режим проверки электромагнитного клапана продувки адсорбера Режим проверки электромагнитного клапана продувки адсорбера позволяет

регулировать степень открытия этого клапана от 0 до 100 % и отображать эту степень открытия на экране дисплея в %%.

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Проверка электромагнитного клапана продувки адсорбера» из

меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей). 2. Активируйте стояночный тормоз, заглушите двигатель и включите зажигание. 3. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание. 4. Нажмите [ENTER], для подтверждения того, что [YES] означает увеличение %

открытия клапана, а [NO] означает уменьшение % открытия клапана. 5. Проверка начинается с индикации на дисплее текущего значения открытия

клапана. Текущее значение степени открытия клапана выводится первой строкой на

дисплее. Нажмите клавишу [YES] для увеличения степени открытия клапана продувки адсорбера, и [NO] для уменьшения этого значения. Если прибор TECH2 определяет состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

6. Чтобы выйти из этого режима и вернуться в меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей), нажмите клавишу [EXIT].

7. Нажмите клавишу [EXIT], чтобы вернуться в меню «Другие проверки».

(Рис: 6-6-6-1-5)

[6-6-6-1-6] Режим проверки топливного насоса Режим проверки топливного насоса позволяет включать и выключать реле

топливного насоса.

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Проверка топливного насоса» из меню «Output Test» (Режим

проверки выходных показателей). 2. Активируйте стояночный тормоз, заглушите двигатель и включите зажигание. 3. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание. 4. Нажмите [ENTER], для подтверждения того, что [YES] означает ВКЛЮЧЕНИЕ,

а [NO] означает ВЫКЛЮЧЕНИЕ. 5. Нажмите клавишу [YES] чтобы включить топливный насос, и [NO] чтобы его

выключить. Состояние топливного насоса (включен/выключен) отображается на верхней строке дисплея. Если прибор TECH2 определяет состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

6. Чтобы выйти из этого режима и вернуться в меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей), нажмите клавишу [EXIT].

7. Нажмите клавишу [EXIT], чтобы вернуться в меню «Другие проверки».

(Рис: 6-6-6-1-6)

[6-6-6-1-7] Режим проверки контрольной лампы индикации неисправности двигателя (MIL)

Этот режим проверки позволяет установить исправность самой контрольной лампы (MIL).

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Проверка контрольной лампы (MIL)» из меню «Output Test»

(Режим проверки выходных показателей). 2. Активируйте стояночный тормоз, надежно заблокируйте колеса автомобиля. 3. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание. 4. Нажмите [ENTER], для подтверждения того, что [YES] означает ВКЛЮЧЕНИЕ,

а [NO] означает ВЫКЛЮЧЕНИЕ. 5. Нажмите клавишу [YES] чтобы включить контрольную лампу (MIL), и [NO]

чтобы ее выключить. Состояние контрольной лампы (MIL) - (включена/выключена) отображается на верхней строке дисплея. Если прибор TECH2 определяет состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

6. Чтобы выйти из этого режима и вернуться в меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей), нажмите клавишу [EXIT].

7. Нажмите клавишу [EXIT], чтобы вернуться в меню «Другие проверки».

(Рис: 6-6-6-1-7)

[6-6-6-1-8] Режим проверки вентилятора системы охлаждения Режим проверки вентилятора системы охлаждения позволяет включать и

выключать реле вентилятора системы охлаждения двигателя.

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Проверка вентилятора системы охлаждения» из меню «Output

Test» (Режим проверки выходных показателей). 2. Активируйте стояночный тормоз, надежно заблокируйте колеса автомобиля. 3. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание. 4. Нажмите [ENTER], для подтверждения того, что [YES] означает ВКЛЮЧЕНИЕ,

а [NO] означает ВЫКЛЮЧЕНИЕ. 5. Нажмите клавишу [YES] чтобы включить вентилятор системы охлаждения, и

[NO] чтобы его выключить. Состояние вентилятора системы охлаждения - (включен/выключен) отображается на верхней строке дисплея.

Если прибор TECH2 определяет состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

6. Чтобы выйти из этого режима и вернуться в меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей), нажмите клавишу [EXIT].

7. Нажмите клавишу [EXIT], чтобы вернуться в меню «Другие проверки».

(Рис: 6-6-6-1-8)

[6-6-6-1-9] Режим проверки вентилятора конденсора кондиционера Режим проверки вентилятора конденсора кондиционера позволяет включать и

выключать реле конденсора кондиционера автомобиля.

[МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ] 1. Выберите режим «Проверка вентилятора конденсора кондиционера» из меню

«Output Test» (Режим проверки выходных показателей). 2. Активируйте стояночный тормоз, надежно заблокируйте колеса автомобиля. 3. Нажмите [ENTER] чтобы начать испытание. 4. Нажмите [ENTER], для подтверждения того, что [YES] означает ВКЛЮЧЕНИЕ,

а [NO] означает ВЫКЛЮЧЕНИЕ. 5. Нажмите клавишу [YES] чтобы включить вентилятор конденсора кондиционера,

и [NO] чтобы его выключить. Состояние вентилятора конденсора кондиционера - (включен/выключен) отображается на верхней строке дисплея. Если прибор TECH2 определяет состояние «Сброс задачи», проверка заканчивается, а причина остановки будет объяснена.

6. Чтобы выйти из этого режима и вернуться в меню «Output Test» (Режим проверки выходных показателей), нажмите клавишу [EXIT].

7. Нажмите клавишу [EXIT], чтобы вернуться в меню «Другие проверки».

(Рис: 6-6-6-1-9)

[6-6-7] Режим READINESS TEST (Проверка готовности) Режим READINESS TEST (Проверка готовности) позволяет отслеживать качество

проводимых на автомобиле проверок, которые выполняются при помощи электронного блока управления двигателем (ЕСМ). Выберите режим READINESS TEST (Проверка готовности) из меню MISC TEST «Другие проверки». На экране дисплея появятся три первые позиции этого режима, которые проводят непрерывную проверку систем: - Контроль пропусков зажигания - Контроль системы топливоподачи - Общий контроль.

Они обозначаются на дисплее обозначением «SUPPORTED» («ОБЕСПЕЧИВАЮТСЯ») или «NOT SUPPORTED» («НЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТСЯ») в

зависимости от типа электронного блока управления двигателем (ЕСМ). Другие обозначения на дисплее означают состояние проверки. Они могут быть: «COMPLETE» (проверка полностью закончена), «INCOMPLETE» (проверка не закончена), «NOT SUPPORTED» (проверка не обеспечена).

[6-6-8] Режим идентификации (ID) электронного блока управления двигателем Режим идентификации (ID) электронного блока управления двигателем позволяет

увидеть на дисплее идентификационный номер электронного блока управления двигателем, а также номер программного обеспечения.