Что такое индуктивный датчик и как он работает. Самодельные датчики для автомобильного осциллографа

Устройство и принцип действия

Помимо электронного компаратора, индуктивные датчики положения содержат следующие обязательные компоненты:

• стальной корпус с разъемом для соединительного провода;
• встроенный чувствительный элемент, регистрирующий изменения магнитного поля, выполнен в виде стального сердечника с катушкой;
• модуль исполнительного реле;
• светодиодный индикатор активации.

Конструкции разных моделей металлоискателей могут иметь некоторые отличия. На сам индукционный датчик они не влияют, принцип работы от этого не меняется.

В соответствии с конструкцией устройства суть работы описывается следующим образом:

• перемещение металлической части контролируемого объекта приводит к изменению индуктивности чувствительного элемента датчика;
• отклонение объясняется искажением его магнитного поля, следствием чего является изменение параметров электрической цепи и ее срабатывание (загорается светодиод);
• после этого электронный модуль срабатывает и подает сигнал на исполнительное устройство;
• при получении импульса на превышение допустимого предела перемещения выходной узел (реле) отключает управляемое оборудование от сети.

Каждая модель имеет свой показатель чувствительности смещения — зазор смещения. Для разных образцов этот параметр варьируется от 1 микрона до 20 миллиметров.

Принцип работы емкостных датчиков приближения заключается в использовании емкостных связей, где сам датчик выступает в роли обкладки конденсатора, а диэлектриком обычно является воздух. Второй лайнер – земля.

Датчики имеют чувствительный электрод, который излучает электрическое поле и образует емкость. При этом на агрегате формируется определенная зона чувствительности к работе. Если в эту зону попадает объект (с более высокой диэлектрической проницаемостью), емкость начинает увеличиваться. При превышении заданного в настройках уровня датчик определяет наличие объекта и переключает выходное реле.

Датчики влажности. Виды и работа. Применение и особенности

Приборы, измеряющие влажность, называются гигрометрами. Их также можно назвать датчиками влажности. В быту важным параметром является влажность. Имеет значение для сельскохозяйственных угодий, техники.

Здоровье человека зависит от процента влажности. Очень чувствительны к этому параметру метеозависимые люди. От этого также зависит здоровье больных астмой и гипертонией. При сухом воздухе здоровые люди ощущают сонливость, раздражение кожи, зуд. Слишком сухой воздух провоцирует респираторные заболевания.

В помещениях и на заводах влажность влияет на сохранность сырья и выпускаемой продукции, станков. В сельскохозяйственных угодьях влага влияет на почву и ее плодородие. Для получения информации о влажности используются гигрометры (датчики влажности).

Классификация датчиков влажности

Некоторые приборы делаются откалиброванными на определенную влажность, но для тонкой настройки нужно знать точное значение этого параметра в воздухе.

Конструкция и детали емкостных сенсорных датчиков

Когда я начал проектировать систему датчиков для биде, самой сложной задачей мне представлялась разработка емкостного датчика присутствия. Это было связано с рядом ограничений по установке и эксплуатации. Я не хотел, чтобы датчик был механически связан с крышкой унитаза, так как его нужно периодически снимать для мытья, и не мешал дезинфекции самого унитаза. Поэтому в качестве реагирующего элемента я выбрал емкость.

Конструкция сенсорного датчика присутствия

По выше опубликованной схеме я сделал прототип. Детали емкостного датчика собраны на печатной плате, плата помещена в пластиковый бокс и закрыта крышкой. Для подключения антенны в корпусе установлен одноконтактный разъем, а для подачи напряжения питания и сигнала — четырехконтактный разъем РШ2Н. Плата соединена с контактами пайкой медными жилами во фторопластовой изоляции.

Емкостной датчик касания собран на двух микросхемах серии КР561, ЛЭ5 и ТМ2. Вместо микросхемы КР561ЛЕ5 можно использовать КР561ЛА7. Подойдут и микросхемы 176 серии, импортные аналоги. Резисторы, конденсаторы и светодиоды подходят для всех типов. Конденсатор С2 для устойчивой работы емкостного датчика при работе в условиях с большими колебаниями температуры окружающей среды необходимо брать с малым ТКЕ.

Под площадкой унитаза устанавливается датчик, на который устанавливается сливной бачок в месте, куда не может попасть вода в случае протечки из бачка. Корпус датчика приклеивается к унитазу с помощью двухстороннего скотча.

Антенный датчик емкостного датчика представляет собой отрезок медного провода длиной 35 см в фторопластовой изоляции, приклеенный прозрачным скотчем к наружной стенке унитаза на один сантиметр ниже плоскости стекла. Датчик хорошо виден на фото.

Для регулировки чувствительности датчика прикосновения необходимо после его установки в унитаз изменением сопротивления подстроечного резистора R3 добиться того, чтобы светодиод HL2 погас. Затем положите руку на крышку унитаза над местом расположения датчика, должен загореться светодиод HL2, если убрать руку, то он погаснет. Так как бедро человека по массе больше руки, датчик касания после такой настройки гарантированно сработает во время работы.

Конструкция и детали емкостного сенсорного включателя

Схема емкостного сенсорного выключателя имеет больше деталей и для их размещения понадобился корпус большего размера, а по эстетическим соображениям внешний вид корпуса, где располагался датчик присутствия, не подходил для установки на видном месте розетки rj-11 для подключения телефон привлек внимание сам. Он соответствует размеру и отлично выглядит. Убрав все лишнее из гнезда, я поместил в него печатную плату емкостного сенсорного выключателя.

Для крепления печатной платы в нижней части корпуса установили короткую стойку, а печатную плату с частями сенсорного переключателя прикрутили винтом.

Емкостной датчик касания изготовил путем приклеивания листа латуни к низу крышки гнезда клеем Момент, предварительно вырезав в них окошко для светодиодов. Когда крышка закрыта, пружина (взятая от кремневой зажигалки) соприкасается с латунной пластиной, обеспечивая тем самым электрический контакт между цепью и датчиком.

Емкостной сенсорный выключатель крепится к стене с помощью самореза. Для этого в корпусе предусмотрено отверстие. Затем устанавливается плата, разъем и крышка фиксируется замками.

Настройка емкостного переключателя практически аналогична описанной выше настройке датчика присутствия. Для настройки нужно подать питающее напряжение и подстроить резистор так, чтобы светодиод HL2 загорался при поднесении руки к датчику, и гас при его убирании.

Затем нужно активировать датчик касания и коснуться и поднести руку к датчику выключателя. Светодиод HL2 должен мигать, а красный светодиод HL3 должен загореться. Когда рука убрана, красный светодиод должен продолжать гореть. При повторном поднятии руки или снятии корпуса с датчика светодиод HL3 должен погаснуть, т.е перекрыть подачу воды в биде.

Щуп для компьютерного осциллографа

Даже при наличии множества различных промышленных кабелей не лишним будет изготовить своими руками кабель-щуп для осциллографа, работающего на низкой частоте.

Преимуществом самодельного троса такого типа является его гибкость и небольшой размер, что очень удобно.

Недостаток в том, что объем операции сводится к ремонту примитивной аудиоаппаратуры. Для использования самодельного осциллографа будет достаточно «щупового кабеля».

Методика диагностики

Чувствительным элементом датчика Lx1 является индуктор. Для улавливания сигнала вторичного напряжения измерительная головка датчика должна быть установлена ​​на поверхности катушки зажигания, в ее электромагнитном поле. Как правило, вершина катушки зажигания является плоскостью, на которой должна располагаться измерительная головка. Фиксация на корпусе катушки осуществляется удобно двусторонним скотчем на вспененной основе. Перед монтажом обязательно очистите поверхность катушки и датчика от грязи и пыли.

Схемы сборки

Микроволновый

Для контроля открытых территорий и проверки наличия объектов в нужной зоне имеется емкостное реле. Принцип работы этого прибора заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Все наблюдали или участвовали в этом эффекте, когда частота, на которой он работает, приближалась к работающему радиоприемнику, сбивалась и появлялись помехи.

Поговорим о том, как сделать микроволновый датчик движения. Сердцем этого детектора является генератор радиоволн и специальная антенна.

На этой принципиальной схеме показан простой способ изготовления микроволнового датчика движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радиоприемником. Детекторный диод выпрямляет напряжение, подавая напряжение смещения на базу транзистора VT2.

Обмотки трансформатора Т1 настроены на разные частоты. В исходном состоянии, когда на антенну не действует внешняя емкость, амплитуды сигналов взаимно компенсируются и напряжение на детекторе VD1 отсутствует. При изменении частоты их амплитуды складываются и детектируются диодом. Транзистор VT2 начинает открываться. В качестве компаратора для четкого определения состояний «включено» и «выключено» используется тиристор VS1, управляющий силовым реле на 12 вольт.

Ниже приведена эффективная схема реле присутствия на имеющихся комплектующих, которая поможет вам собрать датчик движения своими руками или просто будет полезна для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой DD (PIR) является наиболее распространенным сенсорным устройством в бизнесе. Это связано с дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием нескольких сложных настроек и широким температурным диапазоном.

Готовое устройство можно приобрести в любом магазине электротоваров. Часто этот датчик снабжается светильниками, сигнализаторами и другими контроллерами. Однако сейчас мы хотим рассказать вам, как сделать термодатчик движения в домашних условиях. Простая итерационная схема выглядит так:

Специальный термодатчик В1 и фотоэлемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением. Устройство начинает работать только после наступления темноты, порог можно установить резистором R2. Датчик подключает нагрузку при попадании в зону контроля движущегося человека. Время встроенного таймера выключения можно настроить с помощью регулятора R5.

Самоделка из модуля для Arduino

Недорогой датчик можно сделать из специальных готовых плат радиоконструктора. Так можно получить довольно миниатюрное устройство. Для сборки нам понадобится модуль датчика движения для микроконтроллеров Arduino и модуль одноканального реле.

Каждая плата имеет трехконтактный разъем, VCC +5 вольт, GND -5 вольт, выход OUT на детекторе и вход IN на плате реле. Чтобы сделать устройство своими руками, нужно подать 5 вольт (плюс и минус) от источника питания на платы (плюс и минус), например, от зарядки для телефонов, и соединить выход и вход вместе. Соединения можно сделать с помощью коннекторов, но надежнее будет все спаять. Вы можете обратиться к таблице ниже. Миниатюрный транзистор обычно уже встроен в релейный модуль, поэтому его дополнительно устанавливать не нужно.

При движении человека модуль подает сигнал на реле и оно размыкается. Обратите внимание, что есть реле высокого и низкого уровня. Его необходимо выбирать исходя из того, какой сигнал датчик выдает на выходе. Готовый детектор можно разместить в доме и замаскировать в нужном месте. Кроме того, рекомендуем посмотреть видео, в котором наглядно показана инструкция по установке самодельных датчиков движения в домашних условиях. Если у вас есть какие-либо вопросы, вы всегда можете задать их в разделе комментариев.

Теперь вы знаете, как сделать датчик движения своими руками. Надеемся, прилагаемые схемы и видео помогли вам собрать самодельный датчик!

Читайте также: Счетчик Энергомера СЕ 102 – обзор характеристик. 

Осциллограф Autoscope для начинающих диагностов

Начинающие диагносты искренне верят, что, приобретя осциллограф, теперь точно смогут обнаружить любую неисправность. Но часто после покупки устройства возникает множество вопросов. Также, даже если и удалось правильно записать осциллограмму, не всегда удается обработать полученные графики с помощью осциллографа Autoscope.

Хотя богатый владелец заправки «не пожалел» и купил все необходимое оборудование, начинающие диагносты часто оказываются в положении стажеров из известного сериала. И все можно сделать, и процедуры и лекарства под рукой.

Вот только результат… Как писал в сети Юра Игнатенко (более известный как GNAT), «..врачей много, а правильно интерпретировать кардиограмму могут единицы…».

И тут же на специализированных форумах начинает появляться множество сообщений с просьбами помочь в разборе того, что снимал новичок… Получается, что «купил права, купил машину, а «поездку» не купил. Поэтому попытаюсь рассказать о своем скромном опыте анализа и интерпретации осциллограмм.

Осциллограф, в нашем случае автоскоп Постоловского, на самом деле является графическим вольтметром. Отличие от вольтметра в том, что он показывает не только величину напряжения, но и то, как оно изменяется во времени, т.е его форму. Соответственно, ось «Y» — величина напряжения, а ось «X» — время. Если значение напряжения не изменится, мы увидим на экране горизонтальную черту. Если напряжение увеличивается, эта линия идет вверх, а если уменьшается, то вниз.

Показания автоскопа — изменение формы сигнала напряжения

Осциллограф будет особенно полезен при анализе быстрых процессов (например, сигналов датчиков) или сигналов, которые также имеют сложную форму (например, управление форсункой или катушкой зажигания).

Показания автоскопа — быстро меняющаяся катушка зажигания Форма кривой вторичного напряжения

Чтобы уметь анализировать осциллограмму, нужно сначала знать и понимать происходящие процессы и набраться опыта.

Потренируемся с показаниями осциллографа Autoscope следующим образом

Возьмем любой источник питания (например, автомобильный аккумулятор или батарейку АА) и подключим его к осциллографу. При отсутствии напряжения на сигнальном выходе щупа осциллографа мы видим на мониторе горизонтальную черту. А при натяжении мы тоже увидим горизонтальную линию, только она будет «прыгать» вверх.

Если подать питание на щуп осциллографа и сразу же его выключить, на экране появятся прямоугольные импульсы. Изменяя чувствительность входа осциллографа, можно изменять высоту этих импульсов, а изменяя развертку — их ширину.

С помощью индикатора значений можно с большой точностью измерить значение напряжения в точке установки маркера измерения, а также измерить длительность любого участка осциллограммы, поместив его между маркерами измерения.

Показания осциллографа — измерить длину участка осциллограммы с помощью измерительных маркеров

Усложняем задачу. Для его выполнения вам понадобится помощник (или, лучше, помощник). Берем два блока питания и подключаем их к двум разным каналам в осциллографе. Затем мы увидим на экране пример двухканальной формы сигнала. Причем, если помощник хочет устанавливать свои соединения медленно, а вы, наоборот, хотите «разводиться», то на экране в разное время будут появляться прямоугольные импульсы разных каналов.

Показания автоскопа — два блока питания работают на разных частотах

Вы также можете экспериментировать с сигналами различных датчиков и устройств автомобиля, приобретая тем самым необходимый и нужный опыт.

Датчик положения коленвала и его показания

Этот датчик в большинстве случаев индуктивный. Они не являются источником напряжения, но способны реагировать на металлические предметы. Вот если к такому датчику подключить осциллограф и поднести к нему, например, обычную отвертку, то получим вот такую ​​осциллограмму.

Показания осциллографа Автоскоп — датчик коленвала

Датчик Холла и его осциллограмма

Этот датчик работает как обычный выключатель. Для работы ему нужно напряжение питания. Поэтому, если этот датчик «на весу» подключен, например, к разъему трамблера карбюратора Славута, или ВАЗ 2109, то с датчиком можно поэкспериментировать после включения зажигания. Если вставить и вынуть, например, ножовочное полотно в гнездо датчика, осциллограф, подключенный к сигнальной линии датчика, покажет такую ​​осциллограмму.

Показания автоскопа — работа датчика Холла

Некоторые считают, что сам датчик Холла «выдает» напряжение. Но это не так. Датчик Холла не выдает напряжения. Он просто подключает сигнальный выход к земле и отключает его от земли, тем самым изменяя величину опорного напряжения, поступающего на него от коммутатора или электронного блока управления двигателем.

Электромагнитное реле

Если к обмотке реле подключить осциллограф и подать на обмотку пульсирующее напряжение (то есть просто включать и выключать ток), мы увидим на осциллограмме «волну» самоиндуцируемого напряжения в отрицательной полярности.

Показания осциллографа Автоскоп — электромагнитное реле

Если мысленно попытаться перевернуть эту осциллограмму вверх ногами, то она будет очень и очень похожа на осциллограмму управления электромагнитной форсункой (но так же, как и на осциллограмму любого другого элемента со значительной индуктивностью — электромагнитного клапана и т.п.).

Еще больше информации можно получить при многоканальной записи. Например, если подключить форсунки, свечи, МАР и замерить разрежение во впускном коллекторе.

Как проверить индукционный датчик на исправность

Установка дросселя коленвала
Способов проверки довольно много, все зависит от навыков автолюбителя и наличия необходимых приспособлений.

• Самый примитивный способ проверить исправность индуктивного датчика — это его визуальный осмотр. При осмотре определяется наличие механических повреждений и нарушение изоляции и целостности проводов.
• Другой не менее простой способ – просто заменить проверяемый датчик. Но скажем сразу — метод не самый лучший, и мало того, что он требует большего количества резервных датчиков, так еще и крайне неточный.
• Если под рукой есть тестер, можно проверить датчик и с большой долей вероятности сказать, неисправен ли он. Для этого нужно снять индукционный датчик с монтажного разъема, соблюсти полярность, подключить напряжение от автомобильного аккумулятора к клеммам питания. Если стандартные кабели достаточно длинные, их можно использовать, не отключая датчик от бортовой сети. Затем отсоединяется сигнальный провод (обычно он имеет маркировку «В») и подключается между ним и корпусом вольтметр. Кроме того, необходимо несколько раз подносить и убирать металлический предмет к датчику, при этом необходимо измерять показания вольтметра. Если показания вольтметра не изменились, датчик необходимо заменить на исправный.

Осциллограф

• Более сложный способ проверки индуктивного датчика с помощью измерительных приборов потребует от автомобилиста хорошего навыка обращения с осциллографом. Чтобы определить, рабочий датчик или нет, необходимо снять его характеристики во время работы и сравнить с эталонными. Справочные спецификации можно найти на веб-сайте производителя датчика. Для снятия характеристик осциллограф подключается как вольтметр, только датчик остается на прежнем месте. Затем двигатель автомобиля запускается, и на экране осциллографа отображается нужная характеристика. Если эталонная и измеренная характеристики существенно не совпадают, датчик необходимо заменить.

Использование 4-х измерительных головок позволяет измерять сразу 4 катушки зажигания и таким образом анализировать сигналы со всех цилиндров двигателя одновременно. Поскольку импульсы зажигания в разных цилиндрах никогда не возникают одновременно, это позволяет суммировать сигналы со всех измерительных головок и получить на выходе один сигнал с серией последовательных импульсов, характеризующих систему зажигания в целом.

Длина сигнальных кабелей подобрана таким образом, чтобы было удобно работать как с рядными двигателями, так и с V-образными и оппозитными двигателями.

В качестве кабеля используется мягкий микрофонный кабель с плотной экранирующей оплеткой. Разъем для подключения датчика к осциллографу — BNC.

Корпус датчика выполнен из полиуретана и надежно защищает чувствительный элемент датчика от возможных механических повреждений.

При разработке датчика особое внимание уделялось местам подключения сигнальных кабелей, так как они наиболее подвержены повреждениям. Внутри каждого соединения используется печатная плата, где расположены электронные компоненты датчика, а сама плата несет токовую нагрузку, а также надежно крепит кабель. Эти монолитные соединения предотвращают разрыв кабеля при случайных рывках, а также значительно продлевают срок его службы.

Датчик был разработан для использования с тестером двигателей MT Pro, но его также можно использовать с любым другим осциллографом, подключенным к любому аналоговому каналу.

Изготовление индуктивного датчика

Файл проекта и чертеж можно скачать по ссылке. Катушки L1 и L2 без сердечников. L2 содержит 30 витков провода ПЭВ-1 (0,1-0,12 мм). L1 20-30 витков провода ПЭВ-1 (0,1-0,12 мм.) в зависимости от расстояния зазора в датчике (подбирается опытным путем, но с зазором около 2 мм. 23-26 витков).

Катушки наматывают на оправку (мелкое сверло 1-1,5 мм, или иголку, кусок проволоки) между двумя картонными щечками, затем фиксируют клеем и снимают с оправки, щечки также выбрасывают. Толщина витков составляет два-три диаметра провода, наматываются они навалом. Оба готовых витка надеваются на пластиковый стержень, который затем можно снять, между витками помещается полиэтиленовая или фторопластовая прокладка подходящей толщины (полиэтилен и фторопласт после затвердевания эпоксидной смолы).

Из пластины пресса вырезают крестообразную развертку короба, в дне прокалывают четыре отверстия, куда продевают гибкие нити для проводов катушки, к ним припаивают концы катушек, развертку загибают для получения коробку, обмотанную изолентой или изолентой, продевается еще один пластиковый штифт (пластик после снимается и получается отверстие для крепления), также центрируется и фиксируется штифт с витками и, наконец, заливается эпоксидной смолой. Каждая катушка припаяна гибкими проводами, сфазирована для достижения генерации, датчик закреплен на месте, рядом плата генератора.

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Это, пожалуй, один из самых важных аспектов использования тестера двигателей. Система зажигания бензинового двигателя играет важную роль в обеспечении нормального протекания рабочего потока, и малейшая ошибка в ней приводит к перебоям в работе двигателя, падению мощности и экологических показателей.

Поэтому проверка функционирования системы зажигания занимает одно из первых мест в списке диагностических процедур.

Анализ осциллограмм системы зажигания и проявление характерных дефектов на осциллограммах рассмотрены в разделе, посвященном этим системам. Также будут освещены вопросы подключения мотор-тестера и способы получения осциллограмм.

Для снятия высоковольтных осциллограмм используются специальные датчики, входящие в комплект мотор-тестера. Они могут быть двух типов, различных по принципу действия и, следовательно, по конструкции: емкостные и индуктивные.

Индуктивный датчик чаще всего используется для синхронизации тестера двигателя с высоковольтным импульсом первого цилиндра, хотя может использоваться и как датчик для снятия осциллограммы в системах зажигания типа КС.

Принцип работы такого датчика аналогичен работе трансформатора. В качестве магнитопровода такого «трансформатора» используются два ферритовых полукольца, вторичная обмотка — катушка, намотанная на одно из полуколец, а первичная — токоведущий сердечник высоковольтной линии.

Таким образом, любые изменения тока в проводе преобразуются в напряжение на обмотке, которое является выходным сигналом датчика. Генерация напряжения на выходе датчика обусловлена ​​явлением электромагнитной индукции при изменении магнитного поля.

Емкостной датчик представляет собой конструктивно изолированные металлические пластины, образующие конденсатор с токоведущим высоковольтным проводом. Сигнал улавливается за счет емкостной связи между сенсорными пластинами и проводом. Именно эти датчики в большинстве устройств используются в качестве измерителей при работе с системами зажигания с высоковольтными проводами — классической и системой DIS. Для снятия осциллограмм системы КС используются емкостные датчики другой конструкции.

Основное их отличие в том, что сигнал снимается за счет емкости между экранированными изолированными пластинами датчика и вторичной обмоткой катушки. Существует большое количество конструкций таких датчиков в зависимости от конструкции катушки системы зажигания и способа ее установки на двигатель. Так или иначе, но работа всех датчиков этого типа основана на изменении электрического поля, в отличие от индуктивных датчиков, использующих магнитное поле.

Оба типа датчиков — как емкостные, так и индуктивные — используются в качестве сигналов при снятии осциллограмм в системе КС. Вы должны понимать, что полученные с их помощью осциллограммы могут иметь совершенно разный вид. Это связано с разным принципом работы датчиков. Возможно даже, что датчик одного типа вообще не способен воспроизвести какую-либо истинную форму волны, в то время как датчик другого типа покажет вполне правдоподобную форму волны. Опять же, речь идет о системе КС.

Подключение мотортестера для снятия осциллограмм высокого напряжения

Последовательность подключения датчиков измерения к системам разных типов существенно отличается, поэтому рассмотрим три типа систем, которые можно встретить на современных бензиновых двигателях.

Это системы:

• классический с механическим распределителем;
• система типа ДИС;
• система типа КС.

Подключение к классической системе с механическим высоковольтным распределителем показано на рисунке:

Датчик синхронизации первого цилиндра установлен на высоковольтном проводе первого цилиндра, датчик измерения установлен на центральном проводе между катушкой зажигания и распределителем. Такое подключение обеспечивает отображение высоковольтных импульсов одновременно со всех четырех цилиндров, а синхронизация осуществляется по импульсу первого цилиндра.

Возникает вопрос: можно ли подключить измерительный датчик напрямую к проводу интересующего нас цилиндра и снять с него осциллограмму?

Да можно, но надо понимать, что из-за лишнего искрового промежутка между ползунком и крышкой трамблера после гашения искры датчик манометра фактически отключается от катушки зажигания. Это явление приводит к исчезновению на осциллограмме затухающих колебаний, характеризующих исправность катушки.

Системы зажигания, применяемые на некоторых автомобилях японского и американского производства, отличаются друг от друга. Их название можно встретить в литературе Integrated Ignition Assembly (IIA), что можно перевести как «интегрированный узел зажигания». Такие системы аналогичны классическим, но содержат катушку, встроенную в механический распределитель, и, следовательно, не имеют центральной линии высокого напряжения.

Подключение тестера двигателя к системе типа IIA осуществляется так же, как и к классической, с установкой датчика первого цилиндра на соответствующий провод. Отличие в том, что для снятия осциллограммы необходимо датчик измерения поднести к высоковольтному выводу катушки зажигания, что хорошо видно на крышке. Как показывает практика, этого достаточно для достижения стабильной формы напряжения на катушке с характерными затухающими колебаниями после затухания искры.

Рассмотрите возможность подключения датчиков тестера двигателя к системе DIS. Он отличается использованием катушек зажигания с двумя клеммами высокого напряжения. В большинстве случаев катушки объединены в блок, и высокое напряжение подается на светильники непосредственно с катушек по проводам.

В такой системе зажигания искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах, при этом полярность импульсов на свечах пары цилиндров оказывается противоположной. Принимая во внимание все вышеизложенное, нетрудно прийти к выводу: при работе с системой DIS измерительные датчики мотор-тестера устанавливаются на каждый высоковольтный провод, при этом соблюдая полярность. Как и в случае с классической системой, на проводе первого цилиндра установлен датчик синхронизации.

Измерительные датчики с разной полярностью обычно маркируются разными цветами. Реальная процедура определения полярности зависит от конструкции тестера двигателя и описана в инструкции к конкретному устройству.

Для диагностики системы СРП по первичному напряжению необходимо снять осциллограммы напряжения на первичных обмотках катушек, подключив к их выходам щупы тестера двигателя в режиме измерения напряжения до 500В. При этом синхронизацию можно использовать как от датчика первого цилиндра, так и любого другого, например, по ДПКВ. Следует отметить, что силовой каскад для управления первичной обмоткой может быть встроен в корпус катушки. В этом случае диагностика по первичному напряжению становится невозможной.

Запись осциллограммы в случае систем типа КС имеет свои особенности. Эта система отличается тем, что каждая свеча работает от своей (индивидуальной) катушки зажигания. В зависимости от конструкции индивидуальные катушки можно разделить на два типа — компактные и стержневые.

Кроме того, существуют конструкции, где отдельные катушки объединены в модуль по две, три или четыре:

Поскольку каждая свеча зажигания двигателя управляется собственной катушкой и коммутатором, можно сказать, что каждый цилиндр имеет свою собственную систему зажигания. Поэтому диагностика систем зажигания КС сводится к последовательной проверке каждой из деталей.

Для выполнения диагностики по первичному напряжению необходимо снять осциллограмму, подключив один из каналов в режиме изменения напряжения до 500В к управляющему выводу первичной обмотки.

Если отдельная катушка содержит встроенный переключатель, управляющий выход находится внутри корпуса катушки и недоступен для подключения к нему щупов тестера двигателя. Это делает невозможным выполнение диагностики на первичном напряжении, и она выполняется на вторичном напряжении с помощью накладных датчиков КС емкостного или индуктивного типа различных конструкций.

Использование емкостного датчика предпочтительнее, так как полученная с его помощью осциллограмма более точно повторяет форму напряжения во вторичной цепи диагностируемой системы зажигания. Временные параметры осциллограммы (длительность накопления энергии, момент пробоя высокого напряжения, время горения искры), полученные с помощью емкостного датчика, точно соответствуют действительности.

А вот амплитудные значения напряжений пробоя и горения оценить невозможно: они сильно зависят от расстояния между чувствительной поверхностью датчика и вторичной обмоткой катушки — чем меньше это расстояние, тем больше амплитуда сигнала. К сожалению, использование такого датчика становится невозможным, если электрическое поле, создаваемое вторичной обмоткой, конструктивно экранировано.

В такой ситуации используется индуктивный тип датчика. Чаще всего это необходимо при работе со стержневыми отдельными катушками или модулями из нескольких отдельных катушек. При установке датчика следует выбрать его положение относительно сердечника исследуемой катушки зажигания, при котором будет наблюдаться максимальная амплитуда осциллограммы.

Как и в случае использования емкостного датчика, корректно анализируются только временные параметры осциллограммы. Значения амплитуд, опять же, оценить невозможно: они сильно зависят от взаимного расположения датчика и катушки, а также от особенностей их конструкции.

Следует отметить, что получение осциллограмм с помощью накладных датчиков КПД обоих типов в некоторых случаях является достаточно творческим занятием. Большое разнообразие конструкций отдельных катушек разных производителей заставляет искать способы снятия осциллограмм с помощью датчиков сначала одного типа, затем другого, отыскивая удачное взаимное положение катушки и датчика.

Так или иначе, в большинстве случаев удается получить более или менее пригодную для анализа осциллограмму. Некоторые участки, такие как накопитель энергии, могут быть сильно искажены из-за конструктивных особенностей катушки. В этом случае имеет смысл сравнительный анализ осциллограмм катушек разных цилиндров. Как правило, используемые катушки имеют формы сигналов одинаковой или очень похожей формы. Если форма напряжения одной из катушек заметно отличается от других, можно говорить о наличии дефекта и провести более детальную проверку.

Резюме

Для работы с системами зажигания используются два типа датчиков: емкостные и индуктивные. Классическая система с механическим распределителем: синхронизирующий датчик установлен на проводе первого цилиндра, измерительный — на центральном проводе. Система типа DIS: датчик синхронизации устанавливается на проводе первого цилиндра, измерительные датчики — на проводах всех цилиндров, соблюдая полярность. Система типа КС: используется присоединяемый емкостной или индуктивный датчик, возможен анализ осциллограмм методом сравнения, амплитудные значения не могут быть оценены.

Режимы отображения осциллограмм системы зажигания

Программная часть тестеров двигателей обычно предоставляет хорошие возможности для анализа осциллограмм системы зажигания. Для удобства пользователя предусмотрено четыре режима отображения первичных и вторичных осциллограмм напряжения: Parade, Extended Parade, Raster и Overlay».

Переключение режима отображения выполняется тем или иным способом и зависит от конкретного устройства. Различные режимы отображения упрощают анализ различных характеристик сигналов; давайте рассмотрим их по порядку.

1. Парад

Сигналы от каждого из цилиндров отображаются на одной горизонтальной линии в количестве и порядке, соответствующих порядку цилиндров данного двигателя. Например 1-3-4-2. Этот режим удобен для сравнения значений пробивного напряжения и напряжения сгорания в разных цилиндрах, а также для покадрового визуального контроля осциллограммы искрового процесса.

2. Расширенный парад

Режим аналогичен предыдущему, с той лишь разницей, что программа искусственно расширила область горения искры. При этом область, соответствующая накоплению энергии в катушке, не показана. Этот режим удобен для более тщательного визуального контроля формы осциллограмм искровых процессов одновременно во всех цилиндрах.

3. Сетки

Этот режим позволяет очень эффективно сравнивать длительность накопления, горения искры и затухающих колебаний в катушке, а также проводить сравнительный анализ формы осциллограмм этих процессов в разных цилиндрах. Осциллограммы на экране отображаются друг над другом на горизонтальных линиях. Их количество и последовательность опять же соответствуют количеству и порядку работы цилиндров двигателя.

4. Наложение

Осциллограммы искровых процессов всех цилиндров отображаются на горизонтальной линии, накладываясь друг на друга. Этот режим позволяет визуально оценить степень корреляции формы осциллограмм в разных цилиндрах и сделать соответствующие выводы.