在现代电控汽车上,许多控制电路被设计成使用5V电压和很小的电流,因此检测电控系统需要使用数字式万用表,而不宜使用老式的指针式万用表。这是由于数字式万用表的输入阻抗高(大于10k欧/V),对汽车电子元器件的影响小,能有效地防止电子元器件因瞬间过电压而烧坏。另一方面,由于数字式万用表具有很高的输入阻抗,所以测量过程中通过万用表的电流(即从被测电路上吸取的电流)极小,不会影响被测电路(或者信号源)的工作状态,因而能够减小测量误差。如果使用指针式万用表,因其阻抗小,表内电池的电压加到电控元器件上有可能引起严重后果。 一般的万用表只能测量电压、电流和电阻,数字式万用表在此基础上增加了测量转速、频率、温度、电容、二极管特性参数以及晶体管特性参数等功能(见表1-10)。数字式万用表特别适宜于电控系统持续性故障的诊断,例如线路短路、断路、电子元器件损坏等。数字式万用表对电控系统各传感器、执行器在静态下的测量是比较准确的,但是在动态测量时,由于反应比较迟缓,不能随状态的快速变化而随机改变,所以数据显示不够准确。
在汽车维修中,运用数字式万用表进行检测应当注意以下几个问题：
1)数字式万用表适宜在(23±5)℃、湿度RH<80%的环境中工作,实际使用环境应该控制在0~40℃,RH<85%的范围内。禁止在高温、高湿、严寒、多尘以及阳光直射的环境下使用数字式万用表,以防液晶显示器损坏和集成电路及印制电路板漏电。如果液晶显示模糊或者字体残缺不全(例如“8”字显示成“3”),可能是环境温度过低的缘故,只要将万用表移到暖和的地方就会恢复正常显示。
2)为了提高工作效率,少走弯路,使用数字式万用表之前,应当熟悉控制面板上的符号及其含义(见表1-1)。然后检査线路的熔丝和接线端子的状况,是否断路或者接触不良。
在排除这些地方的故障之后,再用数字式万用表正式进行测量。
测量时,可以在垂直方向和水平方向轻轻摇动导线,保证插头与插座、表笔与被测点之间接触良好,以提高准确性。如果线路接触不良,将产生额外电阻,这部分电阻就要消耗电压,产生电压降。另外,测量时人手不得碰触表笔的金属端或者被测物体,以免人体的电阻影响测量的结果。
3)要保持表笔、导线的完好和清洁。凡是导线绝缘部分破损、表笔锈蚀或者弯曲,都要予以更换;表笔从蓄电池的接线柱上粘到了脏的氧化物,必须予以清除。检查数字式万用表导线是否完好的简便方法是:选择“电阻”档,然后将两根表笔短接,此时表上的电阻读数应该为0,如果读数大于0,说明存在额外的电阻。如果不进行调整,该阻值会加到所测得的读数上,因而会影响测试的准确性。
4)量程应该选择最接近的那一档(见图1-24)。万用表测量电压、电流和电阻都有不同的量程范围可供选择,所选择的量程越接近实际,测量出来的数值越精确。以显示4位数的数字式万用表测量发动机的充电电压(14V左右)为例,如果选择0~4000V的量程,表上的读数为0014V;如果选择0~400V的量程,表上的读数为014.2V;
如果选择0~40V的量程,表上的读数为14.25V。显然,应该选择0~40V的量程,因为它精确地反映出充电电压高出了0.25V。
如果不知道被测数值的范围,无法估计量程档次,有个办法可以解决—旋转(或者按压)量程开关,一直到表上出现“OL”字样(意思是:超出范围或者过载),然后再向上选高1档量程。如果测试时仅在高位显示数字“1”，说明万用表过载,应该调整到较高的量程。
5)如果被测线路太长,或者线路深藏在汽车的某个装置之下,可以采用“对半开”的办法,在中间适当的位置找一个高阻抗的插头作为分界点,把长线路一分为二,再
用数字式万用表对这两段分别进行测量6)测量电阻时应当断开电源(包括可疑电路的电源),严禁在被测线路带电的情况下测量电阻(见图1-25),以免烧坏万用表,这样也可以防止出现错误读数。不允许用电阻档测量蓄电池的内阻。
因为这样相当于电阻测量电路外加了一个电压,测量结果完全失去意义,而且还有可能损坏万用表。为了避免动态测量线路电阻时造成数字式万用表损坏,可以通过测量线路的“电压降”,然后运用公式R=V/I计算,间接地测量线路的电阻。
7)测量电压的方法具体如下：
①根据电压的性质,选择“交流电”档或者“直流电”档。
②估计电源电压的高低,选择合适的电压量程档位。
③红表笔接触被测的电子器件,黑表笔接地(即必须并联),然后观察万用表上的显示值,并与正常值对比,以确定电压是否正常。
④测量电控系统的电压时,点火开关应该接通(ON位),蓄电池电压应不低于11V。
8)绝不可使用万用表测量安全气囊(SRS)系统的传爆管,因为万用表带有电源,即使微弱的外加电流也可能点燃传爆管而造成重大伤害。
9)电路中的二极管和固态部件可能导致数字式万用表显示出虚假读数。为了判断部件是否对测量结果有影响,可以先获得一个读数,然后将万用表的两根表笔调换,再获得第二个读数。如果这两个读数不相同,说明固态部件影响了万用表的测量结果。
10)数字式万用表使用完毕,应该将量程开关转至最高交流电压档,然后关闭电源,防止下次误操作而损坏数字式万用表。
11)表内的电池(9V)最好每半年更换一次。虽然数字式万用表的电池能够使用较长时间(碱性电池的使用寿命一般为500h),但是检测精度会随着电池电量的消耗而下降。如果数字式万用表的电量指示灯已经亮了很长时间,还一直在使用,所测得的数据可能不准确。
