逻辑笔(图5-3)可以帮助用户深入地了解电脑板电路。例如,一个烧坏的电脑板要修复,利用逻辑笔就可以知道哪个芯片是坏的并予以更换。逻辑笔又称为逻辑探针,是目前在数字电路测试中使用最为广泛的一种工具。它虽然不能处理逻辑分析仪所能做的复杂工作,但对检测数字电路中各点电平十分有效,因而使用逻辑笔可以很快地将90%以上的故障芯片找出来。
由于逻辑笔能够及时地将被测点的逻辑状态显示出来,同时可以存储脉冲信号,所以成为电脑检修过程中一种不可缺少的检修工具。逻辑笔一般有两个用于指示逻辑状态的发光二极管,性能较好的还有第3个，用于提供以下4种逻辑状态指示。
①绿色发光二极管亮时,表示逻辑低电位。
②红色发光二极管亮时,表示逻辑高电位。
③黄色发光二极管亮时,表示浮空或三态门的高阻抗状态。
④如果红、绿、黄三色发光二极管同时闪烁,则表示有脉冲信号存在。
逻辑笔的电源取自于被测电路。测试时,将逻辑笔的电源夹子夹到被测电路的任一电源端,另一个夹
子夹到被测电路的公共接地端。逻辑笔与被测电路的连接除了可以为逻辑笔提供接地外,还能改善电路灵敏度及提高被测电路的抗干扰能力。
虽然逻辑笔是可以用来寻找示波器不易发现的瞬间,且频率较低的脉冲信号的理想工具,但其主要还是用于测试输出信号相对固定的高电位或低电位的逻辑门电路。
使用逻辑笔检修电路时,应从可能显示故障的电路中心部分开始检査逻辑电平的正确性。一般根据逻辑门电路的输入值,测试其输出电平的合理性。采用这种方法通常不需要太多的时间就可将某一固定逻辑状态的故障芯片找出。
注意:逻辑笔每次只能监测一条导线上的信号。
4.汽车万用表：
(1)数字式万用表的结构：数字式万用表与指针式万用表相比,读数直观、方便,通过液晶显示器可直接读出被测量的数值,而且还具有测量精度高、测量范围宽、输入阻抗大、全功能过载保护电路等优点,因此其使用已越来越普及,成为常用的测量仪表。
数字式万用表是在直流数字电压表的基础上扩展而成的,主要由模拟量/数字量(A/D)转换器、计数器、译码显示器和控制器等组成。多一DY2201型数字式万用表的外形及面板分布如图5-4所示。面板上装有液晶显示屏、电源开关、转换开关、输入插孔、温度插孔、晶体管插孔和数据保持键等操作装置。
①电源开关和显示屏。
a.数字式万用表设有电源开关,控制万用表的电源状态,其有“ON”和“OFF两种状态。使用时将开关置于“ON”状态,以接通电源;使用完毕置于“OFF”状态,关闭电源。
b.接通电源后,显示屏应有数字显示,如果没有或有数字显示同时显示“电瓶”符号,则说明表内电池电压已不足,应予以更换。测量时,对四位半数字表,显示屏最大显示值为19999或-19999,对三位半数字表,最大显示值为1999或-1999。当被测量超过最大显示值时,则显示屏显示数字“1”,表示过量程或溢出,此时应换用更高量程进行测量。过量程符号“1”还会出现在其他场合,如在测电阻时,若表笔开路,则显示屏也会显示“1”;又比如,测二极管反向状态时也会显示过量程符号,表示反向电阻很高。因此,测量时应注意区分,不能混淆。有时显示值中带负号“-”，这表示表笔的极性与被测点的极性相反。有时显示值中带有小数点,读数时必须注意。另外读数时,要等到显示值稳定后才能读取。如果显示值一直不能稳定,就读取平均值或者最大值。
②转换开关。与指针式万用表一样,首先是选择挡位和量程。如图5-5所示,测量之前,转换开关拨到合适的
挡位和量程上。因数字式万用表有测量保护装置,因此测量时可转动开关转换量程。
④数据保持“ DATA HOLD”键。在测量过程中,若看不清屏幕,无法读数时,可以锁定显示。这时只要按数据保持“ DATA HOLD”键(图5-4)即可。
(2)数字式万用表的测量：
①各种参数的测量。
a.直流电压(DCV)和交流电压(ACV)的测量。电源开关置于ON位置,测直流电压时,应将量程开关拨至直流电压(DCV)范围内的合适量程,测交流电压时,将量程开关拨至交流电压(ACV)合适量程,红表笔插入V/欧 孔,黑表笔插入COM孔,并将测试笔连接到测试电源或负载上,读数即显示测量值。若被测电压超过所选挡位量程,则显示器显示过量程“1”,此时应将挡位改为高一挡量程,直至显示正常的数值。在测量直流电压时,数字式万用表能自动显示极性。在测量仪器仪表的交流电压时,应当用黑表笔去接触被测电压的低电位端(如信号发生器的公共端或机壳),以消除仪表对地分布电容的影响,减小测量误差。
b.直流电流(DCA)和交流电流(ACA)的测量。将量程开关拨至直流电流(DCA)或交流电流ACA范围内的合适量程,红表笔插入mA孔(≤200mA时)或20A孔(>20mA时),黑表笔插入COM孔,并通过表笔将万用表串联在被测电路中即可。在测量直流电流时,数字式万用表能自动显示极性。
c.电阻的测量。将量程开关拨至欧姆挡（欧）范围内的合适量程,红表笔插入V/欧 孔,黑表笔插入COM孔。如果被测电阻超出所选择量程的最大值,万用表将显示过量程“1”，这时应选择更高的量程。对于大于1M欧的电阻,要几秒钟后读数才能稳定,这是正常的。
当检查电路中的电阻时,应先切断被测线路的电源,并将所有电容放电。
测量二极管,既可以使用指针式万用表,也可以使用数字式万用表。这两种仪表的测量原理见图5-7。需要注意的是,数字式万用表红表笔是内部电池的正极,当使用其二极管挡位测量时,显示的数值表示的是二极管的正向压降值,单位是V。
当整流器的极性无法直观判别时,可用万用表判断二极管的极性,方法如下。
指针式万用表,黑表笔接的是高电位,红表笔接的是低电位。极性判断的方法是用万用表R×100或R×1k挡,用红、黑表笔同时接触二极管的引线和外壳,然后对调表笔同时测量,在所测阻值小的那次测量中,黑表笔所接的是二极管的正极,红表笔所接的是二极管的负极。
数字式万用表,与指针式万用表相反,红表笔所接的是万用表的高电位,黑表笔所接的是万用表的低电位。极性的判断的方法是用万用表的二极管挡,用红、黑表笔同时接触二极管的引线和外壳,然后对调表笔测量,在所测量显示0.4~0.7V的值时,红表笔所接的是二极管的正极,黑表笔所接的是二极管的负极。整流器的检测方法如图5-8所示。
e.电路通断测量。另外,该量程还可以利用蜂鸣器做连续检查,如果所测电路的电阻在30Ω以下,表内的蜂鸣器有声响,表示电路导通。
应该注意的是,在汽车电气及电子控制系统中测量同一导线两端间的通断时,不建议使用此挡位,因为只要是30欧以下的电阻,其蜂鸣器便会鸣响,使人误认为此导线导通良好。
汽车电子控制系统中一般的要求其导线的电阻小于0.5~1.5欧。为避免出现这样的情况,测
量同一导线间的通断时,一般使用万用表的200欧挡,测量时能够直接显示出所测导线的电阻值。
(3)汽车专用万用表：
①汽车专用万用表功能。汽车专用万用表也是一种数字多用仪表,其外形和工作原理与数字式万用表相似,只是增加了几个汽车专用功能而已。在发动机电控系统故障的检测与诊断中,除经常需要检测电压、电阻和电流等参数外,还需要检测转速、闭合角、频宽比(占空比)、频率、压力、时间、电容、电感、温度、半导体元件等。但是这些参数用一般数字式万用表无法检测,需用专用仪表即汽车专用万用表。
如图5-9所示,汽车专用万用表主要由数字及模拟量显示屏、功能按钮、测试项目选择开关、温度测量座孔、公用座孔(用于测量电压、电阻、频率、闭合角、频宽比和转速等)、搭铁座孔、电流测量座孔等构成。另外,为了实现某些功能,例如测量温度、转速等,汽车专用万用表还配有一些配套件。如热电偶适配器、热电偶探头、电感式拾取器以及AC/DC感应式电流夹钳(5～2000A等）。
②汽车专用万用表的使用方法、注意事项及其他功能。
a.汽车专用万用表的使用方法。
信号频率测试。测试项目选择开关置于频率(Freq)挡,黑线(自汽车专用万用表搭铁座孔引出)搭铁,红线(自汽车专用万用表公用座孔引出)接被测信号线,显示屏即显示被测频率。
温度检测。测试项目选择开关置于温度(Temp)挡,按下功能按钮(℃/ F），将黑线搭铁,探针线插头端插入汽车专用方用表温度测量座孔,探针端接触被测物体,显示屏即显示被测温度。
点火线圈一次侧电路闭合角检测。测试项目选择开关置于闭合角(Dwell）挡,黑线搭铁,红线接点火线圈负接线柱,发动机运转,显示屏即显示点火线圈一次侧电路闭合角。
频宽比测量。测试项目选择开关置于频宽比( Duty Cycle)挡,红线接电路信号,黑
线搭铁,发动机运转,显示屏即显示脉冲信号的频宽比。
·转速测量。测试项目选择开关置于转速(RPM)挡,转速测量专用插头插入搭铁座孔与公用座孔中,感应式转速传感器(汽车专用万用表附件)夹在某一缸高压点火线上,在发动机工作时,显示屏即显示发动机转速。
起动机启动电流测量。测试项目选择开关置于400mV挡(1mV相当于1A的电流,即用测量电流传感器电压的方法来测量起动机启动电流),把霍尔式电流传感夹夹到蓄电池电源线上,其引线插头插入电流测量座孔,按下最小/最大功能按钮,然后拆下点火高压线,用起动机转动曲轴2~3s,显示屏即显示启动电流。
氧传感器测试。拆下氧传感器线東连接器,将测试项目选择开关置于“4V”挡,按下DC功能按钮,使显示屏显示“DC”,再按下最小/最大功能按钮,将黑线搭铁,红线与氧传感器相连;然后以快怠速(2000r/min)运转发动机,使氧传感器工作温度达360℃以上。此时,如可燃混合气浓,氧传感器输出电压约为0.8V;如可燃混合气稀,氧传感器输出电压为0.1~0.2V。当氧传感器工作温度低于360℃时(发动机处于开环工作状态),氧传感器无电压输出。
b.汽车专用万用表检查电控系统的注意事项。
除在测试过程中特殊指明者外,不能用指针式万用表测试ECU和传感器,应使用高阻抗数字式万用表,万用表内阻应不低于10M欧。
首先检査熔丝、易熔线和接线端子的状况,在排除这些地方的故障后再用万用表进行检查。
在测量电压时,点火开关应接通(ON),蓄电池电压应不低于11V。
·测量电阻时要在垂直和水平方向轻轻摇动导线,以提高准确性。
·检査线路断路故障时,应先脱开ECU和相应传感器的连接器,然后测量连接器相应端子间的电阻,以确定是否有断路或接触不良故障。
检査线路搭铁短路故障时,应拆开线路两端的连接器,然后测量连接器被测端子与车身(搭铁)之间的电阻值。电
阻值大于1M欧为无故障。
在拆卸发动机电子控制系统线路之前,应首先切断电源,即将点火开关断开(OFF),拆下蓄电池极柱上的接线。
·测量电子控制器各个端子的电阻时,不要直接用普通万用表的电阻挡测量,尤其要注意不要将较高电压引入电子控制器内部,以免损坏电子控制器内部的元件。
所有传感器、继电器等装置都是和ECU连接的,而ECU又通过导线和执行部件连接,所以在检查故障时,可以在ECU连接器的相应端子上进行测试。
③汽车专用万用表的其他功能。汽车专用万用表的主要作用是检测电压、电阻和电流，除此之外,还有一些辅助功能:蜂鸣器通断检测、三极管放大倍数检测、二极管正向压降检测。一些汽车专用万用表还具备检测点火系统闭合角、发动机转速、甚至喷油脉宽的功能。
a.蜂鸣器通断功能。汽车专用万用表设计蜂鸣器通断功能,一般是为了方便电子线路系统的检测。当被测量电路的电阻小于75Ω时,蜂鸣器鸣响,表明电路是一个通路状态。
b.二极管正向压降检测。二极管的PN结有一个物理效应叫势垒效应,即当电压高于此电压时,二极管才能导通。势垒效应是二极管由截止到导通的一个转折电压,不同的材料此电压值有所不同。锗型半导体做成的二极管正向导通时的压降为0.3V左右,硅型二极管正向导通电压为0.7V左右。在一些汽车专用万用表中,将蜂鸣器通断功能与二极管正向压降
检测两个功能设计到了一起,如图5-10所示。
c.三极管的放大倍数。三极管的主要作用是对小信号进行放大,不同质量的三极管的放大倍数不一样,为了方便电子维修人员使用,一些汽车专用万用表设计有三极管放大倍数检测功能。具体操作方法是将万用表的选挡开关打到h挡位,把待测量的三极管的三个引脚按功能插入对应的专用插孔中,放大倍数就直接显示在液晶显示器上,如图5-11所示。
d.点火系统闭合角检测功能。在早期的发动机点火系统中,采用分电器型点火系统的车辆,其闭合角会影响到点火线圈充磁的时间是否足够,所以需要检测。闭合角检测功能区在表盘上的位置如图5-12所示,而在现代发动机电控系统中,该数据由软件控制,一般不会出现问题,很少用到,所以在此不详细说明。
e.发动机转速检测功能。发动机转速也是早期维修中要检测的内容。因为以前的发动机怠速转速是可以调整的,用一块转速表可以方便地进行怠速调整,而现代发动机也已经由发动机计算机直接控制转速,因此用到此功能的机会也很少了,并且解码器和原车仪表都带有转速检测功能,用万用表检测已经不常用了。
f.喷油脉宽检测功能。将汽车专用万用表拔到此挡位,喷油脉宽可以直接显示出来,使
用此功能时是将汽车专用万用表的正表笔接到喷油嘴的负极,万用表负表笔接蓄电池负极即可。喷油脉宽是发动机运行的一个重要数据,如果能用汽车专用万用表检测,对维修电控发动机有一定的帮助,不过我们平时检测喷油脉宽时,用示波器更为方便直观,并且更到位。
g.直流20A挡。使用汽车专用万用表检测较大电流时,可将挡位开关拔到此挡,同时将红表笔由原来的插孔拔出后插到20A电流专用插孔上,此时汽车专用万用表内部等效于一根导线,将汽车专用万用表串联入电路中检测电流,用完此挡位后记得马上将表笔插回原位，以防止下次检测时出现短路被测量电路的问题。
