汽车电气设备实训：常用检测工具与使用

【学习目标】

掌握汽车电器常用检测工具：跨接线、试灯、万用表 （机械式和数字式）、示波器、故障诊断仪等的正确使用。

【学习内容】

汽车电器检修相关工具主要有跨接线、试灯、万用表 （机械式和数字式）、示波器、故障诊断仪等。

1.跨接线

跨接是指不改动原来的电气系统，把一个新的元器件 （部件）接入系统，与原来的元器件并联运行，共同完成任务。

如汽车因电瓶亏电启动不了，另一架车来帮忙，用红色跨接线把两车电瓶的正极连接到一起，用黑色跨接线把施救车的电瓶负极连接到另一架车的搭铁，这个过程就是跨接电瓶，从电工原理上说，两个电瓶是并联关系，形成一个新的电瓶。

汽车用跨接线就是一段可长可短的多股导线，两端分别接有鳄鱼夹或者不同形式的各种插头，可以在不同的场合下使用。汽车电工一般都有多种形式的跨接线，以用作特定位置的检测，如图1-1所示。跨接线可用来替代被疑作有断路故障的导线，也可以在不需要某部件的功能时，用跨接线将其短路，以检查部件的工作情况。此外，在汽车电控系统的故障自诊断中，常常需要用专门的跨接线 （跳线）跨接专用检测接口内规定的插座或插头上，以完成调取故障码的作业，使检修人员能顺利地进行故障诊断。

跨接线的使用方法如图1-2所示。

图1-1　跨接线

图1-2　跨接线的使用方法

警告：切勿将跨接线直接跨接在蓄电池的两端或蓄电池正极和搭铁之间。

2.试灯

汽车专用测试灯主要用于汽车线路故障的检查，根据测试灯的亮熄及不同的明暗程度来判断汽车线路有无断路、短路和搭铁故障。汽车专用测试灯有无源测试灯和自带电源测试灯两种，可以进行以下故障检查：

①断路故障检查。断开与电器部件相连接的电源电路，将测试灯一端搭铁，另一端接在电路各接点（从电路首端开始）。如果灯不亮，则断路出现在被测点与搭铁之间；如果灯亮，则断路出现在此时被测点与上一个被测点之间。

②短路故障检查。断开电器部件的电源线和搭铁线，将测试灯一端搭铁，另一端与余下电器部件的电路相连接。如灯亮，表示有短路 （搭铁）故障存在。然后逐步将电路中插接器拔开，断开开关，拆除各部件，直到灯熄灭为止，则短路出现在最后开路部件与上一个开路部件之间。

试灯的局限性在于它不能显示出被检电路点的电压值是多少。

警告：不提倡用试灯检测计算机控制的电路。

（1）12V 无源测试灯 （如图1-3所示）

由12V/2～20W 灯泡、导线和各种型号的探针等组成，可用来检查电源电路各线端是否有电。检测时，将12V 测试灯 “鳄鱼”夹一端搭铁，另一端接电器部件电源接头，如灯亮，说明电器部件的电源电路无故障；如灯不亮，应顺电流方向依次找出第二检测点、第三检测点，直到灯亮为止，则电路故障点可判断在最后两个测试点之间的线路或电器部件上。

图1-3　12V无源测试灯

（2）12V 有源测试灯 （如图1-4所示）

12V 有源测试灯与12V 无源测试灯的结构基本相同，只是在手柄内加装了2 节1.5V 干电池，12V有源测试灯可用来检查电气线路断路和短路故障。

测试灯的使用方法如图1-5所示。

警告：不能用有源示灯测试带电电路，否则，会损坏测试灯。

图1-4　12V有源测试灯

图1-5　测试灯的使用方法

3.通用万用表

万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等，是电力电子等部门不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表，如图1-6和1-7所示。是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数 （如β）等。

由于模拟式万用表比高阻抗的数字式万用表有更高的输出，在测量二极管和电子元件的电阻值时模拟式万用表比数字式万用表更精确。注意：当今车辆上的电路极大部分是晶体管电路，当检查这些电路电压时，要用10兆欧姆或更大阻抗的电阻表。另外，要确认被测电路的电源已经断开。否则由汽车电气系统供电的电路会损坏装备或提供虚假读数。

图1-6　数字式万用表

图1-7　指针式万用表

（1）万用表使用的注意事项

1）在使用万用表之前，应先进行 “机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。

2）在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。

3）在测量某一电量时，不能在测量的同时换挡，尤其是在测量高电压或大电流时，更应注意。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。

4）万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。同时，还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。

5）万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其他器件。

（2）万用表的各种使用方法

下面以数字式万用表为例详细讲解如何利用万用表进行电压、电阻以及电流的测量。

电阻的测量 （如图1-8所示）

1）测量步骤

·首先红表笔插入V/Ω 孔黑表笔插入COM 孔；

·量程旋钮打到 “Ω”量程挡适当位置；

·分别用红黑表笔接到电阻两端金属部分；

·读出显示屏上显示的数据。

图1-8　测电阻

2）注意

·量程的选择和转换。量程选小了显示屏上会显示“1.”此时应换用较之大的量程；反之，量程选大了的话，显示屏上会显示一个接近于“0”的数，此时应换用较之小的量程。

·如何读数？ 显示屏上显示的数字再加上边挡位选择的单位就是它的读数。要提醒的是在 “200”挡时单位是 “？”，在 “2k～200k”挡时单位是 “k？”，在 “2M～2000M”挡时单 “M？”。

·如果被测电阻值超出所选择量程的最大值，将显示过量程 “1”，应选择更高的量程，对于大于1MΩ 或更高的电阻，要几秒钟后读数才能稳定，这是正常的；

·当没有连接好时，例如开路情况，仪表显示为 “1”。

·当检查被测线路的阻抗时，要保证移开被测线路中的所有电源，所有电容放电。被测线路中，如有电源和储能元件，会影响线路阻抗测试正确性；

·万用表的200MΩ 挡位，短路时有10个字，测量一个电阻时，应从测量读数中减去这10个字。如测一个电阻时，显示为101.0，应从101.0中减去10个字。被测元件的实际阻值为100.0即100MΩ。

电压的测量 （如图1-9所示）

1）直流电压的测量

①测量步骤

·红表笔插入V/Ω 孔

·黑表笔插入COM 孔

·量程旋钮打到V―或V～适当位置

·读出显示屏上显示的数据

图1-9　测直流电压

②注意

·把旋钮选到比估计值大的量程挡 （注意：直流挡是V―，交流挡是V～）接着把表笔接电源或电池两端，保持接触稳定。数值可以直接从显示屏上读取；

·若显示为 “1.”，则表明量程太小，那么就要加大量程后再测量；

·若在数值左边出现 “―”，则表明表笔极性与实际电源极性相反，此时红表笔接的是负极。

2）交流电压的测量

①测量步骤

·红表笔插入V/Ω 孔

·黑表笔插入COM 孔

·量程旋钮打到V―或V～适当位置

·读出显示屏上显示的数据

图1-10　测交流电压

②注意

·表笔插孔与直流电压的测量一样，不过应该将旋钮打到交流挡 “V～”处所需的量程即可。

·交流电压无正负之分，测量方法跟前面相同。

·无论测交流还是直流电压，都要注意人身安全，不要随便用手触摸表笔的金属部分。

电流的测量

1）直流电流的测量

图1-11　测直流电流

①测量步骤

·断开电路。

·黑表笔插入com 端口，红表笔插入mA 或者20A 端口。

·功能旋转开关打至A～ （交流）或A― （直流），并选择合适的量程。

·断开被测线路，将数字万用表串联入被测线路中，被测线路中电流从一端流入红表笔，经万用表黑表笔流出，再流入被测线路中。

·接通电路。

·读出LCD 显示屏数字。

②注意

·估计电路中电流的大小。若测量大于200mA 的电流，则要将红表笔插入 “10A”插孔并将旋钮打到直流“10A”挡；若测量小于200mA 的电流，则将红表笔插入“200mA”插孔，将旋钮打到直流200mA 以内的合适量程。

·将万用表串进电路中，保持稳定，即可读数。若显示为 “1.”，那么就要加大量程；如果在数值左边出现 “―”，则表明电流从黑表笔流进万用表部分。

·其余与交流注意事项大致相同。

2）交流电流的测量

图1-12　测交流电流

①测量步骤

·断开电路。

·黑表笔插入com 端口，红表笔插入m/A 或者20A 端口。

·功能旋转开关打至A～ （交流）或A― （直流），并选择合适的量程。

·断开被测线路，将数字万用表串联入被测线路中，被测线路中电流从一端流入红表笔，经万用表黑表笔流出，再流入被测线路中。

·接通电路。

·读出LCD 显示屏数字。

②注意

·测量方法与直流相同，不过挡位应该打到交流挡位。

·电流测量完毕后应将红笔插回 “V/Ω”孔，务必记住这个关键环节，否则，你的电表或电源会直接报废。

·如果使用前不知道被测电流范围，将功能开关置于最大量程并逐渐下降。

·如果显示器只显示 “1”，表示过量程，功能开关应置于更高量程。

·表示最大输入电流为200mA，过量的电流将烧坏保险丝，应再更换，20A 量程无保险丝保护，测量时不能超过15秒。

电容的测量 （如图1-13所示）

①测量步骤

·将电容两端短接，对电容进行放电，确保数字万用表的安全。

·将功能旋转开关打至电容 “F”测量挡，并选择合适的量程。

·将电容插入万用表CX 插孔。

·读出LCD 显示屏上数字。

图1-13　测量电容

②注意

·测量前电容需要放电，否则容易损坏万用表。

·测量后也要放电，避免埋下安全隐患。

·仪器本身已对电容挡设置了保护，故在电容测试过程中不用考虑极性及电容充放电等情况。

·测量电容时，将电容插入专用的电容测试座中 （不要插入表笔插孔COM、V/Ω）。

·测量大电容时稳定读数需要一定的时间。

·电容的单位换算：1μF＝106pFlμF＝103nF。

二极管的测量 （如图1-14所示）

①测量步骤

·红表笔插入V/Ω 孔黑表笔插入COM 孔

·转盘打在 挡

·判断正负。

·红表笔接二极管正黑表笔接二极管负。

·读出LCD 显示屏上数据。

·两表笔换位，若显示屏上为“1”，正常；否则此管被击穿。

图1-14　测二极管

②注意

·二极管正负好坏判断。红表笔插入V/Ω 孔黑表笔插入COM 孔转盘打在 （）挡然后颠倒表笔再测一次。测量结果如下：如果两次测量的结果是：一次显示 “1”字样，另一次显示零点几的数字。那么此二极管就是一个正常的二极管，假如两次显示都相同的话，那么此二极管已经损坏，LCD 上显示的一个数字即是二极管的正向压降：硅材料为0.6V 左右；锗材料为0.2V 左右，根据二极管的特性，可以判断此时红表笔接的是二极管的正极，而黑表笔接的是二极管的负极。

三极管的测量 （如图1-15所示）(www.xing528.com)

①测量步骤

·红表笔插入V/Ω 孔黑表笔插入COM 孔。

·转盘打在 （）挡。

·找出三极管的基极b。

·判断三极管的类型 （PNP 或者NPN）。

·转盘打在hFE挡。

·根据类型插入PNP或NPN 插孔测β。

·读出显示屏中β值。

图1-15　测三极管

②注意

·e、b、c管脚的判定：表笔插位同上；其原理同二极管。先假定A 脚为基极，用黑表笔与该脚相接，红表笔与其他两脚分别接触其他两脚；若两次读数均为0.7V 左右，然后再用红笔接A 脚，黑笔接触其他两脚，若均显示 “1”，则A 脚为基极，否则需要重新测量，且此管为PNP管。

·那么集电极和发射极如何判断呢？ 我们可以利用 “HFE”挡来判断：先将挡位打到 “HFE”挡，可以看到挡位旁有一排小插孔，分为PNP 和NPN 管的测量。前面已经判断出管型，将基极插入对应管型“b”孔，其余两脚分别插入 “c”，“e”孔，此时可以读取数值，即β值；再固定基极，其余两脚对调；比较两次读数，读数较大的管脚位置与表面 “c”，“e”相对应。

4.汽车专用万用表 （如图1-16所示）

汽车专用万用表在普通万用表原有优势的基础上，充分展现了功能更加完善、性能更加可靠等特点，具有汽车专用项目的测试功能。

（1）功能

1）对汽车信号的适应性不同。

2）对汽车电磁环境的适应性不同。

3）汽车万用表相比普通万用表功能更完备，即：

①液晶数字显示，读数更直观方便；

②具有记忆、识别等智能化功能；

③兼有信号输出测试、信号模拟显示等功能；

④内部扩展处理能力增强 （如IC卡），外部附件 （如打印、测试头）数量增多。

图1-16　汽车专用万用表

（2）主要用途

1）测量充电电流、发电机电流、电流泄漏、电路负载；

2）检测接地电压降、接头连续性、线束、电缆、继电器、灯、开关；

3）检查发电机、二极管、继电器、冷凝器、点火线圈、高压线。

（3）组成

汽车专用万用表的面板主要包括液晶显示器、功能按键、选择开关和表笔插孔等部分，见图1-16。SUMMITSDM586汽车专用万用表功能按键，见图1-17。

（4）功能键说明 （见图1-17）

图1-17　汽车专用万用表功能按键

1）仪表开关。

2）选择相对读数功能，再次按下退出该功能。

3）选择记录功能，按下依次显示最大值、最小值、平均值和目前读数。按下并保持3s，退出该功能。

4）保持目前读数功能，再次按下退出该功能。

5）交流、直流电流选择键。

6）自动、手动转换。在自动测量范围下，按下选择手动范围，按下并保持3s，返回自动测量范围。在进行脉宽、占空比和频率测量时，按下可选择触发相位的+或―；在进行感应式转速测量时，可选择发动机的冲程数；在使用表笔进行转速测量时，可选择发动机的汽缸数。

7）闭合角、连续性、温度选择开关。在RPM （DUTYFREQ DWELL）挡时，可选择闭合角测量；在欧姆挡时，可选择连续性测量；在进行温度测量时，可选择摄氏或华氏。

8）转速、占空比、脉宽和频率选择开关；在RPM （DUTYFREQ DWELL）挡时，按下。

（5）选择开关部分说明 （见图1-18）

1）RPM （DUTYFREQ DWELL）：

使用表笔进行转速、占空比、脉宽和频率测量。

2）RPM （INDUCTIVE）：感应式转速测量。

3）Hz：频率测量量程：200Hz，2kHz，20kHz，200kHz。

4）mA：交、直流电流毫安测量量程：40mA，400mA。

5）TEMP：温度测量量程：摄氏―40℃～+1370℃。

图1-18　汽车专用万用表选择开关

5.故障诊断仪 （以金德KT600为例）

（1）金德KT600介绍

1）金德KT600的示波器功能的研发在国内首次真正的实现了次级点火波形的实时显示，KT600装备业内领先的32位主控CPU+高速数字处理芯片，保证在高达20MHZ采样频率的情况下仍能实时的处理信号。

2）高速五通道汽车专用示波器，并可以进行参考波形存储；

3）汽车初级、次级点火波形分析；有纵列、三维、阵列、单缸，等多种次级波形显示方式，并显示点火击穿电压、闭合角，燃烧时间等。精确的点火同步，自动检测点火信号极性，无论是分电器点火，独立点火，双头点火都能可靠检测，相当于一台手持式发动机分析仪。

4）通用示波器功能；

5）记录仪功能；

6）发动机分析仪功能 （选配）。

（2）设备配置及参数见下表

续表

（3）设备结构

1）KT600主机正面视图 （图1-19）。

图1-19　KT600主机

续表

2）背面视图 （图1-20）

图1-20　KT600背面

3）上接口视图 （图1-21）

图1-21　上接口视图

4）下接口视图 （如图1-22所示）

图1-22　下接口视图

5）随机附件

KT600汽车专用示波器的随机附件包括示波测试连接线、电源线、自诊断接头等，KT600的随机附件则包括了K60和KT600的所有附件。

图1-23　KT00F附件包

（4）基本功能与操作

1）读取故障码 （如图1-24）

图1-24　读取故障码的操作

①连接OBDⅡ诊断插座。

注意：在测试车辆的过程中，必须选用指定专用接头，如果是重型卡车的话，要选择24V，否则会对仪器造成伤害。

如果是和轿车相连接，连接方法如图1-25所示。

图1-25　轿车连接方法

②如图1-20所示，进入主界面，打开点火开关；打开解码器电源开关；点击汽车诊断按键。

图1-26　进入主界面

③点击车标按键；选择品牌 （以北汽福田重卡为例）然后选择车型 （图1-27）。

图1-27　选择车型

④点击选择系统按键；再点击发动机1按键；点击任意键；读取故障码 （图1-28）。

图1-28　读取版本信息

⑤点击ESC按键 （返回），点击清除故障码键 （清除历史性故障码或偶发性故障码）。

2）在主界面上选择示波器分析仪，确认进入如图1-29所示菜单，只要在KT600的菜单里按上下方向键选择需要检测项目，按 【ENTER】键可以进入下一级菜单，直到选择需要的测试项目，按 【EXIT】键可以返回上级菜单。

图1-29　示波器功能

3）通用型示波器的调整方法

一般情况下，汽车专用示波器的波形显示不需要调整，当要做超出汽车专用示波器标准菜单以外的测试内容时，可以选择通用示波器功能，也就需要掌握一定的调整方法，在汽车专用示波器测试过程中如果有相似菜单，调整方法也相同。

选择通用示波器，按 【ENTER】键确认，如图1-30 所示，在屏幕上有十个选项：通道、周期、电平、幅值、位置、停止、存储、载入、光标、触发、打印、退出以及三个功能选项：通道设置、自动设置、配置取存，按左右方向键可以对选择项目进行调整。

图1-30　通用示波器

①通道调整

按功能键键可以选择通道1 （CH1）、通道2 （CH2）、通道3 （CH3）、通道4 （CH4）任意组合方式，如图1-31所示。

图1-31　通道选择

②周期调整

选择周期调整，按上下键可以改变每单格时间的长短，如果开机时设定的是10ms/格，按向下键则会变为5ms/格，波形就会变稀，按向上键则会变为20ms/格，波形会变密。

③电平调整

对纵轴的触发电平进行调整，对于同一波形，选择不同的触发电平，波形在显示屏上的位置就会跟着变化，如果触发电平的数值超出波形的最大最小范围时，波形将产生游动，在屏幕上不能稳定住。

④幅值调整

按上下方向键可以调整纵向波形幅值的大小，KT600可以选择1∶500、1∶200、1∶100、1∶200、1∶0.5、1∶1.0、1∶2.5、1∶5、1∶10和1∶20。

⑤位置调整

选择位置调整可以对波形的上下显示位置进行调整，按向上方向键，波形就会上移，按向下方向键，波形就会向下移动。

⑥触发方式调整

选择触发方式调整在高频 （＜50ms/格）可以对波形的触发起点进行调整，使用功能键可以选择触发的方式：上升沿出发，下降沿出发，电平触发，如图1-32所示。

图1-32　触发方式调整

⑦波形的存储和载入

在选择通用示波器时，如果要存储当前波形，选择存储，（如果是刷新频率＞＝50Hz/格系统会等待采集完当前屏波形后自动冻结波形）弹出文件存储的人机届面，用户可以设定存储波形的名字，然后保存波形数据 （最多支持保存64个文件），保存完以后系统会自动退出存储界面。

如果要载入已储存的波形，选择载入，要是波形文件存在，系统将会自动浏览到系统已保存的文件，用户可以根据自己需要调出波形。点击 “退出”/按 “ESC”可以退出载入界面，如图1-33所示。

图1-33　保存波形

⑧配置取存

该功能主要是方便用户快捷地调整好波形的参数，例如：用户同时测试了4 个传感器的波形使用了4个通道，ch1—200mv/div；ch2—1v/div；ch3—0.5v/divch4—5v/div频率：20ms/格调整好各个通道的位置，使波形清晰的显示到界面。然后选择配置取存，可以保存当前配置到文件 “4 通道传感器测试”；要是下次再测试4 个通道的传感器的波形，用户就不需要在调节着些烦琐的参数，只须点击“配置取存”→ “载入配置”，波形就可以快速的清晰显示出来。依此例子，任意有 “配置取存”的界面都可以做这一功能。这样的配置每个界面最多可以存64个配置文件。具体的操作请见下面的操作流程如图1-34所示。

图1-34　配置取存

选择保存配置时，可以保存当前的配置参数，其文件名可以是字母、数字、中文字符，如图1-35所示。

图1-35　保存配置

选择载入配置，可将保存的配置参数载入到当前界面，如图1-36所示。

图1-36　载入配置