Меню

осциллограф постоловского 4 настройка

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Простой 4х канальный осциллограф для диагностики автомобиля.

Вот потребовался мне автомобильный осциллограф, посмотрел цены, удивился… Цены как на крыло самолета. Кстати, не понятно почему, ведь параметры осциллографа для тестирования авто крайне низки, как по частотам так и по напряжению. По сему решил сам себе сделать.

1. Вид осциллографа – USB приставка к ноутбуку, ибо на большом экране смотреть удобно, можно сохранять для последующего анализа ну и т.д. и т.п.
2. Тип сигнала – Переменный, Постоянный, Положительная полярность. Работа с отрицательными напряжениями не нужна.
3. Кол-во каналов – 4, больше смысла не вижу, но с возможностью расширения до 8.
4. Максимальное входное напряжение — вольт 50, выше смысла нет.
5. Чувствительность — 1 милливольт, больше тоже не надо 🙂
6. Частота — до 20Кгц, для миллисекундных сигналов за глаза хватит, а других там нет 🙂
7. Удобная программная оболочка.

Начну с самого важного – Оболочки для автомобильного осциллографа. Да да, именно с оболочки. Ибо железо не сложно любое сделать, а вот удобная оболочка это реальный дефицит. Оболочки которые просто тупо показывают сигнал в реальном времени для автомобильного осциллографа крайне не удобны, ибо часто нужно анализировать сигнал продолжительное время и иметь возможность «отмотать» назад. По сему нужна оболочка типа Самописец-Осциллограф. И что б каналов было не менее 4х…

Долго лопатил просторы интернета на наличие удобной оболочки и в итоге нашел! Называется PowerGraph. Разработала эту прекрасную программу ООО «ДИСофт». На сайте у них есть платная и бесплатная версия. В принципе это софт для промышленного использования но он на все 100% подходит для моего осциллографа, работает в режиме самописца и в режиме чистого осциллографа. Эта программа предназначена для:
1. Сбор данных с различных измерительных устройств и приборов.
2. Регистрация, визуализация и обработка сигналов в режиме реального времени.
3. Редактирование, математическая обработка и анализ данных.
4. Хранение, импорт и экспорт данных.
Это малая часть того что она умеет 🙂 И самое главное есть бесплатная версия. Остановился на ней, в сравнении с другими, а я перепробовал более десятка, это просто идеал для автомобильного осциллографа.

Вот она какая, на мой взгляд, самая лучшая. Это не реклама, это факт 🙂 ИМХО конечно.

Ну вот, с софтом определился, теперь надо определится с интерфейсом, не буду грузить вас своими муками выбора, я остановился на СОМ порте. С ним работать просто, пропускной способности для поставленных задач с избытком, в выбранном софте есть драйвер вывода информации с СОМ пора.

Теперь железо, а точнее что использовать в роли АЦП. Железо должно быть доступное, стабильное, не дорогое и легко программироваться. Долго не думал, остановился на микроконтроллере АТмега 328р. Программируются эти микроконтроллеры банально на С++, точнее на упрощенном С++.
Очень удобно то что этот микроконтроллер можно купить уже распаянным на плате с минимально нужной обвязкой., Ардуино сее называется 🙂 То есть не надо самому плату разводить и паять, удобно. Всем параметрам, из моего ТЗ, АТмега 328р отвечает полностью, по сему использовать буду ее.

Для миниатюризации я вот такую взял. Она имеет 8 аналоговых входов, отвечающих всем требованиям ТЗ, имеет на борту эмулятор СОМ порта на СН340, питание берет напрямую с USB порта. В общем то что нужно. Ардуинку можно любую использовать на 328р

Вот схема этой платы. На ней стоит сам микроконтроллер АТмега 328р, банальный эмулятор СОМ порта на СН340, кварц и стабилизатор питания на ЛМке для запитки от внешнего источника, если надо, вот и все, ну пара лампочек и фильтров не в счет 🙂 То есть все то что нам нужно и ничего лишнего! Не зря говорят — Совершенство в простоте.

Теперь надо написать программку для микроконтроллера. Нам нужно что б постоянно опрашивался аналоговый вход и данные о величине напряжения постоянно, онлайн так сказать, шли в СОМ порт. Если каналов несколько, то опрашиваются по кругу все нужные входы и данные идут на СОМ порт с разделителем табуляция. Вот так все просто.

Вот скриншот того что должен выдавать микроконтроллер в СОМ порт для нашей программы PowerGraph.

Осциллограф у меня будет работать в 4х режимах — 1канал, 2канала, 3канала и 4 канала.
Переключение между каналами будет осуществляться по кругу нажатием на кнопку.
При включении канала будет загораться светодиод индикации работы канала.
Вот написал программку. Сам я не программист, по сему написал как смог, сильно не критикуйте, расстроюсь 🙂 Программа полностью рабочая и проверена не однократно в деле. Как заливать программу в плату рассказывать не буду, в инете на каждом углу это с картинками рассказано 🙂

Читайте также:  при настройке зажигания ваз 2109

int regim=1;
int flag=0;
void setup()
<
digitalWrite(07, HIGH);
Serial.begin(128000);//скорость СОМ порта должна совпатать со скорость в драйвере
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
pinMode(4, OUTPUT);
pinMode(5, OUTPUT);
>
void loop()
<
if(digitalRead(07)==HIGH&&flag==0)//если кнопка нажата
// и перемення flag равна 0, то …
<
regim++;
flag=1;
if(regim>4)//ограничим количество режимов
<
regim=1;//так как мы используем только одну кнопку,
// то переключать режимы будем циклично
>
>
if(digitalRead(07)==LOW&&flag==1)//если кнопка НЕ нажата
//и переменная flag равна — 1, то …
<
flag=0;//обнуляем переменную «knopka»
>
if(regim==1)//первый режим
<
digitalWrite(2, HIGH);//включение светодиода
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(4, LOW);
digitalWrite(5, LOW);
// читаем аналоговый вход pin 0:
int port0 = analogRead(A0);
//Преобразовываем аналоговые показания (которые идут от 0 до 1023) в напряжение (0 — 5 В)
float voltageport0 = port0 * (4.745 / 1023.000);//4.745 опорное напряжение, замеряется при калибровке на плате
// выводим значение напряжения в порт
Serial.println(voltageport0,3);// печатаем значение в порт и жмем энтер
//задержка для стабильности
delay(1);
>
if(regim==2)//второй режим
<
digitalWrite(2, HIGH);//включение светодиодов
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, LOW);
digitalWrite(5, LOW);
int port0 = analogRead(A0);
int port1 = analogRead(A1);
float voltageport0 = port0 * (4.745 / 1023.000);
float voltageport1 = port1 * (4.745 / 1023.000);
Serial.print(voltageport0,3);// печатаем значение в порт
Serial.print(» «);// печатаем таб
Serial.println(voltageport1,3);// печатаем значение в порт и жмем энтер
delay(1);
>
if(regim==3)//Третий режим
<
digitalWrite(2, HIGH);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, HIGH);
digitalWrite(5, LOW);
int port0 = analogRead(A0);
int port1 = analogRead(A1);
int port2 = analogRead(A2);
float voltageport0 = port0 * (4.745 / 1023.000);
float voltageport1 = port1 * (4.745 / 1023.000);
float voltageport2 = port2 * (4.745 / 1023.000);
Serial.print(voltageport0,3);
Serial.print(» «);
Serial.print(voltageport1,3);
Serial.print(» «);
Serial.println(voltageport2,3);
delay(1);
>
if(regim==4)//Четвертый режим
<
digitalWrite(2, HIGH);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, HIGH);
digitalWrite(5, HIGH);
int port0 = analogRead(A0);
int port1 = analogRead(A1);
int port2 = analogRead(A2);
int port3 = analogRead(A3);
float voltageport0 = port0 * (4.745 / 1023.000);
float voltageport1 = port1 * (4.745 / 1023.000);
float voltageport2 = port2 * (4.745 / 1023.000);
float voltageport3 = port3 * (4.745 / 1023.000);
Serial.print(voltageport0,3);
Serial.print(» «);
Serial.print(voltageport1,3);
Serial.print(» «);
Serial.print(voltageport2,3);
Serial.print(» «);
Serial.println(voltageport3,3);
delay(1);
>
>

Программа закончена и отлажена.
Приступим к электронной части.

Схему приводил выше. Из нее видно что плата имеет 8 аналоговых входов, 14 цифровых входов/выходов. Вот и будем работать с ними.

Аналоговые № 0,1, 2, 3 будем использовать как входы осциллографа. Сделаем для них защиту и дополнительный вход через делитель 1х10, так как подавать на микроконтроллер максимум можно всего 5.2 вольта. С делителем можно будет работать с напряжениями до 50 вольт, что полностью перекрывает наши потребности.
Цифровые № 2,3,4,5 будем использовать для светодиодов, они будут индицировать включенные аналоговые входы.
Цифровой №7 будет подключен к кнопке которая будет переключать режимы моего осциллографа.
Еще будет кнопка Бут режима. Плата по умолчанию в бут режиме, но для работы это не удобно, ибо управление идет через RESET. При обращении к СОМ порту идет инициализация СОМ порта и чип эмулятор посылает резет на микроконтроллер. То есть при запуске программы плата ребутится и сбрасывает настройки которые выставили кнопкой, это не удобно. Для того что бы этого безобразия не было, я сее отключаю с помощью кнопки. Она подключает вход микроконтроллера «RESET» к электролитическому конденсатору 10Мкф, конденсатор сглаживает посылку на перезагрузку. Эта же цепь используется при заливке прошивки, по сему на момент программирования надо конденсатор отключать. Назвал эту кнопку Бут кнопкой 🙂

Ну вот, как подключать понятно, осталось воплотить в железе.

Начнем с защиты и делителя.
Защиту будет обеспечивать стабилитрон на 5.1в. А делитель будет обычный на резисторах.
Так как сигналы у нас будут низкочастотные, это сильно упрощает жизнь. В расчетах делителя не надо учитывать внутреннее сопротивление приемника, не надо согласовывать вход с делителем, не надо учитывать волновое сопротивление кабеля и разъемов.
Надо просто посмотреть в даташите на микроконтроллер на какое сопротивление выхода оптимизирован его АЦП, и сделать делитель с таким выходным сопротивлением. Так мы добьемся максимальной точности в 0.005 вольта. В даташите написано что он оптимизирован под 10Ком выходного сопротивления нагрузки. Внутреннее сопротивление АЦП 100Мом…

источник

Слушаем и смотрим двигатель автомобиля Автоскопом Постоловского

Д иагностическое оборудование серии Автоскоп предназначено для обнаружения и локализации неисправностей в системах управления автомобиля, включая зажигание и газораспределение. Также этот прибор известен как осциллограф Посталовского. На данный момент система очень популярна как у начинающих диагностов, так и профессионалов.

Преимущества Автоскопа

USB Autoscope 4 создан прежде всего для диагностики двигателя и его систем управления. Дело это нелёгкое, порой похожее не хирургию. В медицине ведь как: неправильно поставили диагноз, неправильно лечили, пациент умер. То же и с машинами: ошибочное определение неисправности влечёт за собой неоправданные траты времени и средств. Слыхали вы от горе-мастеров такие предложения: “Ну, у вас машина не тянет, наверное, дело в ГБЦ” или “Надо свечи поменять, засорились”. Теперь даже непрофессионал сможет установить, что происходит с мотором. Но обо всём по порядку.

Читайте также:  как изменить настройки цвета в intellij idea

Владимир Постоловский и Андрей Шульгин создали устройство, которое способно найти, даже никак не проявляющую себя внешне, проблему в силовом агрегате. Бывает, что факт неисправности налицо, а современные диагностические компьютеры (автосканеры) не могут определить в чём дело. Для таких случаев и нужен Автоскоп.

Реальное применение

Основные возможности устройства, изложенные изобретателем:

● определение и показ на диаграмме угла опережения зажигания;
● выявление состояния каталитического нейтрализатора;
● оценка состояния двигателя по графику разрежения и давления во впускном коллекторе, картере, выхлопной трубе;
● измерение статической и динамической компрессии цилиндров;
● запись и отслеживание сигналов со всех автомобильных датчиков в реальном времени;
● оценка состояния системы зажигания и форсунок;
● оценка равномерности вращения коленвала;
● расчёт пневматических и геометрических характеристик цилиндро-поршневой группы.

Пользователь портала DRIVE2.RU под ником kal9mba поделился в личном блоге результатами использования нового диагностического прибора. Одним из примеров стала ситуация с VW Golf IV. Клиент жаловался диагносту, что машина “не едет”, мотор не выдаёт всю свою мощность. В результате проверки устройством USB Autoscope IV выяснилось, что был забит катализатор. А человек уже собирался перепрошивать ЭБУ, что только бы замоскировало неисправность…

Другая проблема — на ВАЗ-2114 восьмиклапанный мотор периодически глох и не заводился. Форсунки, топливный насос и все датчики были заменены по настоянию гаражных мастеров. Ничего из этого не помогло. 10 минут работы автоскопа и вот причина: разбитая шпонка на коленвале. Хорошо ещё, что не погнуло клапана! Стоило только поменять повреждённые детали как всё заработало.

Результаты разбитой шпонки коленвала

Скрипты Шульгина

Некоторые из возможностей описываемого диагностического оборудования активируются с помощью дополнительных скриптов, автором которых является Андрей Шульгин. Главные из них Px и CSS. Для проверки состояния силового агрегата достаточно снять осциллограмму ДПКВ и включить соответствующий скрипт.

Скрипт CSS создан для выявления причин неравномерной работы мотора. С его помощью можно быстро узнать, какой цилиндр работает хуже остальных.

Получив осциллограмму датчика положения коленчатого вала, CSS автоматически просчитывает форму зубчатого венца и определяет его формулу. Чаще всего это формула 60-2, но может быть и 36-1, и 60-2-2 и любая другая, даже без пропуска зубьев. Определив форму венца, скрипт в дальнейшем проводит с ним работу.

Также возможно определение угла опережения зажигания относительно ВМТ для автомобилей с устаревшей системой зажигания с трамблёром.

Диагностика зубчатого диска при помощи автоскопа имеет и недостатки. Во-первых, данные не всегда обрабатываются корректно и потому иногда программа делает неверный расчёт формы венца. Также CSS неприменим к двигателям, у которых длинный коленвал. Вернее, провести диагностику можно, но в вычислениях будет слишком большая погрешность. Помните, что в диагностике важна точность?

Тестирование двигателя при помощи CSS

1. Подключение мотортестера к датчику коленвала. Если он отсутствует, вместо него соединитесь с любым индуктивным датчиком, поднесённым к венцу маховика;
2. Подключение к цепи катушки зажигания, либо высоковольтному датчику, подключенному к первому цилиндру;
3. Ручной ввод количества и порядка работы цилиндров;
4. Соединение ДПКВ с первым каналом автоскопа;
5. Установка адаптера зажигания и датчика синхронизации по первому цилиндру;
6. В пользовательских настройках выбираем CSS и включаем запись данных;
7. Запуск двигателя, выход на частоту оборотов около 3000 в минуту. Отпустить и резко открыть дросель. После 4000 оборотов выключить зажигания, удерживая дроссельную заслонку открытой.

После теста запись данных остановить и вызвать скрипт на панели инструментов программы Autoscoupe 4.

Видеоинструкция:

После этого вы увидите окно с надписью Report, а далее те схемы и графики, о которых мы писали выше.

Плагин Px

Данный плагин выполняет глубокий анализ графика давления в цилиндре. Анализ выполняется автоматически с предоставлением текстовой и графической информации во вкладке Report.

В числе этой информации есть диаграмма фаз газораспределения

Px выявляет синхронизацию момента наивысшего давления цилиндра с моментом искрообразования на свече зажигания, после чего выводит диаграмму УОЗ в зависимости от оборотов коленчатого вала и нагрузки на силовой агрегат, а также график наполнения цилиндра на такте впуска.

Вкладка «Опережение» из отчета скрипта Px. Отображает диаграмму зависимости УОЗ от оборотов двигателя и нагрузки

Рассмотрим ситуацию с автомобилем Daewoo Nexia, владелец которого жаловался на пониженную мощность двигателя. Сначала подключим автоскоп к компьютеру через USB-кабель. Далее тестер нужно соединить с идущим в комплекте высоковольтным адаптером. На адаптер подаётся питание от автомобильной АКБ (чёрный “крокодил” минус, красный — плюс).

Затем нужно снять от свечи зажигания первого цилиндра высоковольтный провод и соединить его с разрядником, после чего подключить к адаптеру датчик синхронизации с искрой первого цилиндра. Этот прибор подключается к высоковольтному кабелю, который мы только что сняли со свечи.

Читайте также:  настройка материнской платы первый запуск

Выкручиваем свечу зажигания. Вместо неё в колодец зажигания вводится датчик давления от автотестера. На него также подводится питание от аккумулятора. Дальнейший алгоритм действий тот же, что и при использовании CSS. Это наглядно показано на видео:

Результаты измерений в двигателе “подопытной” Nexia показали, что давление немного выше допустимого. Это может указывать на попадание в камеру сгорания моторного масла. Также во вкладке Report скрипта Px указывается величина потерь газов, в нашем случае 17% (норма).

Тестирование показало, что выпускной клапан первого цилиндра сработал раньше, чем положено. На это указывает следующий график во вкладке отчёта. Угол 130 градусов между линиями превышает допустимое значение.

График газораспределения показал слишком раннюю установку фаз ГРМ Фазы газораспределения тестируемой машины

Приведённые рисунки показывают, что впускной и выпускной распредвалы спешат на 15 градусов, фазы ГРМ неверно установлены. При этом геометрическая и пневматическая степени сжатия находятся в пределах нормы. Классический способ проверки подтвердил сбой в установке газораспределительных фаз.

Скрипт ElPower

С помощью этого плагина проводится комплексная диагностика системы запуска двигателя и бортовой электросети. Учитывается их влияние друг на друга, в отличие от традиционных методик диагностики. Попробуем узнать, почему не заводится двигатель на тестируемой машине.

Тестирование с использованием ElPower проводится следующим образом. Необходимо подключить черный “крокодил” питающего кабеля USB-автоскопа к минусовой клемме АКБ. Измерительный адаптер соединить со входом №1 тестера и подключить его к положительной клемме аккумулятора с помощью пробника зажима “крокодила”. Ко входу №4 подключить токовые клещи Appa-32 и с помощью переключателя на них выбрать диапазон 600 А.

Далее в окне программы USB-Осциллограф вызываем меню “Режимы=> ELPower”. Поднесите токовые клещи к силовому проводу, отходящему от любой из клемм аккумулятора и поверните их той стороной, полярность которой совпадает с полярностью клеммы. Затем нужно откалибровать клещи так, чтобы сигнал от них появился по центру красной зоны на экране осциллографа.

Включаем запись осциллограмм. После этого токовыми клещами обхватываем все провода, отходящие от клеммы аккумулятора. Включаем дальний свет фар и через 3-5 секунд выключаем.

Включаем зажигание и дожидаемся окончания работы топливного насоса. Запускаем двигатель. Через 5 секунд снова включаем дальний свет, держим его 3-5 секунд. Глушим мотор.

Снимаем токовые клещи и подносим их к силовому проводу АКБ в том же положении, в котором они были зафиксированы на клемме. Выключаем запись осциллограмм. В окне программы нажимаем “Выполнить скрипт”.

В появившееся окно вводим значение пускового тока и стандарт его измерения. Они указаны на крышке аккумулятора. Для примера возьмём 356 ампер по стандарту SAE.

Нажимаем ОК и видим результаты анализа.

Параметры батареи, генератора и стартера, значения которых выходят за пределы допустимого диапазона, автоматически выделяется цветом. В данном случае внимание акцентировано на том, что в момент включения стартера напряжение на клеммах аккумулятора упало ниже 9 В (до 7,2). Опасным считают напряжение ниже 7 В, так как это может вызвать сбой запуска двигателя и работы электроники автомобиля.

Что послужило причиной просадки напряжения? На данном автомобиле аккумулятор выдаёт только 335 ампер вместо положенных 356, но такое падение не является критичным. Аккумулятор старый, но исправный. Цепь стартера тоже в порядке.

Давайте сопоставим характеристики аккумулятора с параметрами стартера

Выяснилось, что требуемый пусковой ток стартера значительно выше того, который может обеспечить АКБ. Потому машина и не заводится. Вывод: владелец неправильно подобрал аккумулятор.

Разбор полётов: плюсы и минусы автоскопа

По сравнению с предыдущей версией, USB Autoscope четвёртого поколения имеет ряд существенных отличий:

● Адаптер зажигания интегрирован в корпус Autoscope IV.
● Питание датчиков через подключение к тестеру.
● Подсветка у всех адаптеров светодиодами.
● Более высокое качество комплектующих.

Уровень возможностей устройства прямо пропорционален уровню подготовки его пользователя. Но даже начинающему диагносту его освоение не будет в тягость. К недостаткам можно причислить уже упомянутую выше особенность обработки данных.

Также минусом прибора является неполную совместимость с ноутбуками, что выражается в снижении напряжения питания устройства usb. Поэтому невозможно качественно запитать автоскоп от USB-гнезда портативного компьютера. В данном случае нужен внешний источник напряжения. Само программное обеспечение без проблем работает на ноутбуках.

Посталограф поддерживает установку в своё ПО нескольких профилей с пользовательскими настройками, благодаря чему им может пользоваться несколько человек в одной мастерской именно так, как им удобно. Также это даёт возможность компоновать часто используемые режимы работы для конкретных задач. Например, для проверки лямбда-зонда нужно один раз её провести и сохранить индивидуальные настройки. И тогда в другой раз не нужно будет перенастраивать весь Autoscope заново. Вызвал нужный режим и готово.

Как сделать правильный выбор — смотрите в видео обзоре

источник

Adblock
detector