Датчик первого цилиндра из емкостного

Как известно, практически все процессы в ДВС периодические, т.е. повторяются через каждый рабочий цикл. По этому удобно проводить анализ, видя на экране один полный рабочий цикл, при чем начало отображаемого цикла должно совпадать с началом соответствующего сигнала первого цилиндра. Для того, что бы из периодического сигнала ДВС выделить один полный цикл необходим дополнительный сигнал — метка первого цилиндра (МПЦ), который будет единственным в пределах полного цикла ДВС. Как видно, без МПЦ невозможно определить какой импульс какому цилиндру соответствует.

Осциллограмма напряжения системы зажигания без МПЦ

Метка первого цилиндра (МПЦ) – импульс в пределах полного рабочего цикла, однозначно идентифицирующий импульс зажигания в первом цилиндре. Под однозначной идентификацией подразумевается, что МПЦ находится значительно ближе к импульсу зажигания в первом цилиндре, чем к импульсам остальных цилиндров. Начало МПЦ не обязательно должно совпадать с началом пробоя в первом цилиндре, МПЦ просто должна быть как можно ближе к импульсу зажигания в первом цилиндре. Также не обязательна и привязка именно к первому цилиндру, т.е. метка может идентифицировать любой из цилиндров, так как во всех тестах есть возможность выбрать номер цилиндра по которому производится синхронизация.

Осциллограмма напряжения системы зажигания с МПЦ. Можно однозначно определить где какой цилиндр.

В режиме осциллографа и покадровом режиме логический канал, возможно использовать как внешний источник синхронизации, при этом данные логического канала не отображаются на экране. Т.е. если на логический канал подать МПЦ, то начало развертки будет совпадать с началом полного рабочего цикла — сигнал ДВС не будет “бегать” по экрану (подробнее режимы синхронизации описаны в “Руководстве по эксплуатации” стр.72). При синхронизации в режиме самописца, возможности логического канала практически аналогичны возможностям аналоговых каналов. Также в режиме самописца данные логического канала отображаются на экране аналогично аналоговым каналам.

В качестве источника МПЦ можно использовать сигнал с высоковольтного провода одного из цилиндров (для классической или DIS систем зажигания), сигнал магнитного поля катушки зажигания, сигнал первичной цепи зажигания (для индивидуальной системы зажигания) либо сигнал управления форсункой.

Режимы работы логического канала

Логический канал может работать в одном из двух режимов: логический и аналоговый. Рекомендуется использовать режим аналогового канала, так как он позволяет провести автоматическую настройку без участия пользователя, а так же получить более стабильную синхронизацию на разных режимах работы двигателя.
В заголовке вкладки логического канала отображаются 4 состояния логического канала:

Выход логического канала будет соответствовать логической единице, если значение входного напряжения превышает заданное значение порога сравнения, и логическому нулю, если не превышает.

Принцип работы логического канала в режиме компаратора

Входной сигнал поступает на компаратор с настраиваемым из программы порогом сравнения. Логический канал, также как и все аналоговые каналы, является универсальным, т.е. может использоваться для разнообразных целей, например, для разметки, синхронизации и т.д.

Более детально с настройкой логического канала в режиме компаратора можно ознакомиться в статье «Настройка логического канала в качестве метки первого цилиндра»

Режим низкочастотного аналогового канала

Важно!
Поддержка данной функции реализована только в последней версии микропрограммы (v0.08). Поэтому для использования логического канала в качестве низкочастотного аналогового канала предварительно необходимо обновить ПО устройства.
Логический канал можно использовать как дополнительный аналоговый канал, работающий на меньшей частоте дискретизации, но достаточной для оцифровки импульса МПЦ, включение которого не приводит к уменьшению общей максимальной частоты дискретизации.

Работа логического канала в режиме аналогового

Для разрешения использования логического канала в качестве низкочастотного аналогового канала необходимо включить соответствующий флажок на вкладке управления логическим каналом.

Работа логического канала в режиме аналогового

Автоматическая настройка логического канала

Примечание!
Автонастройку необходимо проводить при включенном двигателе, работающем на холостых оборотах.
Реализовано два режима автоматической настройки:
1. автоматическая настройка МПЦ перед каждым запуском процесса регистрации в режиме самописца
2. ручной запуск автоматической настройки МПЦ.
В первом случае необходимо щелкнуть по кнопке разрешения автонастройки зафиксировав ее в утопленном состоянии.

Видео:Почему инженеры Тойоты молодцы. 7A-FE LB схемное решение которое меня восхитило.Скачать

Автоматическая настройка МПЦ перед каждым запуском

Уведомление об автоматической настройке

Данный режим удобно использовать в случае частой смены датчика синхронизации или источника МПЦ (ВВ провод, первичная цепь зажигания, форсунка и т.д.) либо большого потока автомобилей разных марок.

Второй режим позволяет немедленно запустить процесс автоматической настройки МПЦ, для чего необходимо щелкнуть по кнопке разрешения автонастройки удерживая клавишу Ctrl. Данный режим удобно использовать при диагностике различных систем одного и того же автомобиля, т.е. время на автонастройку будет потрачено только один раз.

Читайте также: Цилиндры в анализе мочи по нечипоренко что это такое

Источники сигнала синхронизации

Как отмечалось выше, в качестве источника МПЦ можно использовать сигнал с емкостного, индуктивного датчиков, а также первичной цепи системы зажигания или сигнала форсунки.

В большинстве случаев, для получения сигнала синхронизации удобнее использовать систему зажигания. В зависимости от типа системы зажигания, необходимо произвести следующие настройки.

Классическая система зажигания

Необходимо использовать емкостной датчик синхронизации Сх1. Устанавливать его необходимо на высоковольтный провод свечи 1го цилиндра.

Установка датчика синхронизации на классической системе зажигания
1. Датчик синхронизации Cx1
2. ВВ провод 1-го цилиндра
3. Катушка зажигания
4. Трамблер

Также необходимо использовать емкостной датчик синхронизации Сх1. Устанавливать необходимо также на ВВ провод свечи 1го цилиндра.

Установка датчика синхронизации на DIS системе зажигания
1. Датчик синхронизации Cx1
2. ВВ провод 1-го цилиндра
3. DIS Катушка зажигания

Особенностью данной системы зажигания является то, что искра в каждом цилиндре происходит дважды за один рабочий цикл (рабочая и холостая искра). Это может привести к появлению двух МПЦ: действительной и ложной.

1. Действительная МПЦ
2. Ложная МПЦ

Как правило, действительная метка шире ложной и программа при анализе сигналов ее игнорирует. При возникновении трудностей с анализом, необходимо провести автоматическую настройку МПЦ на установившемся ХХ либо вручную уменьшить порог срабатывания компаратора.

Также возможна проблема, когда ВВ импульс первого цилиндра имеет положительную полярность, но имеет большой импульс отрицательной полярности в момент заряда. При этом МПЦ будет иметь «расщепленный» вид:

«расщепление» МПЦ

Для устранения этого необходимо в файле MtPro.ini в разделе [Osc] вручную добавить параметр LfcAutoPositive=1.

Индивидуальная система зажигания

Видео:тойота карина е. не исправность датчика обсолютного давления во впускном калекторе или его цепьСкачать

Необходимо использовать индуктивный датчик синхронизации Lx1. Устанавливать датчик необходимо на катушку зажигания первого цилиндра в соответствии с рекомендациями в статье «Диагностика индивидуальной системы зажигания».

Установка датчика синхронизации на индивидуальную систему зажигания
1. Датчик синхронизации Lx1
2. Индивидуальная катушка зажигания 1-го цилиндра

При невозможности синхронизации от первого цилиндра, необходимо выбрать любой другой цилиндр, при этом изменить соответствующую настройку в окне анализа вторичного напряжения.

Панель подключения и задания номер цилиндра синхронизации

Первичная цепь системы зажигания

Необходимо использовать измерительный щуп с иглой. Катушка зажигания имеет минимум 2 вывода подключения, один из которых является управляющим. К нему и необходимо подключаться измерительным щупом.

Подключение измерительного щупа к индивидуальной катушке зажигания
1. Индивидуальная катушка зажигания 1-го цилиндра
2. Разъем катушки зажигания
3. Измерительный щуп с иглой

Синхронизация от сигнала управления форсункой

При выборе данного варианта синхронизации следует учитывать следующие особенности.
1. Синхронизацию данным способом можно проводить только на системах с фазированным впрыском.
2. Следует учитывать, что некоторые системы впрыска могут менять режим впрыска на попарно-параллельный либо одновременный в зависимости от режима работы двигателя.
3. Обычно (но не всегда!) впрыск топлива форсункой проводится на фазе выпуска, перед открытием впускного клапана, что соответствует смещению около 360° от момента искрообразования. Следовательно, для привязки к импульсу зажигания 1-го цилиндра, необходимо подключаться к форсунке цилиндра, работающего в противофазе с 1-вым. В случае порядка работы цилиндров 1-3-4-2, нужно подключать щуп к 4-той форсунке, а в настройках программы анализа указывать 1-вый цилиндр. И наоборот, в случае синхронизации от 1-вой форсунки, указывать в настройках 4-тый цилиндр.
Необходимо использовать измерительный щуп с иглой. Форсунка имеет 2 вывода подключения, один из которых является управляющим. К нему и необходимо подключаться измерительным щупом.

Подключение измерительного щупа к форсунке
1. Топливная форсунка
2. Измерительный щуп с иглой

Датчик первого цилиндра из емкостного

Датчик состоит из держателя, емкостной пластины, которая гальванически соединена с сигнальным проводом, экранированного кабеля и соответствующего разъема для подключения датчика к входу регистрирующего оборудования.

Важно!
Экран кабеля датчика обязательно должен быть соединен с землей регистрирующего оборудования. Экран должен представлять собой плотную металлическую оплетку, вязанную крест на крест без просветов. Чем меньше длина участка сигнального провода кабеля без экрана – тем меньше будет электромагнитных наводок с соседних ВВ проводов.
Снятие формы вторичного напряжения датчиком основано на наличии паразитной емкостной связи, возникающей между токопроводящей жилой ВВ провода и емкостной пластиной датчика.

1. Сигнал на выходе датчика будет тем больше чем ближе емкостная пластина к токопроводящей жиле ВВ провода.

2. Влияние электромагнитных наводок с соседних ВВ проводов будет тем меньше чем меньше размер емкостной пластины и чем меньше не экранированный участок сигнального провода.

3. Величина паразитной емкостной связи всегда зависит от ВВ провода (толщины токопроводящей жилы, толщины и диэлектрической проницаемости изоляции) из чего следует, что величина сигнала на выходе датчика будет разной для одного и того же истинного значения вторичного напряжения, т.е. не возможно однозначно установить соответствие 1 В на выходе датчика – 10 КВ во вторичной цепи.

4. Емкостная связь представляет собой дифференцирующую цепочку (ФВЧ) пропускающую высокочастотные колебания (область пробоя), и не пропускающую низкочастотные колебания (область горения), т.е. форма вторичного напряжения на выходе датчика будет искажена.

Сд – емкость между токопроводящей жилой ВВ провода и емкостной пластиной датчика
Rвх – входное сопротивление регистрирующего оборудования
Свх – входная емкость не учитывается, так как она фактически в данном случае ни на что не влияет

На графике красного цвета изображен исходный сигнал (меандр 1 КГц, скважность 10%, амплитуда 1 В)
На графике синего цвета изображен сигнал, полученный на выходе дифференцирующей цепочки

Видео:Емкостные датчики от МОТОР МАСТЕРСкачать

Сигнал с выхода датчика без использования компенсационной емкости

Для устранения искажения формы вторичного напряжения на выходе датчика, необходимо использовать дополнительную компенсационную емкость, которая с емкостью датчик-жила образует емкостной делитель:

Без учета входного сопротивления регистрирующего оборудования, коэффициент передачи емкостного делителя определяется следующим соотношением: Kп = Сд / (Сд + Ск). Как видно из соотношения, чем больше значение емкости Ск тем меньше будет значение напряжения на выходе емкостного делителя. Для идеального емкостного делителя без учета входного сопротивления регистрирующего оборудования Ск можно взять сколь угодно малое, при этом форма сигнала на выходе делителя в точности будет соответствовать форме сигнала на его входе.

При учете входного сопротивления соотношение для определения коэффициента передачи становится гораздо объемнее, но зависимость Kп от Ск остается той же. Входное сопротивление регистрирующего оборудования на прямую не влияет на Kп, оно определяет “степень вносимого искажения”.

При увеличении входного сопротивления искажения формы вторичного напряжения значительно уменьшаются. В большинстве случаев входное сопротивления практических все осциллографов используемых для автодиагностики находится в диапазоне 1 МОм, за исключением специализированных входов предназначенных исключительно для подключения ВВ датчиков. По этому при непосредственном подключении датчика к входу осциллографа (без специализированного адаптера) Rвх также можно принять за константу, и ограничится варьированием только Ск.

Примечание!
Подключение датчика к входу осциллографа просто через резистор 10 МОм приведет к увеличению входного сопротивления и соответственно уменьшению искажения формы вторичного напряжения, но при этом примерно в десять раз уменьшиться коэффициент передачи входного тракта канала. Для увеличения входного сопротивления без уменьшения коэффициента передачи необходимо использовать промежуточный буфер (повторитель – простейший адаптер) с высоким входным сопротивлением и низким выходным сопротивлением.
Для текущих Сд (точно не известно) и Rвх (обычно 1 МОм) значение Ск подбирается исходя из компромисса:
1. Чем меньше Ск тем больше амплитуда напряжения на выходе емкостного делителя
2. Чем больше Ск тем меньше степень искажения формы вторичного напряжения

Практически значение Ск возможно увеличивать до тех пор, пока “амплитуда” напряжения на выходе емкостного делителя будет достаточно выделяться на фоне шума.

Местоположение подключения Ск: в начале кабеля (ближе к емкостной пластине) или в конце кабеля (ближе к входу регистрирующего оборудования) – практически не влияет на форму и амплитуду сигнала с выхода датчика.

На графике красного цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика и Ск = 3.3 нФ подключенной на входе осциллографа, на графике синего цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика и Ск = 3.3 нФ подключенной непосредственно возле емкостной пластины. Как видно форма сигналов практически одинакова, а амплитуда различается в пределах разброса номинала используемых емкостей +/- 20%.

Примеры осциллограмм вторичного напряжения снятого одним и тем же датчиком с емкостной пластиной в виде круга диаметром

10 мм при разных значениях Ск, на стенде с DIS катушки 2112-3705010 (форма вторичного напряжения несколько отличается от привычной из-за разряда на открытом воздухе).

Ск = 470 пФ. Область горения значительно проседает, но амплитуда пробоя достигает 5 Вольт.

Ск = 1.8 нФ. Область горения также значительно проседает, амплитуда пробоя уменьшилась до 2 Вольт.

Ск = 3.3 нФ. Область горения не много проседает, амплитуда пробоя уменьшилась до 1 Вольта.

Ск = 10 нФ. Область горения практически не проседает, но и амплитуда пробоя уменьшилась до 0.4 Вольт.

Как видно при Ск = 10 нФ форма вторичного напряжения практически не искажена, а шум довольно не значительный.

Видео:Датчики для мотор-тестера (осциллографа). Изготовление, проверка.Скачать

Для сравнения приведены осциллограммы вторичного напряжения снятые с одного и того же ВВ провода без использования адаптера и с использованием специализированного адаптера зажигания.

На графике красного цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика (Ск = 10 нФ) непосредственно подключенного к входу осциллографа. На графике синего цвета изображен сигнал, полученный с адаптера Постоловского, к которому подключен “родной” ВВ датчик Постоловского.

Как видно форма обеих сигналов практически совпадает, но с адаптера содержащего промежуточные усилители, сигнал имеет в 3 раза большую амплитуду.

Примечание!
Все адаптеры, использующие емкостные датчики искажают форму вторичного напряжения, но при высоком входном сопротивлении и достаточной Ск, вносимое искажение крайне не значительно.

Изготовление

В простейшем случае емкостной съемник это любой металлический предмет расположенный рядом с ВВ проводом, т.е. в роли емкостной пластины могут выступать зажим типа “крокодил”, фольга намотаня на ВВ провод, монетка и т.д.

Практически в качестве высоковольтного емкостного датчика рекомендуется использовать конструкцию, которая удовлетворяет следующим требованием:
1. Высокая степень защиты от пробоя
2. Малая подверженность электромагнитным наводкам от соседних ВВ проводов
3. Удобное конструктивное исполнение для быстрого подключения датчика к ВВ проводу

Примеры конструкции ВВ емкостных датчиков:

Жестяная пластинка 20×70 мм, выгибается, так что бы плотно прижиматься к ВВ проводу.

По сути, та же пластина только в изоляции.

ВВ датчик типа “прищепка”.

ВВ датчик аналогичный одной из конструкций Бош (поставляется по цене $7 / шт).

В качестве примера рассмотрим процесс изготовления ВВ датчика на основании выше приведенной конструкции компании Бош.

Для изготовления датчика необходимо:

1. Выше рассмотренная ручка ВВ датчика.

2. Экранированный кабель 1-3 м. Желательно использовать мягкий микрофонный кабель, так как при эксплуатации он намного удобнее жесткого коаксиального кабеля. Волновое сопротивление кабеля 50 или 75 Ом, значения не имеет, так как все исследуемые сигналы находятся в области низких частот.

3. Разъемы для подключения датчика к осциллографу или адаптеру зажигания BNC-FJ / BNCP / FC-022 Переходник гнездо F / BNC под F-ку (разъем один и тот же только у разных производителей / продавцов он по-разному называется).

Видео:Зачем Нужны БЕСКОНТАКТНЫЕ ДАТЧИКИ /Индуктивные, Ёмкостные, Оптические/Скачать

BNC-M / FC-001 / RG58 / F разъем

Примечание!
При покупке F разъема и кабеля обращайте внимание на соответствие диаметра кабеля к диметру разъема для накрутки на кабель, иначе либо придется срезать часть изоляции кабеля для уменьшения его диаметра, либо наматывать ленту на кабель для увеличения его диаметра.
4. Сальник / гермоввод / кабельный ввод PG-7 с дюймовой резьбой

5. Емкостная пластина “пятачок” диаметром 9-10 мм

“Пятачок” возможно либо вырезать из жести, либо использовать специальный пробойник (лучше всего использовать пробойник на 8 мм, после развальцовки получится “пятачок” диаметром чуть больше 9 мм):

Также в качестве “пяточка” возможно, использовать подходящие по диаметру канцелярские кнопки.

6. Компенсационная емкость – не полярный (лучше керамический) конденсатор номиналом от 2.2 нФ до 10 нФ на напряжение 50 Вольт (если использовать конденсатор на 1 КВ то в случае пробоя ВВ провода он все равно сгорит). Возможно использовать как выводные конденсаторы так и планарные в корпусе 1206 или 0805.

1. Удалить изоляцию с экранированного кабеля до оплетки, на участке 12-13 мм. Часть оплетки под снятой изоляцией вывернуть наружу и равномерно расположить вдоль кабеля. С сигнального провода снять изоляцию на участке 10-11 мм и залудить его.

2. Накрутить на кабель F разъем, так что бы он плотно держался на кабеле и хорошо контактировал с частью вывернутой оплетки. При этом сигнальный провод должен выступать на достаточную длину из F разъема для надежного контакта с центральным стержнем разъема BNC-FJ.

3. Накрутить разъем BNC-FJ на F разъем. После чего проверить наличие контакта (прозвонить тестером) между сигнальным проводом и центральным стержнем разъема BNC-FJ, между оплеткой кабеля и экраном разъема BNC-FJ и отсутствие контакта между сигнальным проводом и оплеткой кабеля.

4. Если есть сальник PG-7 то предварительно надеть его на кабель открутив с него гайку.

5. Удалить изоляцию и оплетку с противоположного конца кабеля, на участке 3-5 мм. С сигнального провода снять изоляцию на участке 2-3 мм. Припаять к залуженному сигнальному проводу емкостную пластину.

При необходимости припаять компенсационную емкость между сигнальным проводом и оплеткой.

6. Обмотать участок сигнального провода и припаеную компенсационную емкость изолентой, так что бы емкостная пластина не болталась и была поджата краем изоленты. После чего емкостную пластину обильно смазывать солидолом.

Солидол “улучшает” диэлектрическую проницаемость и устраняет скачки области горения.

Видео:Емкостной и индуктивный щуп-датчики для осциллографаСкачать

На графике красного цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика (Ск = 3.3 нФ) без солидола. На графике синего цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика (Ск = 3.3 нФ) с использованием солидола. Без использования солидола область горения иногда “подскакивает” на 20-30%.

7. Надеть ручку ВВ датчика так, что бы емкостная пластина упиралась в дно колпачка датчика. После чего зажать кабель либо с помощью сальника PG-7 либо закрепить изолентой (при этом с датчиком нужно обращаться крайне осторожно, что бы случайно не вырвать кабель из ручки датчика).

В результате должен получится высоковольтный емкостной датчик, который возможно непосредственно подключать к одному из аналоговых (с наличием Ск) или к логическому (без Ск) входов осциллографа.

🌟 Видео

Датчик разряженияСкачать

Новый ёмкостный датчикСкачать

Активная экспресс-линейкаСкачать

Диагностика системы зажигания индуктивной линейкой моторотестером Диамаг-2.Скачать

TOYOTA CARINA/ОБМАНКА КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКАСкачать

Тойота чёрный дым. Диагностика MAP сенсора. ДАД ,Скачать

Датчики двигателя внутреннего сгорания в 3D. Основы.Скачать

Нестабильная работа двигателя. Одна из причин которую не показала диагностика 7a-fe. Toyota CarinaСкачать

Инжекторный автомобиль троит только на холодную. Интересный случай. А всему виной катушка зажиганияСкачать

БЕСКОНТАКТНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ЛЮБОЙ НАГРУЗКИ емкостной сенсор-датчик своими руками. @Дмитрий КомпанецСкачать

Емкостная линейка своими руками. Диагностика системы зажигания.Скачать

Датчики давления или датчики положения?! | Что лучше? И на каких датчиках собирать пневму!Скачать

Автоас экспресс 2: Датчик давления в цилиндре - авторасстановка меток углов! №50Скачать

Ёмкостно индуктивный датчик щуп своими рукамиСкачать