1.3　汽车专用数字式万用表

在汽车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、占空比（频宽比）、频率、压力、时间、电容、电感、温度、半导体元件等。这些参数对于汽车电控系统的故障检测与诊断具有重要意义。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万用表。目前常见的汽车万用表有OTC系统、EDA系列、VC400型和AT-950型等。

1.3.1　汽车万用表的基本功能

①测量交、直流电压。考虑到电压的允许变动范围及可能产生的过载，汽车万用表应能测量大于40V的电压值，但测量范围也不能过大，否则，读数的精度下降。

②测量电阻，汽车万用表应能测量1MΩ的电阻，测量范围大一些使用起来较方便。

③测量电流。汽车万用表应能测量大于10A的电流，测量范围再小则使用不方便。

④记忆最大值和最小值。该功能用于检查某电路的瞬间故障。

⑤模拟条显示。该功能用于观测连续变化的数据。

⑥测量脉冲波形的占空比（频宽比）和点火线圈初级绕组电路闭合角（接通角）。该功能用于检测喷油器、怠速控制阀、EGR电磁阀及点火系统等的工作状况。

⑦测量转速。

⑧输出脉冲信号。该功能用于检测无分电器点火系统的故障。

⑨测量传感器输出的电信号频率。

⑩测量二极管的性能。

测量大电流，配置电流传感器（霍尔式大电流钳）后，可以测量大电流。

测量温度，配置温度传感器后可以检测冷却水温度、尾气温度和进气温度等。

有些汽车万用表除了具有上述基本功能外，还有一些扩展功能。例如，博安8901B型汽车万用表，还可检测喷油时间（ms）、温度（K）、占空比（%）、电容（F）、频率（Hz），以及汽车传感器信号模拟、汽车执行器驱动。又如EDA-230型汽车专用万用表在配用真空/压力转换器（附件）时，可以测量压力和真空度、并且他还具有背光显示功能，使显示数据在光线较暗时也能被看清楚。

1.3.2　汽车万用表的基本结构

汽车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、温度测量插孔、公用插孔（用于测量电压、电阻、频率、闭合角、占空比和转速等）、搭铁插孔、电流测量插孔等组成，如图1-13所示。

1.3.3　汽车万用表的使用方法

使用汽车专用万用表测量电流、电压和电阻同普通万用表类似，在测量前要正确选择挡位和量程。不同的万用表操作方法可能有所不同，具体操作方法参考随机使用说明书。这里以普通汽车万用表为例说明测量一些专用的功能的一般操作步骤和方法。

（1）温度检测

将测试项目选择开关置于温度（Temp）挡，按下功能按钮（℃/℉），将黑线（从汽车万用表搭铁插孔引出）搭铁，探针线插头端插放汽车专用万用表温度测量插孔，探针端接触被测物体，显示屏即显示被测物体温度。

（2）信号频率测试

将测试项目选择开关置于频率（Freq）挡，黑线（从汽车专用万用表搭铁插孔引出）搭铁，红线（从汽车专用万用表公用插孔引出）接被测信号线，显示屏即显示被测信号频率。

（3）点火线圈初级绕组电路闭合角检测

将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初级绕组电路闭合角。

（4）占空比测量

将测试项目选择开关置于占空比（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占空比。

（5）转速测量

将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插孔与公用插孔中，感应式转速传感器（汽车万用表附件）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。

（6）启动机启动电流测量

将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启动机启动电流），把霍尔式电流传感夹夹到蓄电池线上，其引线插头插入电流测量插孔，按下最小/最大功能按钮，然后拆下点火高压线，用启动机转动曲轴2～3s，显示屏即显示启动电流。

（7）氧传感器测试

拆下氧传感器线束插接器，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；然后发动机快怠速（2000r/min）运转，使氧传感器工作温度达360℃以上。此时，如混合气浓，氧传感器输出电压约为0.8V；如混合气稀，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。

（8）喷油器喷油脉冲宽度测量

将测试项目选择开关置于占空比挡，测出喷油器工作脉冲频率的占空比后，再把测试项目选择开关置于频率（Freq）挡，测出喷油器工作脉冲频率（Hz），然后按下式计算喷油器喷油脉冲宽度

式中　S_p——喷油脉冲宽度，s；

 η——占空比， %；

 f_p——喷油频率，Hz。

1.3.4　AT-950型汽车专用万用表

（1）产品特点

AT-950及AT-950B（图1-14）是国产汽车专用万用表，用于汽车电子控制系统、电气系统的检测。可测量点火闭合角、发动机转速、直流/交流电压、直流电流、电阻、温度、二极管正向压降及电路通断等项目。

（2）主要性能

AT-950（图1-15）数字式汽车专用万用表的主要性能如下。

①显示方法：液晶显示。

②最大显示值：1999（即3位半数字）。

③测量方法：二重积分模数转换系统。

④过量程指示：最高位显示“1”，其余消隐。

⑤通断测试指示：有蜂鸣音响。

⑥读取显示率：每秒2～3次读数。

⑦保证精度的温度：（23±5）℃。

⑧温度范围：工作温度0～40℃、储存温度-10～50℃。

⑨电源：9V叠层电池一节。电量不足时，在LCD显示屏左上方显示“BAT”符号。

⑩过载保护。

（3）技术指标

①直流电压挡技术参数见表1-3。

②电阻挡技术参数见表1-4。

③直流电流挡技术参数见表1-5。

④频率挡技术参数见表1-6。

⑤点火闭合角（DWELL）挡技术参数见表1-7。

1.3.5　汽车专用数字式万用表检测实例

在此以笛威TW-9406A型汽车专用数字式万用表为例，讲述其检测方法。

（1）交流发电机整流二极管的检测

①将转换开关转到漏电测试挡测试交流波形。

②按图1-16所示的方法连接万用表，其红表笔接蓄电池正极，黑表笔搭铁。

③启动发动机后，发动机以2000r/min转速运转。

④观察万用表的显示电压变化不得大于0.5V，若显示0.6V，屏幕出现“BAD”字样并伴有响声，说明发电机的整流二极管已损坏。

（2）氧传感器的检测

①将转换开关转到漏电测试挡，测试电压波形。

②按图1-17所示的方法连接万用表，其红表笔接氧传感器的信号输出端，黑表笔搭铁。

③启动发动机运转到正常温度，按下交直流切换键，屏幕显示AC。

④使发动机转速保持在1000r/min转速，若在10s内万用表发出4次以上的“哗哗”声，表示氧传感器工作正常。

⑤将转换开关旋至“2V”位置，测试氧传感器的信号电压，应在0.1～0.9V范围波动。

⑥发动机怠速运转，测试其氧传感器平均信号电压应在0.4～0.6V范围。

⑦发动机以3000r/min运转，然后回到怠速状态，氧传感器信号电压最大值不得大于1.2V，最小值不得小于0V。

（3）高压线漏电的检查

①将转换开关转到漏电测试挡。

②按图1-18所示的方法连接万用表，用测试钳夹住点火高压线，注意测试钳的符号“←”朝向火花塞，对于无分电器点火系，符号“←”朝向点火线圈。

③启动发动机，按下“交直流切换”键和“省电”键，观察各缸点火高压线的漏电电压显示，必要时更换漏电的点火高压线。

（4）读取故障码

①将转换开关转到“故障码测试”挡，以测方形故障波形。

②按图1-19所示的方法连接万用表，红表笔接随车故障诊断插座的信号输出端，黑表笔搭铁。

③打开点火开关后，万用表即发出故障码音响，并在屏幕显示信号输出端电压。比如其音响为一长两短的“哗—、哗、哗”声，表示故障码为12。

（5）温度传感器的检测

①按图1-20所示的方法连接万用表与冷却液温度传感器。

②将转换开关转到“℃”或“℉”挡，如图1-20（a）所示，屏幕显示冷却液温度。

③将转换开关转到“2kΩ”挡，如图1-20（b）所示，屏幕显示冷却液温度传感器的电阻值。

④将所测的温度及其对应的电阻值与标准值对比，即可判明冷却液温度传感器是否符合要求。

用相同方法测试进气温度传感器。

（6）发动机转速的测试

①按图1-21所示的方法连接万用表，用测试钳夹住点火高压线，注意测试钳的符号“←”朝向火花塞。

②启动发动机，运转到正常工作温度，将万用表转换开关转到RPM挡。注意测试转速在2000r/min以上时用KRPM挡，测试2000r/min以下时用RPM挡。

③按“RPM4、2”键，使屏幕显示4；按下基准键屏幕显示TRIG LO及发动机转速。

（7）占空比的检测

电磁阀占空比的检测方法如下。

①按图1-22所示的方法连接万用表，红表笔接电磁阀12V控制信号端，黑表笔搭铁，转换开关转到“%DUTY”挡。

②点火开关置于“ON”位，但不启动发动机，按下“相位±”键，屏幕显示的“HI”值为电磁阀通电时间百分比，“LO”值为断电时间百分比。

另外，利用万用表“%DUTY”挡诊断奔驰轿车的故障方法如下。

①按图1-22所示的方法连接万用表，红表笔接奔驰轿车9孔故障诊断插座的第3孔，黑表笔搭铁。

②点火开关置于“ON”位，但不启动发动机，将万用表的转换开关转到“% UTY”挡，按下“相位±”键，屏幕便显示出百分比值。从表1-8中可查出该百分比所对应的故障。

（8）喷油器喷油时间的检测

①按图1-23所示的方法连接万用表和喷油器，红表笔接喷油器电源端子，黑表笔接喷油器的ECU控制端子接柱，转换开关在“20ms”挡。

②启动发动机，运转到正常工作温度，按下“相位±”键，调整触发方向，使屏幕显示“TRIG+”，按“准位”键，使屏幕显示“LO”。

③观察屏幕显示的喷油时间，例如显示2.4ms，即说明喷油器通电脉冲宽度为2.4ms。正常情况下，喷油器的喷油时间应在0.6～3.0ms范围变化。

（9）火花塞放电时间的测试

①按图1-24所示的方法连接万用表，测试钳的符号“←”朝向火花塞。转换开关置于“20ms”挡。

②启动发动机，运转到正常工作温度，按下“相位±”键，调整触发方向，使屏幕显示“TRIG+”，按“准位”键，使屏幕显示“HI”及火花塞的放电时间。

③逐缸测试火花塞高压线后，分析对比各火花塞的放电时间，以判断其工作是否正常。

（10）信号频率的检测

部分汽车传感器用频率作为输出信号，如卡门涡旋式空气流量计，进气歧管压力传感器、车速传感器等。频率也经常作为执行元件的控制信号。如ECU对废气再循环系统的控制和怠速电动机控制等，下面以福特汽车进气歧管压力传感器为例，说明信号频率的检测方法。

①按图1-25所示的方法接好万用表，红表笔接传感器信号输入端，黑表笔搭铁。

②启动发动机，运转到正常工作温度，将万用表转换开关置“Hz”挡。若屏幕不显示信号频率，可按“相位±”键，选择触发“+”或“-”，或按“准位”键选择“LO”或“HI”，屏幕即显示进气歧管绝对压力传感器输出的信号频率。

③根据信号频率与进气歧管绝对压力的相关表，查出信号频率所对应的进气歧管压力。

（11）车速传感器的检测

①按图1-26所示的方法接好万用表，红表笔接传感器信号输入端，黑表笔搭铁。将万用表转换开关置“2V”挡。

②转动车轮，按下万用表交直流切换键，屏幕显示车速传感器输出的信号电压，应当在0.5V。