Onderwerpen:
- Picoscope algemeen
- Picoscope: instellen van de spanning
- Picoscope: instellen van de tijd per divisie
- Picoscope: instellen trigger
- Picoscope: schaal en offset
- Fluke: algemeen
- Fluke: oscilloscoop inschakelen en meetkabels aansluiten
- Fluke: nullijn instellen
- Fluke: spanning en tijd per divisie instellen
- Fluke: trigger instellen
- Fluke: smooth-functie in- of uitschakelen
- Fluke: kanaal B inschakelen
- Fluke: meten met de stroomtang
- Scoopbeeld van een duty-cycle
- Scoopbeeld van een krukas- en nokkenassignaal
- Scoopbeeld van een injector van een indirect ingespoten benzinemotor
- Scoopbeeld van een injector van een common-rail dieselmotor
Picoscope algemeen:
Een oscilloscoop is onmisbaar bij het stellen van complexe diagnoses. Er zijn verschillende varianten van de oscilloscoop: geïntegreerd in de uitleesapparatuur (bijv. bij Snap-on), een “handheld” oscilloscoop (Fluke, ook op deze pagina beschreven) en koppelbaar aan een computer / laptop. Dat laatste is op de Picoscope van toepassing. De hardware van deze scope zit in een kastje ingebouwd die met een USB 3.0 (printer)-kabel aan een computer met het Windows of Macintosh besturingssysteem kan worden aangesloten.
Op de computer gebruiken we de Picoscope software. De hardware van de scope schakelt diverse functies in de software vrij; een meer uitgebreide (en duurdere) scope kan dus softwarematig meer dan een instapversie. De Picoscope 2204a is al beschikbaar vanaf €120,- en is geschikt voor de meeste automotive-toepassingen. In de afbeelding is de Automotive (4000-serie) scope te zien.
In de volgende paragrafen zijn de basisinstellingen van metingen met de Picoscope beschreven.
Picoscope: instellen van de spanning:
Eén van de instellingen om te beginnen met het meten is het instellen van de maximale spanning die we verwachten te meten. Na het openen van het programma staat de schaal op “automatisch”. Deze stand kan in ons nadeel werken als de hoogte van de spanning sterk verandert. Bij automotive-toepassingen is een schaal van 20 volt in de meeste gevallen voldoende. Om dit in te stellen, klikken we op de knop “20 V” onder de rode pijl. Het menu dat vervolgens opent, toont de verschillende mogelijkheden, variërend van 50 mV tot 200 V. In deze meting is 20 V geselecteerd. De maximaal te meten spanning staat in de linker Y-as, aangegeven met de groene pijl.
In dit voorbeeld meten we een stabiele accuspanning van 12 volt.
Wanneer de gemeten spanning hoger is dan de ingestelde spanning van (in dit geval) 20 volt, zal bovenin het scherm de melding: “channel overrange” verschijnen. De spanningsschaal dient dan te worden verhoogd. Met de pijlen links en rechts van de menuknop kan de spanning stapsgewijs worden verhoogd en verlaagd zonder het menu te openen.
Picoscope: instellen van de tijd per divisie:
Nadat we de spanning op maximaal 20 volt hebben ingesteld, kan de tijd per divisie worden ingesteld. Om deze tijd in te stellen klikken we op de knop voor de tijdinstelling (naast de rode pijl). In het menu dat verschijnt kiezen we de gewenste tijd per divisie. In de afbeelding is 5 ms/div omcirkeld.
Na het aanklikken van 5 ms/div zie je tijd onderin op de X-as iedere divisie oplopen, beginnend vanaf 0,0 tot 50,0. De tijd vanaf 0 tot 10 ms is in dit voorbeeld groen omcirkeld.
De tijdinstelling is afhankelijk van welk component, systeem of proces we willen meten;
- accuspanning tijdens het starten of een relatieve compressietest: 1 seconde per divisie;
- signaal van sensoren en actuatoren: 10 tot 100 ms/div.
Tijdens de meting kan de tijdbasis worden aangepast om een correct signaal op het beeldscherm te tonen.
Picoscope: instellen trigger:
Constante spanningen, zoals de boordspanning in de eerdere voorbeelden, kunnen ook met een standaard multimeter worden gemeten. Niet constante spanningen, zoals een sterk variërende signaalspanning van een sensor of een PWM-aansturing, kunnen niet of nauwelijks door een voltmeter worden weergeven. In het geval van een PWM of duty cycle zal een voltmeter een gemiddelde waarde aangeven. We meten dergelijke spanningen met de oscilloscoop. Het onderstaande scoopbeeld is de PWM-aansturing van een interieurventilator. Zonder trigger-instelling blijft het beeld over het scherm verspringen.
De blokspanning verspringt constant over het scherm. Een verandering van de pulsbreedte is niet goed waar te nemen. Om de spanning op het beeld vast te zetten, maar toch real-time te blijven meten (met pauzeren is er géén verandering zichtbaar), gebruiken we de trigger. In de Picoscope-software wordt dit “Activering” genoemd. Deze functie is in de onderste balk van het scherm te vinden. In deze meting staat achter Activering: “Geen”. Er is dus geen trigger actief.
Het volgende beeld toont het beeld met ingeschakelde trigger. We selecteren (herhalen). Er verschijnt een gele punt op het scherm; dit is het punt waarop wordt getriggerd. Met de muis kunnen we dit punt verplaatsen naar een ander willekeurige plaats in het spanningsbereik.
Bij het meten van het signaal kan het ook gewenst zijn om te triggeren op de negatieve flank; bijvoorbeeld bij het meten van het spanningsbeeld van een injector omdat op dat punt de aansturing begint. Het instellen gaat als volgt: klik op de knop “geavanceerde triggers” (rode pijl in de afbeelding). Er opent een nieuw scherm waarbij je bij de “eenvoudige flank” de richting “stijgend” kan veranderen naar “dalend” (blauwe pijl). De triggerpunt in het signaal staat vanaf dat moment op de negatieve flank (groene pijl).
Tevens kun je in dit menu de trigger op veel manieren instellen; een krukassignaal bevat bijv. 35 tanden en één ontbrekende tand. Die is te herkennen aan een ruimte tussen de 35 pulsen. Met de functie: “pulsbreedte” kan de trigger worden ingesteld op de ruimte die wordt gevormd door de ontbrekende tand
Het volgende voorbeeld toont het spanningsbeeld van een injector. Net zoals bij de PWM-aanstuurspanning van de interieurventilator in het vorige voorbeeld verspringt dit signaal over het scherm.
Na het instellen van het triggerpunt wordt het signaal op het scherm gefixeerd (zie onderstaande afbeelding). Het signaal heeft een vast beginpunt; daar waar de injector aan massa wordt geschakeld, begint de aansturing. Bij het accelereren vindt er verrijking plaats: de injector wordt een langere tijd geopend om meer brandstof in te spuiten. De ECU schakelt de injector in dat geval over een langer tijdbestek aan massa. Dit is in het onderstaande scoopbeeld te zien.
Bij het decelereren stopt de brandstofinspuiting: de injector wordt in dat geval niet aan massa geschakeld. De spanning blijft dan constant (ongeveer 14 volt). Omdat we in deze meting de trigger op de dalende flank hebben ingesteld, is het decelereren niet goed waar te nemen. Pas na het uitschakelen van de trigger zien we dat de spanning 14 volt blijft, maar zodra de inspuiting wordt hervat, zal het beeld weer over het beeldscherm verspringen.
Picoscope: schaal en offset:
Het bloksignaal van een ABS-sensor (Hall) heeft een klein spanningsverschil. Het onderstaande scoopbeeld toont het beeld dat rechtstreeks op de ABS-sensor wordt gemeten. In het ABS-regelapparaat bevindt zich een schakeling die het spanningsverschil groter maakt. Bij het diagnosestellen aan de ABS-sensor is dit scoopbeeld niet duidelijk genoeg. Met het veranderen van de schaal en offset kan het signaal worden uitvergroot.
In de onderstaande meting is kanaal B op dezelfde draad aangesloten als kanaal A. De meting is identiek, maar door de andere instellingen is het signaal beter in beeld gebracht. De groene pijl geeft één van de plaatsen aan waar je de schaal en offset kunt veranderen.
- Met de schaal wordt er op het signaal ingezoomd: we meten nu binnen de spanningen: 12 en 14 volt.
- De offset kan worden aangepast om het signaal op de goede hoogte in beeld te krijgen. Bij een offset van 0% is de spanning op de Y-as tussen 0 en 2 volt zichtbaar.
Fluke algemeen:
Een oscilloscoop (afgekort als scoop) is een grafische voltmeter. De spanning wordt grafisch als een functie van de tijd weergeven. Ook is de scoop zeer nauwkeurig.
De tijd kan zo klein worden ingesteld, dat signalen die afkomstig zijn van sensoren als de lambdasonde of actuatoren zoals een injector, perfect weergeven kunnen worden.
De onderstaande afbeelding is van een digitale oscilloscoop, die in autogarages, in test- en ontwikkelruimtes en bij opleidingen gebruikt wordt. Dat kan natuurlijk ook van een ander merk zijn, maar dan zien ze er vaak ook bijna het zelfde uit. De werking is ook allemaal vrijwel het zelfde. Boven op de scoop zitten een rode en een grijze aansluiting. Dit zijn de kanalen A en B. In het midden zit de massa-aansluiting.
Er kunnen twee metingen tegelijkertijd gedaan worden op één scherm (A en B apart). Dit is ook in deze afbeelding te zien. Meting A staat boven en meting B staat onder. Zo kunnen er makkelijk signalen van 2 verschillende sensoren met elkaar vergeleken worden. Voor een enkele meting wordt standaard kanaal A gebruikt.
Met de oscilloscoop kan zowel gelijkspanning als wisselspanning worden gemeten. De sensoren in bijvoorbeeld de motorruimte geven een signaal naar het motorregelapparaat. Dit signaal kan worden gecontroleerd door met de oscilloscoop te meten. Op die manier kan worden gecontroleerd of dat de sensor defect is, of dat er sprake is van bijvoorbeeld kabelbreuk of corrosie op de stekkeraansluitingen.
In de afbeelding is de accuspanning gemeten. Tussen de nullijn (het zwarte streepje links onderin) en de gemeten spanning (de dikke lijn boven A) zijn 7 hokjes aanwezig. Elk hokje wordt een divisie genoemd.
De voltage die per divisie ingesteld dient te worden staat ingesteld op 2 V/d (links onderin het scherm). Dat betekent, dat elk hokje 2 volt bedraagt. Omdat er 7 hokjes tussen de nullijn en het signaal aanwezig zijn, kan met een simpele vermenigvuldiging bepaald worden hoeveel volt de aangegeven lijn is; 7*2 = 14 volt. De gemiddelde spanning staat ook in het beeld weergeven (14,02 volt).
Fluke: oscilloscoop inschakelen en meetkabels aansluiten:
De groene knop linksonder het apparaat dient ingedrukt te worden om de scoop in te schakelen. Om met de oscilloscoop te meten, dienen de rode meetpen in kanaal A- en zwarte meetpen in de COM-aansluiting geplaatst te worden.
Om een signaal te meten dient de rode meetpen (kanaal A, plus) op de signaalaansluiting van de sensor of op de goede plaats in de break-out box geplaatst te worden. De zwarte meetpen (COM) dient op een goed massapunt van de carrosserie of de massa van de accu geplaatst te worden.
Bij een meting van een enkele spanning is het voldoende om alleen kanaal A en de COM-aansluitingen te gebruiken.
Wanneer er een meting uitgevoerd dient te worden waar twee spanningsbeelden met elkaar vergeleken dienen te worden, kan kanaal B worden gebruikt. De meetpen dient in aansluiting B gestoken te worden en kanaal B dient in de oscilloscoop ingeschakeld te worden.
Op de oscilloscoop zit de knop “AUTO”. Deze functie zorgt ervoor dat de oscilloscoop zelf de beste instellingen zoekt voor het ingangssignaal. Het nadeel van deze functie is dat niet altijd het goede signaal weergeven wordt; het gevaar bestaat dat de oscilloscoop telkens de instellingen wijzigt bij een signaal waarvan de amplitude (de hoogte van het signaal) en de frequentie (de breedte van het signaal) constant veranderen. Wanneer twee spanningsbeelden met elkaar vergeleken dienen te worden die beiden andere tijdsinstellingen hebben, kan het erg lastig worden. Daarom is het beter om de oscilloscoop handmatig in te stellen en meerdere metingen met dezelfde instellingen uit te voeren. Hoe de oscilloscoop handmatig ingesteld moet worden, wordt in de volgende paragrafen beschreven.
Fluke: nullijn instellen:
Nadat de oscilloscoop is ingeschakeld, zal de nullijn vaak automatisch halverwege het scherm worden ingesteld. Bij een instelling van 1 volt per divisie zal het bereik slechts 4 volt zijn. Er pas dus slechts 4 volt in het scherm. Wanneer er een hoger voltage gemeten wordt, zal de lijn buiten het beeld vallen.
Om het volledige spanningsbeeld in het scherm te laten passen, dient de nullijn omlaag verplaatst te worden. Dit is in de afbeelding te zien. De nullijn staat hier op de onderste lijn van het scherm ingesteld.
Nu de nullijn onderin staat en de oscilloscoop op 1 V/d ingesteld staat, kan er een spanning van maximaal 8 volt weergeven worden (8*1 = 8 v). Dit is prima voor het meten van de voedingsspanning of een signaal van een actieve sensor (maximaal 5 volt), maar onvoldoende voor het meten van hogere spanningen zoals de accuspanning of de spanning over een lamp.
Fluke: spanning en tijd per divisie instellen:
Zoals eerder al beschreven is, dient het aantal volt per divisie juist ingesteld te worden om het spanningsbeeld in het beeldscherm te laten passen. Ook het instellen van de juiste tijd per divisie is belangrijk. Het instellen wordt in deze paragraaf beschreven.
Wanneer het aantal volt per divisie te laag is, zal de meting buiten het beeld vallen, maar wanneer het aantal volt per divisie te hoog is, zal er slechts een klein signaaltje zichtbaar zijn. In de ideale meting zal het signaal over het gehele beeldscherm zichtbaar zijn.
In de afbeelding wordt met de knop waar mV en V op staat, het aantal volt per divisie aangepast. Druk op mV om de tijd per divisie kleiner te maken en op V om het te verhogen.
Met het instellen van de tijd per divisie kan de tijd veranderd worden waarin gemeten wordt. Bij de instelling 1 seconde per divisie (1 S/d) zal de lijn elke seconde een hokje verplaatsen. Dit is ook te zien in de spanningslijn; het lijntje zal elke seconde een divisie van links naar rechts bewegen. Afhankelijk van het soort meting is het wenselijk om de tijd te verhogen of te verlagen. Bij het meten van het spanningsverloop van een injector zal de tijdsinstelling lager ingesteld moeten worden dan bij het meten van een duty-cycle.
Het verhogen kan door het indrukken van de “s” aan de linker kant van de “TIME”-knop. Het verlagen kan met de “ms”. Het instellen van de tijd is voor het A- en B-kanaal gelijk; er kan bij kanaal A dus niet een ander tijdsverloop ingesteld worden dan bij kanaal B.
Fluke: trigger instellen:
Bij het meten van spanningen zoals de accuspanning is geen trigger nodig. De accuspanning (getoond in paragraaf “Algemeen”) is een rechte lijn, waarbij de divisies tussen de nullijn en het signaal geteld dienen te worden. De lijn is een constante. De hoogte van de lijn zal pas veranderen wanneer de accu geladen wordt of wanneer er een verbruiker ingeschakeld is. In het laatste geval zal de lijn na verloop van tijd lager worden.
Bij het meten van een sensorsignaal zal de spanningslijn niet constant zijn. De hoogte van de spanningslijn zal over het beeldscherm heen-en-weer verschuiven. Uiteraard kan de HOLD-knop gebruikt worden om het beeld op pauze te zetten zodat het beeld bekeken kan worden, maar dat is niet ideaal. De HOLD-knop moet dan wel op exact het goede moment ingedrukt worden. Het tweede nadeel is dat er geen veranderingen van het signaal getoond worden doordat het beeld bevroren is. De triggerfunctie biedt daarvoor de oplossing. Door de trigger in te stellen, zal het spanningsbeeld op het scherm op het ingestelde punt stilgehouden worden. De meting blijft dan wel doorgaan, zodat bij een verandering van de omstandigheden (bijvoorbeeld het toerental of de temperatuur) de vorm van het signaal wel zal veranderen.
De symbolen van de trigger zijn als volgt:
Trigger voor de opgaande flank. Deze triggerfunctie houdt het spanningsbeeld op een plek vast waar deze omhoog gaat.
Trigger voor de neergaande flank. Dit is het omgekeerde teken van de opgaande flank. Deze triggerfunctie houdt het spanningsbeeld vast wanneer deze als eerst omlaag gaat.
Druk om de trigger te verplaatsen op de knop F3 (zie afbeelding). Verschuif de trigger met de pijltjestoetsen naar boven en naar beneden. Verander de trigger van opgaande naar neergaande flank met de pijltjes naar links en naar rechts.
In de onderste twee afbeeldingen is hetzelfde spanningsbeeld te zien waar op twee verschillende manieren getriggerd is.
Trigger op de opgaande flank:
In de afbeelding is de trigger weergeven op de opgaande flank van het signaal. De oscilloscoop zal daardoor het beeld stil laten staan zolang het sensorsignaal gemeten wordt. Wanneer de trigger niet ingesteld zou zijn, zou dit signaal constant van links naar rechts door het beeldscherm schuiven.
Trigger op de neergaande flank:
Hierbij is de trigger bij dezelfde meting ingesteld op de neergaande flank. In dit beeld is goed te zien dat het beeld hetzelfde is, maar dat het signaal iets naar links is verschoven. Met deze triggerfunctie wordt het beeld vastgehouden op het punt waar deze omlaag gaat.
Uiteraard is de trigger geen manier om het beeldscherm te pauzeren. Zodra het gemeten object wordt uitgeschakeld of wanneer het signaal veranderd, zal in het beeld het signaal mee veranderen.
Dit is te zien in de afbeelding; de trigger staat op hetzelfde punt, maar de horizontale spanningslijn is hier meer dan twee keer zo lang geworden. De spanning van 1,5 volt (1500mV) is nu 110µs (microseconden) actief in plaats van 45µs bij de vorige meting.
Fluke: smooth-functie in- of uitschakelen:
Omdat de oscilloscoop erg nauwkeurig is, wordt er ook altijd wat ruis op het beeld weergeven. Dit kan erg storend zijn, vooral als er nauwkeurig naar het spanningsbeeld gekeken dient te worden. Om het signaal af te vlakken, kan de functie “smooth” geselecteerd worden. De volgende meting wordt verricht aan de brandstofdruksensor. Deze zit op de brandstofrail van de verstuivers van een common-rail dieselmotor (aangegeven met de rode pijl in de onderstaande afbeelding).
De Smooth-functie kan worden ingesteld door de volgende drie stappen uit te voeren:
Fluke: kanaal B inschakelen:
Bij het meten van signalen kan het vaak gewenst zijn om twee signalen ten op zichten van elkaar te meten. Dit kunnen bijvoorbeeld het nokkenassignaal en het krukassignaal dat ten op zichten van de tijd gemeten worden. Het spanningsverloop van beide sensoren wordt dan keurig onder elkaar weergeven waar men conclusies uit kan trekken met betrekking tot de timing van de distributie.
Om kanaal B in te schakelen, dient de rechter gele knop op de oscilloscoop ingedrukt te worden.
Nadat in het beeldscherm een menu is verschenen, kan met de pijltjesknoppen de juiste optie geselecteerd worden. Met de knop F4 kan de optie bevestigd worden. In het beeldscherm staat boven F4 ENTER. Via deze knop kan kanaal B ook weer uit worden geschakeld.
In de onderstaande afbeeldingen is het menu te zien dat tevoorschijn komt na het indrukken van de gele knop. In het linker menu staat onder B “OFF” geselecteerd. Met de pijltjestoetsen kan deze op “ON” worden gezet. Verder dient de optie “Vdc” (gelijkspanning) geselecteerd te worden. Dit is in de rechter afbeelding te zien. Nadat elke optie met ENTER is bevestigd, zal dit menu verdwijnen en kan er met kanaal B gemeten worden.
Fluke: meten met de stroomtang:
Met de oscilloscoop kunnen alleen spanningen worden gemeten. Ook wanneer er met een stroomtang stroom gemeten wordt, zal de oscilloscoop een spanning van de stroomtang ontvangen. In deze paragraaf wordt uitgelegd hoe er met de stroomtang kan worden gemeten. Om het beter te kunnen begrijpen, volgt nu een voorbeeld met het meten met de multimeter.
De stroomtang kan ook worden gebruikt in de multimeter. In de stroomtang zit een Hall-sensor. De Hall-sensor meet het magnetisch veld dat door de meetbekken van de stroomtang loopt. Dit magnetisch veld wordt in de stroomtang omgezet in een spanning (tot 5 volt).
Daar waar bij de multimeter de interne zekering bij een stroom die hoger is dan 10 Ampère defect zal gaan, zullen met de stroomtang stromen van honderden Ampères gemeten kunnen worden. De spanning die de stroomtang doorgeeft is 100 keer kleiner dan de werkelijke stroomsterkte. Dat komt doordat er sprake is van de omrekenfactor van 10 mV/A. Dit staat ook op de stroomtang vermeld.
Let wel goed op dat de stroomtang in de eerste stand wordt gezet, dus niet op 1mV/A (omrekenfactor 1000)
Wanneer de stroomtang op de volt-aansluiting van de multimeter aan is gesloten, de stroomtang in is geschakeld en gekalibreerd totdat de multimeter 0 volt aangeeft, kan de stroomtang om de kabel van de sensor of actuator geplaatst worden. Vervolgens dient er bij het aflezen van de multimeter rekening gehouden te worden met de omrekenfactor; elke millivolt die de multimeter aangeeft is in werkelijkheid 1 Ampère.
Hierbij is het makkelijk te onthouden dat de afgelezen waarde met een factor 100 vermenigvuldigd dient te worden; wanneer er 0,25 volt in het display aan is gegeven, is de werkelijke stroomsterkte (0,25*100) = 25 Ampère.
Wanneer bij een andere meting de waarde 1,70 volt in het display staat, is de werkelijke stroomsterkte ook honderd maal hoger, dus 170 Ampère.
Kortom, de komma wordt twee plaatsen naar rechts verplaatst.
Het voorgaande voorbeeld was het meten met de multimeter, omdat het meten met de scoop dan wellicht iets makkelijker te begrijpen is. Dezelfde stroomtang kan namelijk ook op de oscilloscoop aangesloten worden. De rode en de zwarte kabels van de stroomtang dienen in kanaal A (of B) en de COM-aansluiting van de stroomtang gestoken worden.
Op dit moment is de oscilloscoop ingesteld op Ampère. Kalibreer als eerst de stroomtang door de kalibratieknop te verdraaien, zodat de scoop 0A aangeeft.
Wanneer de stroomtang een spanning van 0,050 volt doorgeeft, zal de oscilloscoop deze waarde zelf omrekenen met de factor 100, omdat elke 10 mV in werkelijkheid 1 Ampère is. Op het display van de oscilloscoop zal nu dus 5 Ampère getoond worden.
De stroomtang is zeer snel. Met deze functie kan zelfs het stroomverloop van een injector gemeten worden. Met de tweekanaals functie van de oscilloscoop kan dan bijvoorbeeld op kanaal A het spanningsverloop en op kanaal B het stroomverloop gemeten worden. Het spannings- en stroomverloop staan netjes onder elkaar.
Scoopbeeld van een duty-cycle:
Een duty-cycle wordt gebruikt om de stroomsterkte naar een verbruiker te regelen. In de onderstaande afbeelding is een schema van een lamp zichtbaar met rechts het beeld van de oscilloscoop. In het beeld is zichtbaar dat de spanning continu in- en uitgeschakeld wordt. De spanning varieert tussen de 0 en 12 volt. Elk hokje (divisie) is 2 volt, dus zes divisies betekent dat de spanning telkens 12 volt is bij ingeschakelde verbruiker en 0 volt bij uitgeschakelde verbruiker.
De pluskabel van de oscilloscoop zit aangesloten op de plus van de lamp. De massakabel zit op de COM-aansluiting van de scoop en de massa van het voertuig aangesloten. De oscilloscoop meet, net als de multimeter, het spanningverschil tussen de plus- en minkabel. Op het moment dat de lamp ingeschakeld is, staat er een spanning van 12 volt op de plusaansluiting van de lamp. De massa is altijd 0 volt, dus bij ingeschakelde lamp is het spanningsverschil 12 volt. In het scoopbeeld is dat te zien aan de hoge lijn waar “aan” staat.
Wanneer de lamp uitgeschakeld is, zal het spanningsverschil 0 volt zijn. Zowel de plus- als de minkabel zullen dan namelijk 0 volt meten. In het scherm van de oscilloscoop zal dit ook zichtbaar zijn aan de lijn die gelijk aan het streepje van de nullijn ligt. In de bovenstaande afbeelding staat bij dit gedeelte ook “uit” vermeld.
Bij het meten van de duty-cycle dient rekening gehouden worden met het feit of de verbruiker plusgeschakeld of massageschakeld is. Het scoopbeeld zal daarbij andersom zijn. Voor meer informatie, zie de pagina duty-cycle.
Scoopbeeld van een krukas- en nokkenassignaal:
Met de oscilloscoop kunnen ook meerdere componenten, in hetzelfde tijdbestek, ten op zichten van elkaar gemeten worden. Hiermee kan worden gecontroleerd of dat sensoren op het goede moment een signaal geven. Een voorbeeld is in het scoopbeeld te zien, waarbij het krukassignaal met het nokkenassignaal wordt vergeleken.
Door deze twee signalen met elkaar te vergelijken, kan er gecontroleerd worden of de timing van de distributie nog in orde is. Meer uitleg over deze signalen is te vinden op de pagina krukaspositiesensor.
Scoopbeeld van een injector van een indirect ingespoten benzinemotor:
Bij een actuator, zoals een brandstofinjector, kunnen het stroomverloop en het spanningverloop onder elkaar weergeven worden. In het onderstaande scoopbeeld is het stroomsignaal geel, en het spanningssignaal rood weergeven. Bij het tijdstip 0.00 seconden wordt de injector door de ECU aangestuurd. De spanning daalt dan van 14 volt naar 0 volt. De injector wordt dus aan massa gelegd. Op dat moment gaat er een stroom lopen; de gele lijn gaat stijgen. Bij het tijdstip 1,00 ms is de stroom hoog genoeg om de injectornaald van zijn zitting te lichten; de injector opent en de brandstof wordt ingespoten. De injector wordt daarbij nog steeds aangestuurd.
Op het tijdstip 2.4 ms stopt de aansturing door de ECU. De rode lijn stijgt naar 52 volt. Dit is de inductie die plaatsvindt doordat de spoel geladen is. Vanaf dat punt nemen zowel de spanning als de stroom af. Bij het tijdstip 3,00 ms is een hobbeltje te zien in het spanningsbeeld. Op dit punt sluit de injectornaald. Hierbij is de inspuiting beëindigd.
In het scoopbeeld is dus de daadwerkelijke injectietijd terug te zien. De injectie start en eindigt dus niet tussen 0,00 en 2,4 ms, maar tussen 1,00 en 3,00 ms. Dat heeft te maken met de massatraagheid van de injectienaald. Dit is een mechanisch onderdeel, waarbij de naald tegen de veerkracht in bewogen moet worden. Bij het sluiten duurt het ook 0,6 ms voordat de injectornaald door de veer weer terug op zijn zitting gedrukt is.
Met behulp van dit scoopbeeld kan herkend worden of dat de injector nog opent en sluit. Bij een ernstig vervuilde of defecte injector zijn er geen hobbels in het spannings- en stroomsignaal te zien. Als deze twee punten vlak zijn is de aansturing wel in orde, maar vindt er geen mechanische beweging van de injectornaald plaats. Daarmee kan dus worden uitgesloten dat de aansturing of de bedrading defect is en kan men zich concentreren op de injector.
In het onderstaande scoopbeeld zijn vier injectorbeelden onder elkaar weergeven. Het rode injectorbeeld is van cilinder 1, de gele van cilinder 2, de groene van cilinder 3 en de blauwe van cilinder 4. Door deze onder elkaar te plaatsen is de ontstekingsvolgorde van een viercilinder motor (1-3-4-2) te zien.
Scoopbeeld van een injector van een common-rail dieselmotor:
In het scoopbeeld zijn het spanning- en stroomverloop van een injector van een common-rail dieselmotor te zien. Er vinden twee inspuitingen achter elkaar plaats, namelijk de voorinspuiting en de hoofdinspuiting.
Bij het inschakelen van de injector (bij de voorinspuiting) wordt deze heel kort met een spanning van 70 volt aangestuurd. De hoge spanning kan worden bereikt dankzij een condensator in de ECU. Er loopt op dat moment een stroom die oploopt tot 20 ampère. Met deze hoge spanning en hoge stroom wordt de injectornaald zeer snel geopend. Vervolgens wordt de spanning begrenst en op 14 volt gehouden. De stroom wordt daarbij maximaal 12 ampère. Dat is voldoende om de injectornaald open te houden. De spanning- en stroombegrenzing is nodig om de warmteontwikkeling in de spoel zo laag mogelijk te houden. De aansturing stopt op het tijdstip 1,00 ms. De injectornaald sluit. Daarmee is de voorinspuiting beëindigd.
Op het tijdstip 4,3 ms vindt de hoofdinspuiting plaats. De spanning loopt daarbij opnieuw op tot 65 volt en er gaat weer een stroom lopen die oploopt tot 20 ampère. De inspuiting begint.
Vervolgens vindt er weer een spanning- en stroombegrenzing plaats tussen 4,60 en 5,1 ms. Hierbij wordt de injectornaald open gehouden. De hoeveelheid ingespoten brandstof kan geregeld worden door de injector langer aan te sturen.
Zie ook de pagina’s meetinstrumenten, meten met de multimeter en breakout box.
Er kunnen ook metingen aan de CAN bus worden verricht. Zie daar voor de pagina meten aan het CAN-bussysteem.
