汽车示波器测量爆震传感器及波形分析

仪器爱好者

爆震是汽油发动机燃烧室中末端混合气自燃所造成的一种不正常燃烧现象。爆震不但会产生尖锐的敲缸声，还会使活塞、连杆、曲轴等机械部件受到过度的冲击，造成机械损坏，并导致发动机过热，从而大大缩短发动机工作寿命，因此发动机的爆震需要加以控制。目前最广泛使用的是用爆震传感器检测发动机振动的方法来判断有无爆震。

爆震传感器有共振型和非共振型两大类，共振型又分为磁致伸缩式和压电式两种，非共振型只有压电式。由于共振型传感器在发动机爆震时输出的电压比较高，因此无需使用滤波器即可判别有无爆震产生；而非共振型的爆震传感器需经滤波器检测出爆震的信号。现代绝大多数汽车采用共振型压电式爆震传感器，它是利用发动机产生爆震时，其振动频率和传感器本身的固有频率一致而产生共振的现象来检测爆震是否产生。其输出信号为电压，电压值的大小表示爆震的强度。

我们来看看如何用示波器测量爆震传感器的信号波形。

首先用一根BNC转香蕉头线连接示波器的通道一，香蕉头黑色接头接鳄鱼夹，红色接头接刺针。将鳄鱼夹连接到蓄电池负极上接地。正极红色刺针接传感器插头。

由于爆震传感器的反应非常快，必须给示波器设置适合的时基。比如设置成10ms, 一个屏幕总共140 ms。电压量程应该设置为 −5 至 +5 伏。因此垂直档位设置为1V/div即可。触发方式选择边沿触发，然后将触发电平设置为640mV左右即可。最后点击单次触发Single SEQ。

接着去汽车那打开点火开关，不启动发动机，用一些金属物敲击发动机，爆震传感器附近的地方。在敲击发动机体之后，紧接着在示波器上就会显示一个波形，敲击越重，振动幅度越大，波形的电压值也会越高。如下图就是一个爆震的示例波形：

点火过早，废气再循环不良，低标号燃油等原因引起的发动机爆震会造成发动机损坏。爆震传感器向电脑（有的通过点火控制模块）提供爆震信号，使得电脑能重新调整点火正时以阻止进一步爆震。它们实际上是充当点火正时反馈控制循环的“氧传感器”角色。爆震传感器安放在发动机体或气缸的不同位置。当振动或敲缸发生时，它产生一个小电压峰值，敲缸或振动越大，爆震传感器产生蜂值就越大。一定高的频率表明是爆震或敲缸，爆震传感器通常设计成测量5~15kHz范围的频率。当控制单元接收到这些频率时，电脑重新修正点火正时，以阻止继续爆震。爆震传感器通常十分耐用，所以大多数时候传感器只会因本身失效而损坏。

有些汽修款的示波器里会内置好汽修测试包软件，可以直接点击对应的选项，会自动调节好示波器的垂直档位，时基，触发方式等，当然效果和自己调是一样的。