引言

        自內(nèi)燃機誕生至今,，其燃燒問題一直為整個內(nèi)燃機工業(yè)領域的眾多工程師,、學者所探討和研究。特別是隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展和人們對環(huán)境的要求越來越高,，科學家們在尋找新的替代能源的同時也在不斷的提高內(nèi)燃機的燃燒效率和降低廢氣排放量。爆震現(xiàn)象是內(nèi)燃機的一種不正常燃燒現(xiàn)象,，它會導致內(nèi)燃機燃燒效率降低,，降低設備使用壽命，嚴重時甚至直接損害設備,，在發(fā)動機設計,、制造和檢測中，都需要詳盡測試并竭力避免,。

        示波器作為現(xiàn)代測試測量領域的主要工具之一,，越來越多的被各行各業(yè)所選擇。且使用示波器檢測信號直觀易見,，可以同時進行定性和定量分析,，極大的簡化了測試流程，方便了測試工作的開展,。下面我就簡單介紹一下RIGOL公司設計生產(chǎn)的DS1000B系列數(shù)字示波器在測試發(fā)動機bao震信號中的應用,。

應用實例

圖一 DS1204B示波器

       在設計和制造發(fā)動機的時候，需要檢測發(fā)動機的bao震情況,。在檢測到bao震信號后,，可以通過改善燃燒室的形狀，消除燃燒室的死角,，使火花塞位于燃燒室的中間位置等方法來消除bao震?，F(xiàn)代發(fā)動機技術廣泛使用的點火提前裝置也可以通過推遲點火提前角，有效地抑制bao震,，以保障發(fā)動機的使用壽命,。

       DS1000B系列數(shù)字示波器是一款4通道，其zui大帶寬為200 MHz,，具有2 GSa/s實時采樣率,。在此我們以DS1204B進行測試。

       將DS1204B連接到bao震傳感器,、點火器,、控制器等電路節(jié)點上，注意連接的時候要正確接地,，以減小噪聲信號的干擾,。打開觸發(fā)菜單，選擇合適的觸發(fā)方式——一般選擇點火控制信號為觸發(fā)源，選擇邊沿觸發(fā)方式,。再將四路信號調(diào)節(jié)到屏幕上合適的位置,，就可以接通電路進行測試了。

       打開發(fā)動機,，啟動示波器,，示波器捕捉到發(fā)動機產(chǎn)生的bao震信號：

       下圖中，CH4即bao震信號,，他起始于點火信號（CH3）之后幾個毫秒內(nèi)不等,，CH1和CH2為點火相關的控制和狀態(tài)信號。

圖二 爆震信號

示波器應用簡介

       示波器作為此檢測系統(tǒng)中zui重要的測試工具,，其性能的優(yōu)劣直接關系到檢測結(jié)果的準確性，在bao震信號的測試中,，DS1204B的*性能主要體現(xiàn)在以下方面：

抗干擾能力

       在發(fā)動機測試車間,，由于發(fā)動機本身的噪聲、點火線圈的干擾噪聲等多種電磁干擾的存在使得環(huán)境中有近百毫伏級的噪聲信號存在,，如圖三中的CH1通道信號就是在去除DS1000B的屏蔽后測試得到的信號,。從圖中可以看到，zui大瞬間干擾達到230mV峰值,，而爆震信號本身的幅度只有150mV左右,，在這樣的環(huán)境下如果想測試到完整的信號對儀器的抗噪性能有*的要求，而DS1000B示波器采用的內(nèi)部枯燥結(jié)構(gòu)設計極大程度屏蔽了噪聲,。

圖三 發(fā)動機測試現(xiàn)場的噪聲特性

清晰顯示

       DS1000B示波器具有通常500M以上示波器64 K色TFT彩色液晶屏,，其色彩逼真，功耗更低,，壽命更長,，且可視角度較大，易于觀測信號,。特別如bao震這類不規(guī)則信號在普通的黑白屏幕示波器界面上觀測,，很難區(qū)分四路信號，不能清晰的觀察到測試結(jié)果,。

       TFT-LCD液晶顯示屏是薄膜晶體管型液晶顯示屏,，也就是“真彩”(TFT)。TFT液晶為每個像素都設有一個半導體開關,，每個像素都可以通過點脈沖直接控制,，因而每個節(jié)點都相對獨立，并可以連續(xù)控制,，不僅提高了顯示屏的反應速度,，同時可以控制顯示色階，所以TFT液晶的色彩更真。TFT液晶顯示屏的特點是亮度好,、對比度高,、層次感強、顏色鮮艷,、可視角度大,，但也存在著成本較高等的不足。

       TFT液晶技術被廣泛采用于電腦,、手機等人機交互界面,，是當前顯示屏中應用的主流技術。

捕獲和觸發(fā)方式豐富

       形如bao震這一類的信號,，有噪聲的特性,，一般檢測時zui關注的指標就是峰峰值等電壓大小類參數(shù)。而由于兼顧到波形觀測的完整性,，又需要在大時間檔位的設置下測試,，這就導致能夠使用的采樣率較低，容易丟失大幅值數(shù)據(jù),，而打開峰值檢測就可以解決此類問題,；同時觸發(fā)方式的選擇也決定了波形獲取的效率，DS1000B具有邊沿,、視頻,、脈寬、碼型,、交替五種觸發(fā)方式,，且觸發(fā)靈敏度可調(diào)，可以方便的捕捉各類特別是不規(guī)則信號,。

圖四 普通捕獲方式得到的信號

其他特性

       現(xiàn)代測試測量多在系統(tǒng)中進行,，通訊接口就成為了衡量一款儀器優(yōu)劣的重要指標之一，DS1000B具有USB Device,，雙USB Host,，LAN（符合LXI標準），可選配的GPIB多種接口,，其開放式的編程資源給用戶提供了的便利,。

       且DS1000B設計之初就將方便用戶使用作為研發(fā)的基準之一，因此其具有多種人性化設計,，例如測量和存儲的快捷鍵,、功能按鍵的背光設計等。