引言

        自內(nèi)燃機(jī)誕生至今,，其燃燒問題一直為整個(gè)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)領(lǐng)域的眾多工程師、學(xué)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(xué)家們在尋找新的替代能源的同時(shí)也在不斷的提高內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率和降低廢氣排放量。爆震現(xiàn)象是內(nèi)燃機(jī)的一種不正常燃燒現(xiàn)象,，它會導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)燃燒效率降低,，降低設(shè)備使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至直接損害設(shè)備,，在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì),、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(lǐng)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(shí)進(jìn)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(shè)計(jì)生產(chǎn)的DS1000B系列數(shù)字示波器在測試發(fā)動(dòng)機(jī)bao震信號中的應(yīng)用,。

應(yīng)用實(shí)例

圖一 DS1204B示波器

       在設(shè)計(jì)和制造發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，需要檢測發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)技術(shù)廣泛使用的點(diǎn)火提前裝置也可以通過推遲點(diǎn)火提前角,，有效地抑制bao震，以保障發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)時(shí)采樣率,。在此我們以DS1204B進(jìn)行測試,。

       將DS1204B連接到bao震傳感器、點(diǎn)火器,、控制器等電路節(jié)點(diǎn)上,，注意連接的時(shí)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(diǎn)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(jìn)行測試了。

       打開發(fā)動(dòng)機(jī),，啟動(dòng)示波器,，示波器捕捉到發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的bao震信號：

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

圖二 爆震信號

示波器應(yīng)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(guān)系到檢測結(jié)果的準(zhǔn)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(dòng)機(jī)測試車間,，由于發(fā)動(dòng)機(jī)本身的噪聲,、點(diǎn)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(dá)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(shè)計(jì)極大程度屏蔽了噪聲,。

圖三 發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)像素都設(shè)有一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，每個(gè)像素都可以通過點(diǎn)脈沖直接控制,，因而每個(gè)節(jié)點(diǎn)都相對獨(dú)立,，并可以連續(xù)控制，不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度,，同時(shí)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(diǎn)是亮度好,、對比度高,、層次感強(qiáng)、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(shù)被廣泛采用于電腦,、手機(jī)等人機(jī)交互界面,，是當(dāng)前顯示屏中應(yīng)用的主流技術(shù)。

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(shí)zui關(guān)注的指標(biāo)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(shí)間檔位的設(shè)置下測試,，這就導(dǎo)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(shí)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(jìn)行,，通訊接口就成為了衡量一款儀器優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一,，DS1000B具有USB Device，雙USB Host,，LAN（符合LXI標(biāo)準(zhǔn)）,，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(shè)計(jì)之初就將方便用戶使用作為研發(fā)的基準(zhǔn)之一,，因此其具有多種人性化設(shè)計(jì)，例如測量和存儲的快捷鍵,、功能按鍵的背光設(shè)計(jì)等,。