• Obsługa oscyloskopu może wydawać się skomplikowana i wymaga od jego posiadacza znacznej wiedzy zarówno z zakresu elektroniki ogólnej, jak i samochodowej.
• Dobór konkretnego wariantu oscyloskopu powinien być podyktowany przede wszystkim zakresem wykonywanej diagnostyki.
• Jeżeli warsztat rozpoczyna działalność i nie posiada testera diagnostycznego, dobrym posunięciem może być zakup oscyloskopu zintegrowanego z testerem.
• Oczywiście sam oscyloskop to tylko wstęp: do poważnej diagnostyki niezbędne będą odpowiednie akcesoria.
• Warto korzystać z wszelkich okazji do badania elementów w samochodzie, gdy działają one w pełni sprawnie, i zapisywać wyniki badań jako wzorcowe przebiegi.

Posiadanie nawet najbardziej profesjonalnego testera nie zwalnia nas z obowiązku przeanalizowania otrzymanych parametrów i podjęcia decyzji o kolejnym kroku w procesie diagnozy. Z uwagi na złożoność systemów sterujących, bezpieczeństwa czy komfortu powinniśmy dokładnie analizować otrzymane kody usterek i wyposażyć się w narzędzie, które autoryzuje sygnały z podzespołów wskazanych przez tester diagnostyczny jako elementy potencjalnie uszkodzone.

Oscyloskop – za i przeciw

Obsługa oscyloskopu może wydawać się skomplikowana i wymaga od jego posiadacza znacznej wiedzy zarówno z zakresu elektroniki ogólnej, jak i samochodowej. Praca z oscyloskopem wymaga nieustannego doskonalenia technik pomiarowych i analizowania sygnałów, które pozwala on odczytać. Diagnosta obsługujący oscyloskop musi zdawać sobie sprawę z istoty przeprowadzanego pomiaru oraz bardzo dobrze znać układ, który chce naprawić. Kolejnym czynnikiem jest kwestia ceny tego produktu w odniesieniu do realiów współczesnego warsztatu – niejednokrotnie może być on jeszcze poza zasięgiem finansowym początkującego serwisu.

Oczywiście na rynku dostępnych jest wiele modeli oscyloskopów, gdyż mogą one zostać skonfigurowane jako narzędzia indywidualne lub stać się integralną częścią testera diagnostycznego. Ponadto kluczowe znaczenie ma liczba kanałów obsługiwana przez dany oscyloskop oraz parametry pracy urządzenia.

Jednak zanim przedstawimy dokładną charakterystykę parametrów oscyloskopu i jego funkcji, warto zastanowić się nad fenomenem tego przyrządu. Praktycznie każdy dokonywał pomiarów z wykorzystaniem multimetru (badając napięcie zasilania czy ciągłość danego przewodu). Tradycyjny miernik cyfrowy podczas pomiaru np. napięcia zasilania danego czujnika pokazuje poziom napięcia, jakie występuje chwilowo w określonym punkcie pomiarowym. Oscyloskop posiada tę przewagę, że przebiegi napięciowe są zobrazowane na ekranie w postaci wykresu i mogą być wyświetlane z uwzględnieniem różnych podstaw czasu (możemy ustalić szybkość, z jaką będzie przeprowadzany pomiar) i zakresu napięciowego. Znakomitym przykładem jest pomiar napięcia sygnałowego sondy lambda: zwykły multimetr będzie wyświetlał wartości napięcia, charakteryzujące się dużymi skokowymi zmianami (np. w zakresie między 0,2–4,5 V dla sondy tytanowej), co wiąże się ze sporą niedokładnością takich pomiarów, zaś oscyloskop wyświetli dokładny przebieg napięcia – punkt po punkcie.. Obraz owego przebiegu – tzw. oscylogram – będzie można przeanalizować i wychwycić potencjalne nieprawidłowości w pracy sondy. Uzyskany wykres diagnosta może porównać z przebiegiem wzorcowym (dane producenta), odnieść go do pracy innych podzespołów (przy zastosowaniu kolejnego kanału pomiarowego) czy zestawić z własną bazą danych.

Jaki oscyloskop wybrać?

Dobór konkretnego wariantu oscyloskopu powinien być podyktowany przede wszystkim zakresem wykonywanej diagnostyki. Niezbędne minimum to oczywiście oscyloskop jednokanałowy, który umożliwi sprawdzanie poprawności sygnałów generowanych przez czujniki czy też zgodności parametrów sterujących danym podzespołem wykonawczym. Jednak funkcjonalność jednokanałowego oscyloskopu będzie mocno ograniczona i nie pozwoli na porównanie parametrów np. z dwóch oddzielnych cylindrów (np. sygnałów z wtryskiwaczy paliwa lub cewek zapłonowych) czy monitoring ustawienia faz rozrządu. Dlatego najrozsądniejszym rozwiązaniem jest wybór oscyloskopu dwukanałowego, który pozwala wykorzystać w pełni potencjał tego przyrządu. Wersje czterokanałowe adresowane są do bardziej doświadczonych diagnostów, jak i osób mających dostęp do wielu różnorakich przystawek (sond ciśnienia i temperatury, sensorów NVH), które znacznie rozszerzają możliwości pomiarowe. Nie bez znaczenia są też parametry pracy oscyloskopu: musimy zrozumieć, że najtańsze wersje (np. pochodzące z rynku dalekowschodniego) mogą bazować na kiepskiej jakości układzie pomiarowym, co skutecznie uniemożliwia ich zastosowanie w motoryzacji.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest oprogramowanie, które obsługuje oscyloskop. Powinno być ono szybkie, przejrzyste i intuicyjne. Zwykle dany producent oscyloskopu oferuje możliwość powiązania oprogramowania z platformą bazy danych, która zawiera setki oscylogramów otrzymanych od niezliczonej rzeszy użytkowników. Dostęp do takiej bazy to nieocenione wsparcie pozwalające porównać przykładowy przebieg i wymieniać opinie z innymi diagnostami.

Jeżeli warsztat rozpoczyna działalność i nie posiada testera diagnostycznego, dobrym posunięciem może być zakup oscyloskopu zintegrowanego z testerem. Taka konfiguracja pozwala na równoległą pracę obu urządzeń i w niektórych przypadkach zapewnia przejście z trybu testera wprost do modułu oscyloskopu z uwzględnieniem zdefiniowanych parametrów pracy oscyloskopu (zakres napięcia i podstawa czasu).

Podsumowując, parametry oscyloskopu, który zapewni wydajną diagnostykę w warsztacie samochodowym powinny przedstawiać się następująco:

• obsługa co najmniej dwóch niezależnych kanałów z możliwością podłączenia sond prądowych oraz licznych akcesoriów dodatkowych,

• częstotliwość próbkowania w zakresie 8–40 MS/s. Wyższa częstotliwość próbkowania będzie pozwalała na uzyskanie dokładniejszych oscylogramów o wysokiej rozdzielczości pomiarowej,

• zakres napięcia pracy w środowisku warsztatu samochodowego winien zawierać się w przedziale 2 mV–200 V,

• możliwość realizacji bardzo szybkich pomiarów przy podstawie czasu wynoszącej około 10 µs, jak i wykonywania dłuższych sesji (np. pomiar spadku napięcia w instalacji elektrycznej) przy podstawie czasu do 180 min.

Akcesoria do oscyloskopu

Oczywiście sam oscyloskop to tylko wstęp: do poważnej diagnostyki niezbędne będą odpowiednie akcesoria. Podstawa to posiadanie sond napięciowych z dzielnikami napięcia oraz sond prądowych. Warto pamiętać o zestawie uniwersalnych sond przekuwających, gdyż w bardzo wygodny sposób pozwalają one wbić igłę sondy, przebijając przy tym izolację kabla, by zapewnić dokładny styk z żyłą przewodu. Niedopuszczalne jest nacinanie izolacji, gdyż nie tylko niszczy to przewód, narażając go na zakłócenia, ale też wygląda mało profesjonalnie. Warto zakupić odpowiednie wieszaki na kable pomiarowe. Dają one pewność, że żaden z przewodów nie dotknie gorącego elementu w komorze silnika ani nie wplącze się w przekładnie pasową jednostki napędowej podczas jej pracy. Kluczowe jest również posiadanie dostępu do bazy danych ze schematami instalacji elektrycznej diagnozowanych pojazdów. Tylko odpowiednia identyfikacja danego przewodu czy numeru pinu złącza sterownika gwarantuje, że pomiar będzie dotyczył obszaru docelowego podzespołu. Dodatkowym argumentem mogą być przykładowe oscylogramy zawarte w bazie danych (ilustracja) pozwalające ocenić stopień uszkodzenia badanego komponentu.

Typowe błędy przy pomiarach oscyloskopem

Dla ułatwienia większość oscyloskopów umożliwia pracę w zdefiniowanych trybach, które analizują określone parametry badanego podzespołu. Na przykład jeżeli będziemy chcieli uzyskać przebieg sygnału z potencjometrycznego czujnika położenia przepustnicy, to w oprogramowaniu obsługującym oscyloskop wybieramy konkretny sensor – w tym przypadku TPS. Wybór ten umożliwia wstępne zdefiniowanie podstawy czasu i zakresu napięciowego dla badanego elementu. Pamiętajmy, że błędne skonfigurowanie tych parametrów uniemożliwi odczyt oscylogramu i może spowodować niewłaściwą interpretację badanego przebiegu.

Pracując z oscyloskopem, nie możemy zapomnieć o przestrzeganiu zasad bezpieczeństwa: sondę oscyloskopową należy podłączać tylko zgodnie dokumentacją fabryczną urządzenia lub materiałami szkoleniowymi. Niewłaściwie skonfigurowany sygnał masowy oscyloskopu może dostarczyć zaburzeń, które wyraźnie wpłyną na wynik pomiaru. Należy też unikać źródeł potencjalnych zakłóceń, a przewody sondy napięciowej prowadzić z dala od podzespołów generujących silne pole magnetyczne (cewek zapłonowych, rozrusznika itp.).

Warto korzystać z wszelkich okazji do badania elementów w samochodzie, gdy działają one w pełni sprawnie, i zapisywać wyniki badań jako wzorcowe przebiegi. W późniejszym czasie te wzorce będą pomocne, gdy zaistnieje konieczność analizy ich sygnałów, by wyeliminować ich potencjalne uszkodzenie. Budowanie własnej bazy danych przebiegów to nieoceniony potencjał, jaki płynie z użytkowania oscyloskopu. Poza tym to swoisty warsztatowy „poligon doświadczalny” pozwalający zbadać pracę danego elementu w fazie awarii, jak i po jej usunięciu. Dla przykładu, jeżeli zdiagnozujemy uszkodzenie sondy lambda potwierdzone kodem zarejestrowanego błędu w pamięci sterownika, powinniśmy odczytać oscyloskopem sygnał napięciowy sondy przed i po jej wymianie. Zdobędziemy wtedy niezbędne doświadczenie i będziemy w stanie w przyszłości przeanalizować badany oscylogram pod kątem tej konkretnej usterki.