Осцилограф – це, власне, графічний вольтметр. Його відмінність від звичайного вольтметра в тому, що він показує не тільки величину напруги, а й як вона змінюється у часі, тобто її форму. Відповідно, вісь "Y" – це величина напруги, а вісь "Х" – це час. Якщо величина напруги не змінюється, ми побачимо на моніторі горизонтальну лінію. Якщо напруга збільшується, то ця лінія піде вгору, а якщо зменшується – то вниз.
Особливо цінним осцилограф буде при аналізі швидко протікаючих процесів (наприклад, сигналів датчиків) або сигналів, що мають складну форму (наприклад, управління форсункою чи котушкою запалювання).
Для того, щоб вміти проаналізувати осцилограму потрібно, насамперед всього, знати і розуміти процеси, що протікають, і придбати певний досвід.
Потренуємося в такий спосіб. Візьмемо будь-яке джерело живлення, (наприклад, автомобільну акумуляторну батарею або пальчикову батарейку) і підключатимемо її до осцилографа. Коли на сигнальному виводі осцилографічного щупа напруги немає, ми бачимо на моніторі горизонтальну лінію. А коли напруга є, ми також побачимо горизонтальну лінію, тільки вона підстрибне вгору. Якщо підключати живлення до осцилографічного щупа і відразу відключати його, то на моніторі з'являться імпульси прямокутної форми. Змінюючи чутливість входу осцилографа можна змінювати висоту цих імпульсів, а змінюючи розгортку – змінювати їхню ширину. За допомогою індикатора значення можна, з великою точністю, виміряти величину напруги в точці, куди встановлено вимірювальний маркер, а також виміряти тривалість будь-якої ділянки осцилограми, розташувавши його між вимірювальними маркерами.
Ускладнюємо завдання. Беремо два джерела живлення та будемо підключати-відключати їх до двох різних каналів осцилографа. Тоді ми побачимо на моніторі приклад двоканальної осцилограми. Причому, якщо здіювати підключення не поспішаючи, то прямокутні імпульси різних каналів будуть відображатися на моніторі в різний час.
Можна навести багато прикладів подібних сигналів у системі керування автомобільного двигуна. Наприклад, особливо цінним буде такий запис під час перевірки правильності встановлення приводу газорозподільного механізму.
Можна також поекспериментувати з сигналами різних автомобільних датчиків та пристроїв, отримуючи таким чином потрібний і необхідний досвід.
Датчик положення колінвалу
Цей датчик, як правило, індукційний. Тобто він не є джерелом напруги, але здатний реагувати на металеві предмети. Так, якщо підключити до такого датчика осцилограф і підносити до нього, наприклад, звичайну викрутку, ми отримаємо таку осцилограму.
Датчик Холла
Цей датчик працює як звичайний вимикач. Для роботи йому необхідна напруга живлення. Тому якщо цей датчик підключити до роз'єму то після включення запалювання можна поекспериментувати з датчиком. Якщо в паз датчика вставляти та виймати, наприклад, залізну пластину, то осцилограф, підключений до сигнального проводу датчика, покаже таку осцилограму.
Дехто думає, що датчик Холла сам "видає" напругу. Але це не так. Жодної напруги датчик Холла не видає. Він просто підключає сигнальний вихід до "маси" і відключає його від "маси", і тим самим змінює величину опорної напруги, яка приходить до нього від комутатора або електронного блоку керування двигуном.
Електромагнітне реле
Якщо підключити осцилограф до обмотки реле та подавати на його обмотку імпульсна напруга, (тобто, по простому кажучи, підключати і відключати живлення), то на осцилограмі ми побачимо «викид» напруги самоіндукції у негативній полярності.
Якщо подумки спробувати перевернути цю осцилограму «догори ногами», то вона стане дуже схожою на осцилограму управління електромагнітною форсункою (втім, як і на осцилограму будь-якого іншого елемента, що має значну індуктивність – електромагнітного клапана тощо).
Ще більше інформації можна отримати при багатоканальному записі. Наприклад, якщо підключитися до форсунки, іскри, датчика тиску у впускному колекторі (МАР) та виміряти розрідження у впускному колекторі.
А тепер плавно переходимо до електромагнітної форсунки. У її роз'ємі є два виводи. На один із виводів подається «+», а інший вивід керуючий, тобто при замиканні його на масу форсунка відкриється і буде впорскувати паливо. Як правильно підключити осцилограф до електромагнітної форсунки? Відразу ж нагадаю, що переважна більшість багатоканальних осцилографів дозволяє знімати осцилограми лише відносно маси. Це означає, що один вивід осцилографічного щупа (зазвичай чорного кольору) потрібно завжди підключати до «маси» автомобіля (причому, в одній точці з масовими крокодилами інших каналів), а інший вивід (званий сигнальним) потрібно підключати до вимірюваної точки електросхеми автомобіля.
Що ж ми побачимо на моніторі осцилографа, підключеного двома каналами (тобто при двоканальному записі) до обох виводів форсунки та увімкнувши запалювання? При непрацюючому двигуні на обох виводах ми маємо побачити напругу живлення. Так відбувається тому, що керуючий вивід форсунки при непрацюючому моторі нікуди не підключений, тобто просто "висить". Тому напруга проходить через обмотку форсунки і потрапляє також і на другий вхід осцилографа. Опір обмотки форсунки настільки малий, що осцилограф втрату напруги на ній просто «не помічає» (виходить, що осцилограф, як би, підключений до напруги живлення через обмотку котушки).
Якщо ж напруги на одному з виводів форсунки не буде, то тут можливі декілька причин:
немає контакту щупа осцилографа з виводами форсунки;
обрив обмотки форсунки;
виводи форсунки з якихось причин замкнено на «масу»;
помилка під час вибору каналу осцилографа.
А ось, при замиканні керуючого виводу на масу (що і відбувається на працюючому двигуні), графік напруги на керуючому виводі форсунки різко змінюється.
Розглянемо класичний сигнал керування електромагнітною форсункою докладніше. При включенні форсунки її керуючий вивід підключається до "маси". У цей момент напруга на цьому виводі має зменшитися з напруги бортової мережі до величини менше одного Вольта (це величина падіння напруги на керуючому транзисторі та дротах живлення, і, зазвичай, вона становить кілька десятих Вольта). Поки керуючий вивід форсунки підключений до «маси», форсунка буде відкрита і впорскуватиме паливо.
При вимкненні форсунки (при відключенні її керуючого виводу від «маси») на осцилограмі має з'явитися сплеск напруги самоіндукції, завбільшки кілька десятків Вольт.
Якщо в обмотці форсунки є короткозамкнуті витки, то напруга самоіндукції буде значно нижчою. Таким чином, порівнюючи пік самоіндукції однієї форсунки з піками інших форсунок цього ж автомобіля, можна визначити дефектну форсунку.