© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

te multimeter eigenlijk overbodig. Modernedigitale oscilloscopen zijn namelijk meestal uit-gevoerd met een multimetermode.Oscilloscopen laten zich grofweg verdelen inanaloge en digitale oscilloscopen. Voor de auto-werkplaats komen eigenlijk alleen de digitaleoscilloscopen in aanmerking. Digitale oscillos-copen zijn over het algemeen klein en robuust.Ze bezitten functies die voor de werkplaats han-dig zijn en die we niet bij analoge oscilloscopenaantreffen. Hoe sneller de signalen zijn die wewillen meten, des te hoger de eisen die we aaneen oscilloscoop stellen. Gelukkig zijn de signa-len in een auto relatief langzaam waardoor deprijs van dergelijke oscilloscopen redelijk blijft.Voor een goed gebruik van een oscilloscoop die-nen we wel te beschikken over enige vakkennis,zoals kennis van de elektrische signalen in hetalgemeen en kennis van de autotechnische sig-nalen in het bijzonder. Natuurlijk moeten weook bekend zijn met de werking en bedieningvan de oscilloscoop.

Break-out of directAlsof dat niet genoeg is hebben we ook nog temaken met aansluitproblemen. Hoe sluiten wede meetpennen aan op de computer, de sensorof de actuator? Een break-out box of bob-kast

verdient over het algemeen devoorkeur. Maar dat is niet altijdpraktisch. Elk automerk heeft zozijn eigen break-out kasten die ookweer per model kunnen verschil-len. Ook is het aansluiten nietaltijd even gemakkelijk. De compu-ter dient voldoende toegankelijk tezijn. Ook zijn veel fabrikanten nietgelukkig met het (veelvuldig) los-halen en weer monteren van deconnectoren (in verband met decoating van de aansluitpinnen). Bijgecompliceerde storingen, waarbijveel gemeten moet worden, ontko-men we er eigenlijk toch niet aanom een break-out box te monteren.Een andere mogelijkheid is om deoscilloscoop rechtstreeks op de

WERKPLAATS Meten aan auto-elektronica

Met behulp van een oscilloscoop kunnen de in-en uitgaande computersignalen zichtbaar wor-den gemaakt. Over het algemeen gebruiken weeen oscilloscoop wanneer we meer informatie

nodig hebben dan de diagnosetester en/of mul-timeter weergeeft. Ook een groot aantal seriëlediagnosetesters hebben tegenwoordig een oscil-loscoop-optie. Een oscilloscoop maakt een apar-

Gebruik van de digitale geheugen oscilloscoop

Signalen in beeldIn de oktober-editie hebben we veel geleerd over de

digitale multimeter. Voor sommige elektronicaproble-

men schiet de multimeter echter tekort en moeten we

de hulp inroepen van de oscilloscoop. Een eerste kennis-

making met dit waardevolle diagnose-instrument.

Computer

Tussenconnector

Tussenconnector

Kabelbundel

Break-out box (bobkast)

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

2. Een break-out boxplaatsen we tussen decomputer-connector ende connector van dekabelbundel. Zo wor-den de computersigna-len afgetakt om ergemakkelijk aan tekunnen meten.

3. Met behulp van zeer dunne meetnaalden kun-nen we rechtstreeks via de kabelconnector meten.

4. In de meeste gevallen moeten we ten opzichte van de voer-tuigmassa meten.

Foto/Tekeningen: Fluke

1 © WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

maken zodat het probleem van een te kortemin-draad is opgelost. Wel is de kans op sto-ringen wat groter.We hebben dus twee mogelijkheden zoals defiguren 6 en 7 laten zien. Indien mogelijk ver-

dient de korte aansluiting, dus de min-aanslui-ting via de plus-meetpennen, de voorkeur. Doordeze keuzemogelijkheid kan er natuurlijk wel(weer) wat fout gaan. Vuistregels:1. Als we één kanaal gebruiken dan nemen we,

indien mogelijk, de korte min-meetpen.2. Als dit, door de (te) korte draad, niet mogelijk

is dan gebruiken we een langere draad via deCOM-aansluiting.

3. Als we twee kanalen gebruiken dan kiezenwe bij voorkeur de COM-aansluiting. Hierbijvoorkomen we dat we de twee kanalen ver-schillend ‘minnen’.

Figuur 8 geeft een voorbeeld van verkeerde encorrecte aansluitingen.

Welke meetpennen?Meetpennen of probes zijn afgestemd op deoscilloscoop en zijn meer dan alleen een stukje

1. De digitale geheugen oscilloscoop is voor dediagnosetechnicus een onmisbaar gereedschap.Elektronische signalen brengt die haarscherp inbeeld. Signaalafwijkingen verschaffen snel duide-lijkheid over aard en oorzaak van een storing.

sensor of actuator aan te sluiten. Er zijn meet-pinnen in de handel die met een minuscuulklein pennetje door de isolatie van de draadprikken. Na de meting moet zo’n gaatje natuur-lijk wel worden dichtgekit. In veel gevallenmaken we echter gebruik van zeer dunne meet-naalden, die we achter in de aansluitstekkerprikken (figuur 3). Wanneer we dit met enigevoorzichtigheid doen is de schade minimaal.

Juist aansluitenMeer nog dan bij multimeters het geval ismeten we bij oscilloscopen bij voorkeur tenopzichte van de voertuigmassa (figuur 4). Erzijn uitzonderingen, bijvoorbeeld wanneer hetonderdeel waaraan we willen meten zijn eigenspanningsbron is. Dit is onder andere het gevalbij een tweedraadslambda-sensor en bij deinductiegever afgebeeld in figuur 3. Dan metenwe tussen de plus en de min van de sensor. Er isnog iets dat opvalt wanneer we figuur 3 en 4bestuderen, namelijk dat de min-pen met eenkort draadje is verbonden met de plus-meetpen.Door gebruik te maken van een korte min-penwordt het oppikken van elektrische storingendoor de meetpennen zo veel mogelijk voorko-men. Helaas is dat op de auto niet altijd evenpraktisch.De meeste oscilloscopen zijn tweekanaalsoscil-loscopen, dat wil zeggen dat we twee signalentegelijkertijd op het scherm kunnen zetten. Deoscilloscoop is hiervoor uitgevoerd met tweemeetpennen (probes). Elke meetpen is voorzienvan een min-aansluiting. De meeste oscillos-copen zijn ook uitgevoerd met een COM-aan-sluiting (figuur. 5). Deze aansluiting kunnen wegebruiken voor een gemeenschappelijke min-aansluiting. We kunnen dan, bijvoorbeeld metbehulp van een meetkabel met een 4-mmbanaan-connector, een langere min-aansluiting

5. Voorbeeld van de aansluitingen op de veelgebruikte Fluke oscilloscoop. We zien aansluitingenvoor de metingen met twee-kanalen (A en B) eneen gemeenschappelijke min-aansluiting (COM).

6. Twee korte min-meetpennen. Niet altijd even praktisch, maar het verkleintde kans op het oppikken van elektrische storingen.

7. Gemeenschappelijke min-aansluiting. Ook te gebruiken wanneer we maaréén kanaal willen gebruiken.

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional 2

WERKPLAATS Meten aan auto-elektronica

draad om de signalen naar de oscilloscoop tevoeren. In de eerste plaats zijn de meetpennenvoorzien van een afschermingsmantel om tevoorkomen dat ze storingen oppikken. Er zijnveel verschillende probe-uitvoeringen waardoorze in meerdere of mindere mate geschikt zijnvoor hun taak. De meest bekende zijn de 1:1 ende 10:1 probe.Een 1:1 probe geeft de gemeten spanning recht-streeks door aan de oscilloscoop. De meestemoderne oscilloscopen kunnen dan spanning-en tussen 10 mV en 1000 V meten. In het alge-meen is dit spanningsbereik meer dan voldoen-de. Immers, ook de primaire ontstekingssigna-len kunnen dan zonder problemen in beeldworden gebracht. Een nadeel van een 1:1 probe

is dat de weerstand en capaciteit van hetingaande circuit de meting beïnvloedt. De 1:1probes zijn eigenlijk alleen geschikt voor rela-tief lage frequenties. Dit is ook de reden waar-om sommige fabrikanten aanbevelen om altijdeen 10:1 probe te gebruiken en soms de oscillo-scoop standaard met een 10:1 probe leveren.Ook wanneer men hogere spanningen wilmeten, komt een 10:1 probe in beeld. Een derge-lijke meetpen is intern uitgevoerd met eenspanningsdeler en wel zo dat de inkomendespanning door de factor 10 wordt gedeeld. Despanning wordt dus verzwakt aan de oscillo-scoop doorgegeven waardoor we in staat zijnom hogere spanningen te meten. Voor een cor-recte uitlezing moet de oscilloscoop wel inge-

steld worden op het gebruik van een 10:1 probe.Wat we ons moeten realiseren is dat een 10:1probe ingesteld moet worden of beter gezegdgecompenseerd moet worden. Hiervoor is eenafstelschroefje op de meetkop aanwezig.Meestal gebeurt het compenseren met behulpvan een testsignaal dat de oscilloscoop zelfgenereert. Figuur 9 toont ons schematisch een1:1 probe, terwijl figuur 10 een 10:1 probe laatzien. Met het stelschroefje wordt de ingebouw-de condensator ingesteld.

Aansluiting op een PCDigitale oscilloscopen hebben meestal de moge-lijkheid om deze aan te sluiten op een personalcomputer. De verbinding loopt dan via deRS232-ingang of de USB-poort. Een bij de oscil-loscoop behorend programma geeft dan demogelijkheid om het opgenomen signaal teprinten of verder met behulp van de softwarete bewerken of te analyseren. Een bijzonderheidis dat de verbinding tussen de oscilloscoop ende PC vaak galvanisch gescheiden is. Galvanischgescheiden wil zeggen dat er tussen de tweeapparaten geen elektrische verbinding bestaat.De signalen worden vanuit de oscilloscoop vialeds in lichtstraaltjes omgezet en vanuit de PC-kant door lichtgevoelige dioden of fototransi-storen weer in elektrische signalen omgezet.Galvanische scheiding voorkomt dat hoge span-ningen die we met een oscilloscoop meten(door bijvoorbeeld een defect) de PC bereiken.●

Ep GernaatTimloto-werkgroep

www.timloto.org

In de volgende artikelen in deze serie gaan we ons verder verdiepen in de

autotechnische signalen en de wijze waarop we een oscilloscoop instellen.

10. Met een stel-schroefje wordt deingebouwde condensa-tor van de 10:1 probeingesteld. De tweeweerstanden vormeneen spanningdeler.

9. Een 1:1 probe sche-matisch afgebeeld. Deafscherming van demeetkabel is duidelijkte zien.

Stelschroefje

Afscherming

Kabelcapaciteit

Probe

9MOhm

1M

15 pF

Te meten spanning

Input oscilloscoop

Afscherming

Kabelcapaciteit

Probe

1M

15 pF

Te meten spanning

Input oscilloscoop

8. De min-aansluiting van de twee kanalen is aangesloten op een verschillen-de spanning.

Deze figuur geeft de correcte aansluiting. Eenvoudiger is het om de COM-aansluiting te gebruiken.

Input A

Input B

Input A

Input B

3 © WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional