Z jednej strony w prasie pojawiają się poważne artykuły tłumaczące, że bez oscyloskopu nie ma co podchodzić do nowoczesnego samochodu, a z drugiej strony istnieje na rynku ogromna liczba warsztatów samochodowych i poważnych autoryzowanych serwisów, w których nikt nigdy nie widział oscyloskopu.

Może najpierw spróbuję odpowiedzieć, dlaczego mało jest fachowców używających oscyloskopy? Dlatego, że dużą liczbę samochodów można naprawić posługując się metodą podstawiania części sprawnych, oraz metodą rutyny, czyli typowych usterek w danym modelu. Naprawimy dużo samochodów, a trudne przypadki można odesłać do innego warsztatu. Jeżeli tak jest, to co daje nam oscyloskop? Oscyloskop jest przyrządem, który obrazuje przebiegi sygnałów elektrycznych. Usterkę mechaniczną, np. rysę pęknięcia widać, natomiast zakłócony sygnał z czujnika ABS, spowodowany oddaleniem się czujnika od tarczy z wycięciami jest niewidoczny gołym okiem. Mechanicy doskonale wiedzą, ile czasu potrzeba na wyjęcie czujnika z niektórych uchwytów przy kołach. Dlatego szybszą i prostszą metodą jest po prostu podnieść samochód i kręcąc kołami obejrzeć przebiegi sygnałów na oscyloskopie. Liczba usterek spowodowanych nieprawidłową pracą elementów wykonawczych, czujników, okablowania oraz nakładaniem się zakłóceń elektromagnetycznych jest ogromna. Wiele takich przypadków i całe opisy prawidłowych przebiegów jest opisana w literaturze fachowej. Polecam m.in. następujące publikacje: “Elektrotechnika i elektronika w pojazdach samochodowych ” – Herner, Riehl; “Elektronika w technice motoryzacyjnej” – Konopiński; “Informatory techniczne Bosch” i „Poradnik Serwisowy – Oscyloskop w diagnostyce samochodowej” – M. Burdka.
I tu pojawia się pierwszy problem. Trzeba przeczytać literaturę, pomyśleć, przeanalizować fizyczne zjawiska zachodzące w samochodzie. Wielu mechaników woli z pewnością godzinami podstawiać elementy i myśleć, dlaczego silnik źle pracuje?
Drugim problemem jest nauczenie się obsługi danego przyrządu. Zwykły próbnik diodowy nie wymaga specjalnej instrukcji. Po kilku minutach potrafimy określić plus i minus w danym miejscu instalacji samochodowej. Po jasności świecenia diody, można nawet oszacować wartość napięcia. Mając kilkugodzinne doświadczenie wykrywamy nieprawidłową masę. Można też zobaczyć, czy czujnik Halla z aparatu zapłonowego działa czy nie, sprawdzić czy dochodzą impulsy z modułu do cewki zapłonowej itd. Po kilku miesiącach praktycznego doświadczenia przy samochodzie odkrywamy coraz to nowsze zastosowanie tego prostego przyrządu. Z oscyloskopem jest trochę trudniej. Na wstępie mamy do wyboru bardzo duże możliwości ustawienia samego przyrządu, tj. wybrania odpowiednich funkcji. Trzeba przyrząd odpowiednio podłączyć stosując właściwe sondy pomiarowe. Otrzymany obraz przeważnie na początku jest niestabilny, zakłócony i w niczym nie przypomina wykresów oglądanych w podręcznikach. Trzeba w tym momencie znowu coś ustawiać i analizować sposób podłączenia sond. Jest to pewna szkółka, przez którą musi przejść każdy nowy użytkownik oscyloskopu. Czy to się opłaca? Na to pytanie mogą odpowiedzieć tylko te osoby, które posługują się oscyloskopem, tak jak diodowym próbnikiem napięcia. Potrafią nie tylko odczytać typowe przebiegi, ale również sami wykorzystują i wymyślają nowe zastosowania przyrządu. Mówi się, że oscyloskop jest przez nich “opanowany”. I właśnie tacy fachowcy potrafią popatrzeć się na swoją pracę sprzed kilku lat i zobaczyć, ile zmarnowali godzin w przeszłości, na poszukiwanie usterki bez pomocy oscyloskopu. Przypomina to dowcip o drwalu rąbiącym tępą siekierą. Na pytanie, dlaczego jej nie naostrzy, odpowiada, że nie ma czasu, bo ma dużo pracy. Czy my nie robimy podobnie, bo mamy dużo pracy, a mało czasu na uczenie się czegoś nowego?

Oscyloskop cyfrowy S2800 koreańskiej firmy SEINTEK.

Złoty środek
Gwarantem szybkiego sukcesu jest zastosowanie złotego środka. Nie musimy posiadać niesamowitej wiedzy o budowie oscyloskopu, aby się nim posługiwać, ale też bez pewnych wiadomości nic nie zrobimy. Nie musimy kupować najnowszej zdobyczy techniki za kilkadziesiąt tysięcy złotych, bo może okazać się, że tak drogi oscyloskop spełnia prawie te same funkcje. Czasami więc warto posłuchać rad fachowców, którzy przetestowali niejedno urządzenie. Oscyloskop musi być niejako “szyty na miarę”, to znaczy musi być nie za bardzo skomplikowanym instrumentem, który możemy błyskawicznie ustawić do danego zadania. Na wyświetlaczu nie może być za dużo danych, z których i tak nie korzystamy, ale muszą być te dane, które niosą dla nas istotne informacje. Ponadto musi istnieć możliwość wyboru danych, które chcemy widzieć. Idealnym rozwiązaniem jest możliwość pokazania kształtu przebiegu, jaki szukamy. Do tego służy funkcja pamięci, w której będą przebiegi wzorcowe zapisane przez producenta lub przez nas samych. Nasza wiedza plus przyjazny instrument, to jest właśnie ten złoty, poszukiwany przez nas, środek.

Jaki wybrać oscyloskop?
Wybierając oscyloskop należy zwrócić uwagę na kilka parametrów technicznych. Najprawdopodobniej będzie to nowoczesny oscyloskop cyfrowy, dlatego warto przyjrzeć się pewnym parametrom technicznym. Rozdzielczość – jest to ilość punktów w kierunku pionowym. Przeważnie liczba ta wynosi kilkaset. Jeżeli jest to oscyloskop cyfrowy, to należałoby posługiwać się bitami. I tak jeżeli mamy 256 punktów 256=28 to mówimy, że jest to osiem bitów. Czasami można spotkać określenie długość słowa.
W osi poziomej określona jest tak samo liczba punktów pomiarowych lub inaczej próbek. Tutaj posługujemy się pojęciem rekordu. Jeżeli rekord jest 9-bitowy to znaczy, że ilość punktów pomiarowych w osi poziomej wynosi 29=512. Aby lepiej sobie to wyobrazić, spójrzmy na rysunek. Słowa, są to kolumny, a suma wszystkich kolumn tworzy rekord. Oczywiście im więcej punktów, tym lepiej. Jednak nie należy wpadać w przesadę. Oscyloskop ma służyć nam do konkretnych celów, badania przebiegu sygnałów samochodowych. Zbyt duża dokładność jest po prostu niepotrzebna. Ważnym parametrem technicznym jest też próbkowanie, czyli ile razy na sekundę jest dokonywany pomiar napięcia, czyli badanie jednej kolumny. Ilość próbek na sekundę oznacza się Ms/s, Msa/s lub MHz, gdzie “M” oznacza milion, a “s” lub “Sa” samples, czyli próbki. Jeżeli oscyloskop ma 50Ms/s, to znaczy, że 1/50 x 10-6=20 x 10-9=20ns. Oznacza to, że najkrótszy czas potrzebny na odczytanie jednego słowa (kolumny) wynosi dwadzieścia nanosekund. Cały ekran zostanie odczytany w najmniejszym czasie 20ns x 512=10,24ms. Są to parametry, które dają nam pojęcie o technicznej stronie przyrządu pomiarowego. Ważne są też inne właściwości. Ekran powinien być jasny i czytelny z możliwością podświetlania, które jest bardzo ważne w warsztacie. Poza tym sam przyrząd musi być poręczny, to znaczy względnie mały i “dobrze leżeć” w ręku. W warunkach warsztatowych często musimy “wejść” z takim przyrządem “pod kierownicę”, “pod maskę” lub “pod nadkole”. Wszędzie tam jest ciasno, a więc podręcznym lub może poręcznym przyrządem jesteśmy w stanie szybko znaleźć usterkę. A to oznacza szybsze zarabianie pieniędzy. Trudno jest opisywać oscyloskopy znajdujące się na rynku, narażając się lub chwaląc ich producentów. Jednym z ciekawych modeli jest oscyloskop cyfrowy przystosowany do techniki samochodowej S2800 koreańskiej firmy SEINTEK, dostępny w warszawskim sklepie LABIMED ELECTRONICS (patrz zdjęcie).
W kolejnych wydaniach NW napiszemy jak nauczyć się z niego korzystać i szybko wykrywać usterki w samochodzie.

Stanisław Mikołaj Prive