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任务资讯

1.数字万用表的使用

数字万用表作为常用的测量仪表，与模拟式万用表相比，其灵敏度高、准确度高、显示清晰、过载能力强、使用简单。数字万用表功能多，应用广泛，可以实现电压、电流、电阻、电容、二极管、晶体管、温度及频率等参数的测量。

（1）数字万用表的特点

1）数字显示，直观准确。数字万用表采用数字化测量和数字显示技术，通过液晶显示器把测量结果直接以数字的形式显示出来，读数方便准确。

2）准确度高。数字万用表的准确度是测量结果中系统误差和随机误差的综合，它表明了测量结果与实际数值的一致程度，也反映了测量误差的大小。数字万用表的准确度与显示位数有关，其性能远远优于指针式万用表。

3）分辨率高。分辨率是指数字万用表对微小电量的识别能力，主要受到准确度的制约。数字万用表中的分辨率是以能显示的最小数字（零除外）与最大数字的百分比来确定的，百分比越小，分辨率越高。例如，“3*1/2”为数字万用表可显示的最小数字为1，最大数字为1999，其分辨率为1/1999≈0.05%。

（2）数字万用表的使用方法 数字万用表（图1-1）是智能网联汽车配套、检测中要用到的多用途电子测量仪器，有很多特殊功能，其主要功能是对电压、电阻和电流等进行测量。

数字万用表接线端说明，如图1-2所示。数字万用表测量参数见表1-1。

数字万用表使用方法如下：

1）交流电压的测量。将档位转换开关有黑线的一端拨至“V AC”档位 ，红表笔插入“ ”插口，黑表笔插入“COM”插口，表笔接触测量点，显示屏上便出现测量值（量程自适应），如图1-3a所示。

2）直流电压的测量。将档位转换开关拨至“V DC”档位 ，表笔接法同1），其测量方法与测交流电压相同，如图1-3b所示。在测量毫伏级交/直流电压时，将档位转换开关拨至“mV AC/DC”档位 ，按功能切换键切换直流和交流电压测量模式即可测量，如图1-3c所示。

3）电流的测量。被测交流或直流电流小于400mA时，将档位转换开关拨至“mA”档位，红表笔插入“mA/μA”插口，黑表笔插入“COM”插口，将两表笔串联接入被测量电路测量点，接通电路即可显示读数（量程自适应）。当被测交流或直流电流是μA级时，将档位转换开关拨至“μA”档位，其测量方法同上。当被测电流大于400mA时，红表笔应换至“10A”插口，黑表笔仍插入“COM”插口，其测量方法同上，显示值以“A”为单位，如图1-4所示。

4）电阻的测量。将档位转换开关拨至“ ”档位，红表笔插入“ ”插口，黑表笔插入“COM”插口，按功能切换键可切换至电阻档模式即可进行测量（量程自适应选择）。

5）线路通、断的检查。将档位转换开关拨至“ ”档位，红表笔插入“ ”插口，黑表笔插入“COM”插口，按功能切换键激活通断性蜂鸣器即可进行线路通、断检查。若被测线路电阻小于70Ω，则蜂鸣器将持续发出提示音，说明线路通路；反之，则表示线路不通或接触不良，如图1-5所示。

6）二极管的测量。将档位转换开关拨至“ ”档位，红表笔插入“ ”插口，黑表笔插入“COM”插口，将红表笔接到待测二极管的阳极，黑表笔接到阴极。读取显示屏上的正向偏压，若测量表笔极性与二极管极性相反，显示读数为OL，则可以区分二极管的阳极和阴极。

2.数字示波器的使用

在智能网联汽车车载传感器、控制器、执行器调试、测试中，数字示波器是常用的测量仪器，其作用是对连续信号进行片断式的采集，将采集到的模拟电压信号转换为数字信号记录下来，再通过显示屏将其重现，即可将肉眼无法识别的电子信号转换成可观测的波形图形。

数字示波器在使用中一般通过调节 X 轴上的时间间隔和 Y 轴上的幅值来观测各种物理参数的变化，如图1-6所示。

（1）示波器常用术语

1）幅值比例：垂直方向每格高度代表的信号数值。

2）时基（Time base）：每格水平长度代表的时间值。

3）触发电平（Trigger level）：示波器触发采集时的起始幅值。

4）触发源：示波器的触发通道信号，如通道1（CH1）、通道2（CH2）。

5）触发沿：示波器显示时的波形上升或下降沿。

6）自动触发（Auto trigger）：示波器根据信号特点自动设置触发条件。

（2）垂直 Y 轴幅值比例调节 示波器显示屏纵坐标控制系统可调节电压轨迹在 Y 轴上的显示，用户可通过电压档位调整开关、 Y 轴位移旋钮等来调节幅值。电压比例垂直方向上显示的每个格子所对应的实际幅值，如图1-7所示。

（3）水平 X 轴时基调整 示波器显示屏横坐标控制系统可调整时基，时基的选择决定了重复性信号在显示屏上显示的频数，即水平方向显示的每个格子所对应的实际时间值。同样的信号使用不同时基的显示情况，如图1-8所示。

（4）触发调整 当触发调节不当时，显示的波形将出现不稳定现象。所谓波形不稳定，是指波形左右移动不能停止在屏幕上，或者出现多个波形交织在一起，无法清楚地显示和锁定波形。图1-9a所示的波形不稳定，无法锁定；图1-9b正确设定了触发电平，准确锁定波形。

（5）校准信号的使用 示波器提供一个频率为1kHz、电压为3V的校准信号，其作用是可以检查示波器自身的测量是否准确，输入探头是否完好，当使用比较法测量其他信号时，可作为标准提供参考信号，如图1-10所示。

（6）数字示波器的使用方法

1）水平控制（见“水平控制”功能键）。按下“ROLL”键进入快速滚动模式，滚动模式的时基范围为50ms/div～100s/div，如图1-11所示。

①水平位置，修改波形显示的水平位置。

②水平档位，修改水平时基档位。

2）垂直控制（见“垂直控制”功能键）。

①“1”模拟输入通道。

②垂直位置，修改对应通道波形的垂直位移。

③垂直电压档位，修改当前通道的垂直档位。

④按下“Math”键，打开波形运算菜单。

⑤按下“Ref”键，打开波形参考功能。

3）触发控制。

①按下“Setup”键，打开触发功能菜单。

②按下“Auto”键，切换触发模式为Auto（自动）模式。

③按下“Normal”键，切换触发模式为Normal（正常）模式。

④按下“Single”键，切换触发模式为Single（单次）模式。

⑤触发电平Level，设置触发电平。

4）运行控制。

①按下“Auto Setup”键，开启波形自动显示功能。

②按下“Run/Stop”键，可将示波器的运行状态设置为“运行”或“停止”。

5）波形测量。首先连接探头，将探头探针的一端接被测信号，鳄鱼夹接信号地。可以通过示波器的“Auto Setup”按键，快速自动地获取到波形，这是一种便捷的方式，方便初学者使用。除了自动获取波形，我们也要掌握手动调节的方法。以上升沿触发为例，选择合适的档位，通过调节垂直档位和时基档位来调整波形在垂直和水平方向上的波形大小，位置旋钮可以调节波形在屏幕垂直于水平方向的位置，通过调节Level电平在波形范围内的位置，满足此触发电平的波形便会稳定地显示在示波器屏幕上。

3.CAN总线分析仪的使用

CAN总线分析仪一般应用于工业控制、实时通信、汽车电控设备开发、工业品开发等领域，适用于ISO 11898标准及CAN2.0A、CAN2.0B协议规范，如图1-12所示。

（1）硬件连接 CAN总线分析仪的USB接口符合USB2.0全速协议规范，USBCAN-II Pro接口卡与PC的连接方式有以下两种：

1）总线分析仪供电模式。通过随机附带的USB电缆直接连接PC的USB接口，由PC的USB接口向USBCAN-II Pro接口卡提供+5V电源。

2）CAN总线分析仪的连接。将USBCAN-II Pro接入CAN总线，CAN_H连CAN_H、CAN_L连CAN_L即可建立通信。CAN-bus网络采用直线拓扑结构，离总线最远的2个终端需要接入120Ω的终端电阻。如果节点数目大于2，则中间节点不需要安装120Ω的终端电阻，对于分支连接，其长度不应超过3m。

为了增强CAN通信的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的2个端点通常要加入终端电阻。终端电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如，双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的2个端点应集成120Ω的终端电阻。USBCAN-II Pro接口卡采用82C251收发器，如果网络上其他节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算，如图1-13所示。

USBCAN-II Pro接口卡具有1个电源指示灯（PWR）、1个数据流指示灯（SYS）、1个CAN1指示灯、1个CAN2指示灯，以指示设备的运行状态。USBCAN-II Pro接口卡上电后，4个指示灯同时点亮，之后PWR和SYS常亮，但CAN1和CAN2灯不亮，表明设备已经供电，系统完成初始化；否则，表示存在系统电源故障或其他故障。USB接口连接正常后，当PC端有上位机软件调用USBCAN设备时，USB信号指示灯SYS会闪烁。此时当CAN1或CAN2有数据收发时，对应的CAN1、CAN2指示灯会闪烁。若SYS闪烁但CAN1或CAN2指示灯不亮，则说明CAN通道无数据，应检查接线、通信波特率、匹配电阻等是否正确，如图1-14所示。

（2）ECANTools软件的使用方法 ECANTools软件是广成科技有限公司自主开发的调试软件，USB转CAN卡配合该软件可以快速进行CAN总线数据收发，实现PC到CAN2.0A和CAN2.0B协议的总线（包括标准帧、扩展帧、数据帧、远程帧）的双向通信。其发送界面包括普通模式和列表模式。

1）普通发送模式。普通发送模式非常直观，所有设置选项均在主界面中，可直接设置，如图1-15所示。

2）列表发送模式。列表发送模式可以将CAN帧添加到发送列表中，发送列表可同时发送多条不同的报文，并可循环发送，列表可保存到本地并可加载。此功能适用于CAN卡同时调试多个CAN节点，或需要按时序发送数据。用户可根据自己的习惯选择使用，如图1-16所示。

3）波特率自动识别。ECANTools软件可以自动识别总线波特率，当用户在不知道CAN总线波特率的时候，软件的自动识别波特率功能会帮助用户识别。识别波特率分为两种模式：标准波特率识别和全范围波特率识别，如图1-17所示。

（3）CAN总线分析仪的使用方法 ECANTools软件自带CAN总线分析功能，当遇到CAN总线连接错误时，可以很直观地帮用户分析CAN总线干扰和测试CAN总线状态，如图1-18所示。

当接收到CAN总线上的错误帧时会指示错误帧类型，统计错误帧率，便于用户分析CAN总线状态并快速定位发送错误帧的节点，如图1-19所示。

1）数据转发功能。数据转发功能可将某一通道接收到的CAN数据发送回当前总线或通过另一条通道发送出去。转发功能支持数据过滤，用户可以非常灵活地将滤波功能与转发功能一起使用，将双通道USBCAN设备作为连接两条CAN总线的网关，只将想要的数据转发过去。典型应用有：

①CAN总线学习。设备开发人员可使用此功能将设备自身发送的数据经过USBCAN转发回来接收，从而判断设备的发送、接收功能是否正常，数据是否正确。

②汽车电子开发诊断的用户可使用此功能将想要的数据过滤出来之后通过另一个通道发出，可用于屏蔽一些无关数据，如图1-20所示。

2）智能多段滤波功能。智能滤波功能不再需要计算复杂的屏蔽码和验证码，只需简单地设置需要过滤显示的ID或ID段即可对应接收。比如，设置接收ID从100～200，那么只需在滤波设置界面输入100～200，则系统只接收ID为100～200的数据，滤波段可设置多个并可同时使用，如图1-21所示。

3）总线监听模式功能。可以设置USB转CAN卡只听模式，在这种模式下，设备只是接收CAN总线上的数据，不向总线发送回应数据包，适用于正在运行的CAN总线系统中，截获总线数据进行分析，如图1-22所示。

4）实时数据统计显示功能。可以按相关统计规则，将接收到的数据实时分类显示，此功能非常便于将相同的帧合并到一起显示，便于数据分析和处理，如图1-23所示。

资讯小结