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示波器在车辆设计中的使用
在车辆设计中，汽车示波器是调试和验证电子元件、子系统和系统的必备工具。通过显示信号分析和进行电气测量，它们使工程师能够深入研究车辆电子设备。
- 在实验室和试车跑道中工作
- 调试和验证 ECU 内的电子设备
- 测试车辆传感器、执行器和控制模块
- 优化电动汽车牵引逆变器和充电器的能效
- 评估 CAN 和汽车以太网等车载网络的信号完整性
- 识别电气噪声来源
- 自动测试、共享和记录结果
- 电动汽车电池测试
汽车示波器的应用和特点
ECU 测试
示波器对于调试构成 ECU 的微控制器、接口、存储器和模拟信号链非常重要。示波器用于检查电源轨、测量时钟、检测启动和排除噪音问题。
在 ECU 内，通信可能由 I2C 和 SPI 等总线处理。配备合适的示波器可以对这些协议进行解码和触发。
如今的控制单元包含一些高速接口，它们常见于现代服务器中，例如 PCIe 和 DDR。高性能示波器可用于验证这些应用中的信号完整性。
汽车传感器和执行器测试
车辆依赖于各种传感器、电机、开关和执行器。汽车示波器可以帮助工程师检查信号质量和信号间的时间关系。4 个或更多的通道可以让人们了解更复杂的系统。
配备数字逻辑通道的混合信号示波器可以帮助设计人员同时检查 16 个或更多开关或执行器上的时间。
对于机电系统，长记录长度和滚动模式有助于在较长的持续时间内捕捉系统行为。
电气噪声分析和 EMI 测试
从汽车行业的早期阶段开始，辐射和传导电噪声就给设计人员带来了挑战。目前的车辆可能会产生极度混乱的噪声。设计人员面临的挑战是让多种无线通信协议、高速数据网络和高压牵引逆变器共存。4、5、6 系列 MSO 为混合域故障排除提供了多通道、同步频谱分析。高度便携的频谱分析仪 RSA306B 还有助于实时进行快速宽带扫描。
在实验室和试车跑道之间移动
将示波器带入现场可帮助在驾驶条件下进行测试或故障排除。便携式示波器的重量通常小于 2 kg（约 4.5 lbs），便于携带到车内和车辆周围。例如，2 系列 MSO 是一款功能强大但非常便携的示波器，它可以由电池供电。
尽管如此，有些任务仍需要更大的示波器功率。4、5、6 系列 MSO 提供一系列性能，非常适合个人工作台或实验室工作站使用。它们全都使用相同的用户界面，因此工程师可以轻松完成任何任务。
汽车示波器必须在一系列设备上进行各种测量，因此它们需要多种类型的探头。大多数示波器都带有接地参考电压探头，但许多应用需要差分电压探头或电流探头。
记录和共享测量结果
基于 PC 的测试自动化使工程师摆脱了无成效的重复测试工作。用于测试结果记录、共享和归档的设施也简化了工程设计。 一些汽车示波器提供通过 USB 和 LAN 工作的可编程接口。 泰克示波器有完整记录的指令集，并提供软件来加速记录和测量存储。
最适合汽车工程的示波器
以下是一些我们常用于调试和验证汽车系统的示波器系列。
访问示波器页面 ，查看泰克示波器的完整列表。
| 特点 |  2 系列 MSO |
 4 系列 MSO |
 5 系列 MSO |
 6 系列 MSO |
|---|---|---|---|---|
|
带宽范围 |
70 MHz - 500 MHz | 200 MHz - 1.5 GHz | 350 MHz - 2 GHz | 1 GHz - 10 GHz |
|
最大记录长度 |
10 MS | 62.5 MS | 500 MS | 1 GS |
|
模拟通道 |
2、4 | 4、6 | 4、6、8 | 4、6、8 |
|
电池供电 |
是 | - | - | - |
|
汽车串行总线解码器* |
CAN LIN I2C SPI RS-232 |
CAN LIN FlexRay SENT PSI5 I2C SPI RS-232 |
CAN LIN FlexRay SENT PSI5 I2C SPI RS-232 |
CAN LIN FlexRay SENT PSI5 I2C SPI RS-232 |
|
高级分析* |
滚动模式 |
滚动模式 多通道频谱 3 相功率分析 功率分析 |
滚动模式 多通道频谱 3 相功率分析 功率分析 |
滚动模式 多通道频谱 3 相功率分析 功率分析 汽车以太网 |
*选定的可用选件。 有关可用串行总线和分析程序包的完整列表，请参阅仪器数据表。
如何选择最合适的汽车示波器：需要考虑的规格
在根据您的电子系统开发需求选择汽车示波器时，请考虑以下规格和特性：
- 带宽和采样率：这些规格决定了可以准确测量的最大信号频率。对于温度传感器、机电开关和执行器，相对较低的带宽就可以了。对于 ECU 内的信号，建议使用数百甚至数千 MHz 的带宽。
- 通道数：许多测量都可以用一个或两个通道完成，但如果能应对更多的信号，则会更容易地诊断更具挑战性的问题。混合信号示波器可以通过添加可用于显示开关信号、执行器信号和通信总线的数字逻辑通道来进一步扩大可见性。
- 记录长度：决定了示波器在特定采样率下可以捕获的时间量。请注意，记录长度长可能意味着数据量很大，因此，请考虑仪器如何帮助您搜索和分析这些数据。
- 总线解码：解码 CAN、LIN 和 FlexRay 等汽车总线的能力对于排除车辆系统故障至关重要。
- 功率分析：电力在大多数车辆设计中都很重要，在电动汽车中更是如此。如今的示波器内置了功率分析能力，包括基本通道数学、开关损耗分析、三相功率分析等功能。
汽车示波器常见问题
什么是汽车示波器？
汽车示波器是一种用于显示和测量电气 和电子系统中信号的仪器，这些系统常见于车辆内，包括逆变器、发动机系统、 蓄电池系统、安全系统、驾驶舱控制、信息娱乐系统等。
如何使用汽车示波器？
将探头连接到被测设备后，即可使用汽车示波器来查看 信号。工程师会在设计过程中使用它们来验证和调试所开发的 产品。技术人员会在现场使用它们来诊断故障。
哪种示波器最适合汽车使用？
由于汽车系统和工作任务多种多样，因此在确定适合 汽车工作的示波器时需要考虑带宽、记录长度、分析 能力和环境因素（如便携性、温度范围）， 当然还要考虑成本。
请参阅示波器页面 ，比较主要的示波器规格，并访问详细数据表，以帮助找到适合任何应用的示波器。
对于汽车需要使用什么带宽的示波器？
示波器的带宽决定了在不显著降低信号幅度的情况下 仪器可以测量的最高频率。通常情况下， 示波器应当比被测信号快好几倍。对于在 边沿操作的数字系统，信号的频率组成将 由信号的上升和下降时间决定，而不是由信号的周期 决定。如果是检测工作频率低于几 kHz 的机电系统中的信号， 100 MHz 或更低频率的仪器可能就足够了。如果是在处理器系统和串行总线上 进行测量，100 到 500 MHz 的带宽可能是首选。 如果是测量 ECU 内的高速信号或网络信号，可能需要 1 GHz 或更高的 带宽。
请参阅示波器页面 比较带宽，并访问详细数据表，以帮助为任何应用找到合适的示波器。