DS1000B在爆震信号测试中的应用
引言
自内燃机诞生至今，其燃烧问题一直为整个内燃机工业领域的众多工程师、学者所探讨和研究。特别是随着现代汽车工业的发展和人们对环境的要求越来越高，科学家们在寻找新的替代能源的同时也在不断的提高内燃机的燃烧效率和降低废气排放量。爆震现象是内燃机的一种不正常燃烧现象，它会导致内燃机燃烧效率降低，降低设备使用寿命，严重时甚至直接损害设备，在发动机设计、制造和检测中，都需要详尽测试并竭力避免。
示波器作为现代测试测量领域的主要工具之一，越来越多的被各行各业所选择。且使用示波器检测信号直观易见，可以同时进行定性和定量分析，极大的简化了测试流程，方便了测试工作的开展。下面我就简单介绍一下RIGOL公司设计生产的DS1000B系列数字示波器在测试发动机爆震信号中的应用。
应用实例
图一 DS1204B示波器
在设计和制造发动机的时候，需要检测发动机的爆震情况。在检测到爆震信号后，可以通过改善燃烧室的形状，消除燃烧室的死角，使火花塞位于燃烧室的中间位置等方法来消除爆震。现代发动机技术广泛使用的点火提前装置也可以通过推迟点火提前角，有效地抑制爆震，以保障发动机的使用寿命。
DS1000B系列数字示波器是一款4通道，其*大带宽为200 MHz，具有2 GSa/s实时采样率。在此我们以DS1204B进行测试。
将DS1204B连接到爆震传感器、点火器、控制器等电路节点上，注意连接的时候要正确接地，以减小噪声信号的干扰。打开触发菜单，选择合适的触发方式——一般选择点火控制信号为触发源，选择边沿触发方式。再将四路信号调节到屏幕上合适的位置，就可以接通电路进行测试了。
打开发动机，启动示波器，示波器捕捉到发动机产生的爆震信号：
下图中，CH4即爆震信号，他起始于点火信号（CH3）之后几个毫秒内不等，CH1和CH2为点火相关的控制和状态信号。
图二 爆震信号
示波器应用简介
示波器作为此检测系统中*重要的测试工具，其性能的优劣直接关系到检测结果的准确性，在爆震信号的测试中，DS1204B的优越性能主要体现在以下方面：
抗干扰能力
在发动机测试车间，由于发动机本身的噪声、点火线圈的干扰噪声等多种电磁干扰的存在使得环境中有近百毫伏级的噪声信号存在，如图三中的CH1通道信号就是在去除DS1000B的屏蔽后测试得到的信号。从图中可以看到，*大瞬间干扰达到230mV峰值，而爆震信号本身的幅度只有150mV左右，在这样的环境下如果想测试到完整的信号对仪器的抗噪性能有极高的要求，而DS1000B示波器采用的内部枯燥结构设计极大程度屏蔽了噪声。
图三 发动机测试现场的噪声特性
清晰显示
DS1000B示波器具有通常500M以上示波器64 K色TFT彩色液晶屏，其色彩逼真，功耗更低，寿命更长，且可视角度较大，易于观测信号。特别如爆震这类不规则信号在普通的黑白屏幕示波器界面上观测，很难区分四路信号，不能清晰的观察到测试结果。
TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏，也就是“真彩”(TFT)。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以**控制显示色阶，所以TFT液晶的色彩更真。TFT液晶显示屏的特点是亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳、可视角度大，但也存在着成本较高等的不足。
TFT液晶技术被广泛采用于电脑、手机等人机交互界面，是当前显示屏中应用的主流技术。
捕获和触发方式丰富
形如爆震这一类的信号，有噪声的特性，一般检测时*关注的指标就是峰峰值等电压大小类参数。而由于兼顾到波形观测的完整性，又需要在大时间档位的设置下测试，这就导致能够使用的采样率较低，容易丢失大幅值数据，而打开峰值检测就可以解决此类问题；同时触发方式的选择也决定了波形获取的效率，DS1000B具有边沿、视频、脉宽、码型、交替五种触发方式，且触发灵敏度可调，可以方便的捕捉各类特别是不规则信号。
图四 普通捕获方式得到的信号
其他特性
现代测试测量多在系统中进行，通讯接口就成为了衡量一款仪器优劣的重要指标之一，DS1000B具有USB Device，双USB Host，LAN（符合LXI标准），可选配的GPIB多种接口，其开放式的编程资源给用户提供了****的便利。
且DS1000B设计之初就将方便用户使用作为研发的基准之一，因此其具有多种人性化设计，例如测量和存储的快捷键、功能按键的背光设计等。
