1. Osciloscopio: Fundamentos y Aplicaciones
¿Para qué sirve un osciloscopio? El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical (Y) representa el voltaje, mientras que el eje horizontal (X) representa el tiempo. Con este aparato es posible:
- Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.
- Determinar qué parte de la señal es DC (corriente continua) y cuál AC (corriente alterna).
- Localizar averías en un circuito.
- Medir la fase entre dos señales.
- Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.
1.1. Periodo y Frecuencia
Si una señal se repite en el tiempo, posee una frecuencia (f). La frecuencia se mide en Hertz (Hz) y es igual al número de veces que la señal se repite en un segundo, es decir, 1 Hz equivale a 1 ciclo por segundo. Una señal repetitiva también posee otro parámetro: el periodo, definido como el tiempo que tarda la señal en completar un ciclo. Periodo y frecuencia son recíprocos el uno del otro.
2. Sistema de Disparo (Trigger) en Osciloscopios
2.1. Nivel de Disparo (Trigger Level)
El sistema de disparo, a través de un potenciómetro, permite ajustar el nivel de señal a partir del cual el sistema de barrido empieza a actuar en el modo de disparo manual. Este ajuste no es operativo en modo de disparo automático.
3. Multiplexado: Buses de Datos
3.1. Diferencias entre Sistemas con y sin Bus de Datos
Los requisitos actuales de seguridad, confort, economía y control de la contaminación han impulsado el desarrollo de sistemas con mayor capacidad de transmisión de datos y menor cantidad de cableado.
- Sin Bus de Datos: La información se enviaba desde las ECUs (Unidades de Control Electrónico) mediante un gran número de cables, donde cada información tenía su propio cable.
- Con Bus de Datos: Se reduce el número de cables. El intercambio de información entre las ECUs se realiza mediante un máximo de dos cables y es de tipo bidireccional.
4. Trama de Datos: Estructura y Significado
Una trama de datos es una estructura de información organizada para la comunicación entre ECUs. Su estructura se puede entender como un mensaje que incluye información de inicio, identificación, datos y verificación.
4.1. Componentes de una Trama de Datos
Analicemos la estructura de la trama por partes:
- Campo de Inicio: El mensaje se inicia con un bit dominante (0), utilizado por las unidades de mando para sincronizarse.
- Campo de Estado: Los 11 bits de este campo sirven como identificador para que las unidades reconozcan la prioridad del mensaje. El bit RTR (Remote Transmission Request) puede ser:
- 0 = Mensaje de datos
- 1 = Trama remota sin datos, para solicitar datos o realizar un chequeo.
- Campo de Control: Indica las características del campo de datos. El bit IDE (Identifier Extension) indica:
- 0 = Trama estándar de 11 bits.
- 1 = Trama extendida de 29 bits.
- Campo de Datos: Contiene la información en sí: r.p.m., temperatura del aire, velocidad del vehículo, r.p.m. de las ruedas, etc.
- Campo de Aseguramiento CRC (Cyclic Redundancy Check): Se utiliza para detectar errores en la trama.
- Campo de Confirmación ACK (Acknowledge): Estos dos bits son recesivos (1). Las unidades, al recibir el CRC, modifican el primer bit del campo ACK por uno dominante (0), indicando que el mensaje ha sido recibido correctamente.
- Campo de Final de Mensaje (EOF): Indica el final del mensaje con una cadena de 7 bits recesivos.
5. ECUs en Sistemas Multiplexados
5.1. Diferencias entre ECUs Comunes y Multiplexadas
Las ECUs en sistemas multiplexados están diseñadas para comunicarse a través del bus de datos, compartiendo información y reduciendo la necesidad de cableado individual para cada sensor o actuador.
5.2. Mediciones en Sistemas Multiplexados
En un sistema multiplexado, no es posible realizar mediciones con un multímetro con el motor en marcha, aunque se pueden recolectar algunos datos utilizando un osciloscopio (pulso modulado desde la ECU, valores de los TPS). El scanner automotriz es la herramienta principal para interactuar con este sistema, permitiendo leer averías y verificar en tiempo real los valores de los sensores.
6. BSI (Built-in Systems Interface)
6.1. ¿Qué es la BSI?
La BSI (Unidad maestra o caja de servicio inteligente) sirve de interfaz entre los calculadores conectados a la red y la máquina de diagnóstico. Gestiona los consumos de las unidades y de sí misma. La BSI integra:
- Electrónica de interfaz: relés, fusibles, toma de diagnosis, etc.
- Electrónica de control: Gestiona la comunicación entre todas las unidades.
- Electrónica de cálculo: Gestión autónoma de señalización, alumbrado interior, antiarranque, etc.
- Un programa: que permite telecodificar las unidades.
- Una memoria no volátil: Códigos de llaves, VIN, radio, etc.
7. BSM (Boîtier de Servitude Moteur)
7.1. ¿Qué es la BSM?
La BSM es una caja de servicio del motor que comanda los relés de potencia del vehículo según las órdenes de la BSI. Integra una tarjeta electrónica, maxifusibles, fusibles y relés.
8. Diagnóstico de Averías en Sistemas Multiplexados
Para analizar una posible avería en la red multiplexada, hay que tener en cuenta que una ECU averiada que esté conectada a la red, en ningún caso es cortapisa para que el sistema trabaje con normalidad. Por ejemplo, si se estropea una ECU de puerta, ésta no cerraría ni comandaría a las demás. Pero si se estropean los cables del BUS, sería posible accionar la puerta pero no las demás.
Para realizar mediciones sobre una red multiplexada no es posible emplear un multímetro convencional. Los mejores aparatos para trabajar sobre el sistema son el scanner y el osciloscopio. Las averías que una red puede presentar son:
- Cortocircuito de un cable a masa.
- Cortocircuito de un cable a positivo.
- Cortocircuito entre cables.
- Cable cortado.
En caso de realizar un empalme en los cables, es necesario utilizar los conectores específicos para no variar la resistencia de los mismos.
Si se desea introducir o extraer sistemas a la red (GPS, CD, etc.), se precisa de telecodificación, o que ese sistema esté predeterminado por el fabricante.