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    辅导10:各种传感器和执行器波形


    这篇文章的主题是谈论下汽车上使用的各种各样的传感器和执行器。 涉及到以下部件的波形:

    • 起动电流
    • 发电机纹波
    • 柴油机预热塞
    • ABS传感器
    • 速度传感器

     

    起动电流

    评价这一特定波形的目的有两个方面:测量发动机起动所需的电流和评价汽缸的相对压缩。

    发动机起动所需的电流依赖于许多因素,包括发动机的容量、汽缸数、燃油粘度、起动机的状况、起动机电路的状况和汽缸的压缩状态。对于一个典型的4缸汽油发动机,电流在80 - 180安培的范围。

    通过Pico汽车示波器监测各缸压缩冲程所需的电流,就可以比较各缸的压缩了。压缩越大,所需的电流也越大,反之亦然。因此,每缸所需的电流应该是相等的,这是非常重要的。此测试只是各汽缸的相互比较,并不能代替气压表所做的绝对压缩。示例见图1.0。

    气缸压缩测试波形

    图 1.0

     

    交流发电机交流纹波

    这个波形的纹波(如图1.1)表明输出是正确的,且相绕组或二极管(整流片)没有故障,也说明发电机起初的三相交流已整流成了直流,交流发电机的三相对发电机的输出一直正常工作。

    如果二极管有故障,波形每隔一定间隔会有条很长的向下的“尾巴”和33%的总电流输出会损失。三相中的一相发生故障也会有一幅相似的波形,但幅值是正常的3或4倍,且峰值电压超过1伏特。示波器上的电压刻度(缩放比例)不能代表实际的充电电压,但能代表直流纹波的上限和下限。在不同的条件下波形的幅值是不同的,对于充满电的蓄电池显示的是一幅“扁平”的波形;对于缺电的蓄电池显示的是一幅“扩张”的波形,直到电池充电。

    图1.1 说明了交流发电机的整流输出。

    发电机波形

    图 1.1

     

    柴油机预热塞接线

    图 1.2

     

    柴油机预热塞

    这个测试的目的是评估预热塞的状况(本例子用的是4缸发动机),并测量“通电”时间,这个时间由时间继电器控制。典型的预热塞(或加热器)开始会有个很高的电流,然后电流会逐渐下降,最后稳定在一个固定安培数。下降多少电流将取决于预热塞的额定功率。此数据可以在相关的柴油机籍资料里查到。

    我们可以用Pico汽车示波器测量预热塞通电时间,该时间从电流的初始下降点到关闭点;它是大约17秒。图1.2 显示用电流钳测预热塞的电流。图1.3显示电流下降情况和所用的时间。

     

     

     

     

    柴油机预热塞波形

    图 1.3

     

    ABS 传感器

    ABS传感器接线

    图 1.4

    防抱死制动系统(ABS)依赖于来自安装在毂组件上传感器的信息。

    如果急刹车,ABS电子控制?椋‥CM)会失去来自车轮的信号,ECM假定该车轮已被锁死,这时ABS会释放刹车片刻直到再次收到信号。因此,传感器能够提供信号给ABS ECM是非常重要的。

    ABS传感器和曲轴角度传感器一样,使用由一个“发音轮”影响的信号拾取器,两者相互接近时便产生信号。“发音轮”和传感器之间产生的是连续的交流正弦波,这个正弦波可以在Pico汽车示波器上监测到。

    ABS传感器通常为两线连接型(一些会有一条同轴线连接到外壳),ABS的电压输出可在示波器监测到。

    图1.4 显示了四条连接线连接到ABS电子控制?,目的是监测两个前轮传感器。产生的波形如图1.5 所示。同时在道路测试中您会注意到频率的变化。

     

    ABS 波形

    图 1.5

     

    车速传感器

    ECM使用来自车速传感器的信息,当汽车在慢转或静止时,就可以调节发动机的怠速。车速传感器有三条线,一条是电源线,一条是接地线,一条是数字方波信号输出线;输出信号在12伏处转变。

    用千斤顶把一个轮子顶起来,将Pico汽车示波器连接到车速传感器上。起动发动机,选择一个档位,在Pico汽车示波器上会看到一个从12V到0V变换的波形。随着车速的增加,变换频率也会增加。

    车速传感器是一个经常被低估的传感器,它也提供信息给车辆的车载电脑、速感音响系统和速感动力转向系统。车速传感器可以装在变速箱的车速表驱动器上,也可以装在车速表头的后方。

    图1.6 显示一个典型的速度传感器输出。

    车速传感器波形

    图 1.6

    上述示例波形都是用 PicoScope 汽车示波器记录的。

     

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