示波器測量汽車ABS輪速傳感器信號(hào)及分析

ID:689795 · 發(fā)表于 2020-8-24 15:16

汽車的制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（antilock brake system）簡稱ABS。作用就是在汽車制動(dòng)時(shí)，自動(dòng)控制制動(dòng)器制動(dòng)力的大小，使車輪不被抱死，處于邊滾邊滑（滑移率在20%左右）的狀態(tài)，以保證車輪與地面的附著力在最大值。

而ABS中輪速傳感器的作用是測量汽車車輪轉(zhuǎn)速。輪速傳感器檢測每個(gè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率信號(hào)（轉(zhuǎn)速信號(hào)），然后把這個(gè)信號(hào)傳給ABS電腦。當(dāng)車速達(dá)到設(shè)定值時(shí)，緊急剎車制動(dòng)，ABS系統(tǒng)就開始工作。當(dāng)ABS電腦控制車輪一剎一松時(shí)，輪速傳感器就把檢測到輪胎由剎死到旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的距離信號(hào)傳入ABS電腦，從而讓ABS控制剎車達(dá)到最佳剎車距離。常見的輪速傳感器主要有磁電式輪速傳感器和霍爾式輪速傳感器。

磁電式輪速傳感器是利用電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的。它結(jié)構(gòu)簡單、成本低、不怕泥污，無需供電，在ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但是同時(shí)也有一些缺點(diǎn)，如頻率響應(yīng)不高，當(dāng)車速過高時(shí)，傳感器的頻率響應(yīng)跟不上，容易產(chǎn)生誤信號(hào)。還有就是抗電磁波干擾能力差。示波器測量的波形呈正弦波形狀，且車輪轉(zhuǎn)速越高，輸出信號(hào)電壓幅值越大。

霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應(yīng)原理制成，其輸出信號(hào)電壓幅值不受轉(zhuǎn)速的影響，頻率響應(yīng)高，抗電磁波干擾能力強(qiáng)，但必須有供電。我們以此傳感器為例進(jìn)行測量：

首先給示波器的一個(gè)通道接上一根BNC轉(zhuǎn)香蕉頭線，紅頭接刺針為正極，連上傳感器的信號(hào)線，黑頭可接鱷魚夾或者刺針為負(fù)極接地。

打開示波器通道菜單，將通道衰減比設(shè)置為1X，垂直檔位調(diào)到1V/div，時(shí)基打到10ms左右，到時(shí)候可以根據(jù)實(shí)際情況再調(diào)整。

由于霍爾式輪速傳感器有電源供電，因此此時(shí)觀察波形應(yīng)該有一個(gè)11-12V左右的直流電。

將車輛用千斤頂架起，轉(zhuǎn)動(dòng)車輪，用汽車示波器測量傳感器信號(hào)輸出波形。

霍爾效應(yīng)傳感器由一個(gè)永久磁鐵或磁極的幾乎完全閉合的磁路組成，一個(gè)軟磁葉輪轉(zhuǎn)過磁鐵和磁極之間的空隙，當(dāng)在葉輪上的窗口允許磁場通過，并不受阻礙地傳到霍爾效應(yīng)傳感器上的時(shí)候，磁場就中斷了（因葉片是傳導(dǎo)磁場到傳感器上的媒體），葉輪在窗口開和閉時(shí)允許磁場通過和遮斷磁場，導(dǎo)致霍爾效應(yīng)傳感器像開關(guān)一樣接通和關(guān)斷，這就是為什么一些汽車制造商將霍爾效應(yīng)傳感器和其他一些類似的電子設(shè)備稱為霍爾開關(guān)的原因，這個(gè)裝置實(shí)際上是一個(gè)開關(guān)設(shè)備。因此，霍爾效應(yīng)傳感器的信號(hào)波形其實(shí)是一個(gè)又一個(gè)的脈沖，也就是方波。

車輪轉(zhuǎn)速越快，信號(hào)波形的頻率就越快，但其交流電壓值不變，都是從0V變成1V。將車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變緩，就可以看到信號(hào)波形的頻率也隨之變小。

如果該數(shù)字式ABS傳感器一直只有0伏電壓輸出，應(yīng)該首先檢測確認(rèn)它是否有電源供應(yīng)。然后確認(rèn)該傳感器的信號(hào)頻率是否緊跟車輪轉(zhuǎn)速，否則就意味著故障。

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