各个传感器的波形图.docx

各个传感器的波形图.docx

《各个传感器的波形图.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《各个传感器的波形图.docx（45页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

各个传感器的波形图

各个传感器的波形图

车速传感器

   车速传感器检测电控汽车的车速，控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。

车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号，也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号，车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内，车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内，这是为了消除有高压电火线及车载或其他电子设备产生的电磁及射频干扰，用于保证电子通讯不产生中断，防止造成驾驶性能变差或其他问题，在汽车上磁电式及光电式传感器是应用最多的两种车速传感器，在欧洲、北美和亚洲的各种汽车上比拟广泛采用磁电式传感器来进展车速（VSS）、曲轴转角（CKP）和凸轮轴转角（CMP）的控制，同时还可以用它来感受其它转动部位的速度和位置信号等，例如压缩机离合器等。

   1）磁电式车速成传感器，参见图16。

   磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器，它们产生交变电流信号，通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。

这两个线圈接线柱是传感器输出的端子，当由铁质制成的环状翼轮（有时称为磁组轮）转动经过传感器时，线圈里将产生交流电压信号。

   磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。

输出信号的振幅（峰对峰电压）与磁组轮的转速成正比（车速），信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。

传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的幅度影响极大，如果在磁组轮上去掉一个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。

这会引起输出信号频率的改变，而在齿减少时输出信号幅度也会改变，发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。

   测试步骤

   可以将系统驱动轮顶起，来模拟行驶时的条件，也可以将汽车示波器的测试线加长，在行驶中进展测试。

   波形结果

   车轮转动后，波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开场上下跳动，并随着车速的提高跳动越来越高。

波形显示与例子十分相似，这个波形是在大约30英里/小时的速度下记录的，它又不像交流信号波形，车速传感器产生的波形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征十分相似的。

   通常，波形在零伏线上下的跳变是非常对称的，车速传感器的信号的振幅随车速增加。

速度越快波形幅值就越高，而且车速增加，波形频率也将增加，示波器将显示有较多的波形震荡。

   确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可预测的。

这是指波峰的幅值正常，两脉冲间的时间不变，形状是不变的且可预测的，尖峰上下不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的，这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的，尖峰丧失是损坏缺点的磁组轮造成的。

   不同型式的传感器，其波形的峰值电压和形状有轻微的差异，另外由于传感器内部是一个线圈，所以故障是与温度有关的，在大多数情况下波形会变得短很多，变形也很大，同时还可能设定故障码（DTC），故障在示波器上显示的摇动线束，这可以更进一步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因，车速传感器信号输出最常见的故障是根本不产生信号，但如果驾驶汽车时波形是齐直的直线，则应该先检查示波器和传感器的连线，确定电路有没有对地搭铁，确认零部件能否转动（塑料齿轮有没有咬死等）确认传感器气隙是否正常，然后再断定传感器。

   2）霍尔式车速传感器，参见图17。

   霍尔效应传感器（开关）在汽车应用中是十分特殊的，这主要是由于变速器周围空间位置冲突，霍尔效应传感器是固体传感器，它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。

   霍尔效应传感器或开关，由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极局部的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的局部则中断磁场，因此，叶片转子窗口的作用是开关磁场，使霍尔效应象开关一样地翻开或关闭，这就是一些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍尔开关的原因，该组件实际上是一个开关设备，而它的关键功能部件是霍尔效应传感器。

   测试步骤

   将驱动轮顶起模拟行使状态，也可以将汽车示波测试线加长进展行驶的测试。

   波形结果

   当车轮开场转动时，霍尔效应传感器开场产生一连串的信号，脉冲的个数将随着车速增加而增加，与图例相像，这是大约30英里/小时时记录的，车速传感器的脉冲信号频率将随车速的增加而增加，但位置的占空比在任何速度下保持恒定不变。

车速传感器越高，在示波器上的波形脉冲也就越多。

   确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度，频率和形状是一致的，这就是说幅度够大通常等于传感器的供电电压，两脉冲间隔一致，形状一致，且与预期的一样。

   确定波形的频率与车速同步，并且占空比决无变化，还要观察如下内容：

观察波形的一致性，检查波形顶部和底部尖角。

   观察幅度的一致性：

波形高度应相等，因为给传感器的供电电压是不变的。

有些实例说明波形底部或顶部有缺口或不规则。

   这里关键是波形的稳定性不变，假设波形对地电位过高，则说明电阻过大或传感器接地不良。

   观察由行驶性能问题的产生和故障码出现而诱发的波形异常，这样可以确定与顾客反映的故障或行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。

   虽然霍尔效应传感器一般设计能在高至150℃温度下运行，但它们的工作仍然会受到温度的影响，许多霍尔效应传感器在一定的温度下（冷或热）会失效。

   如果示波器显示波形不正常，检查被干扰的线或连接不良的线束，检查示波器和连线，并确定有关部件转动正常（如：

输出轴、传感器转轴等）。

   当示波器显示故障时，摇动线束，这可以提供进一步判断，以确认霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。

   3）光电式车速传感器，参见图18。

   光电式车速传感器是固态的光电半导体传感器，它由带孔的转盘两个光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。

   一个以光电三极管为根底的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够功率的信号，光电三极管和放大器产生数字输出信号（开关脉冲）。

发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。

转盘上连续的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源，进而触发光电三极管和放大器，使之像开关一样地翻开或关闭输出信号。

   从示波器上观察光电式车速传感器输出波形的方法与霍尔式车速传感器完全一样，只是光电传感器有一个弱点即它们对油或赃物在光通过转盘传递的干预十分敏感，所以光电传感器的功能元件通常被设计成密封得十分好，但损坏的分电器或密封垫容器在使用中会使油或赃物进入敏感区域，这会引起行驶性能问题并产生故障码。

温度传感器

   大多数燃油温度传感器（FT）、发动机冷却水温传感器（ECT）和进气温度传感器（IAT）是以一样的方式工作的，其测量方法也一样，大数ECT、IAT和FT传感器都是一个负温度系数的热敏电阻，也就是说它是一个两线式模拟传感器，这种传感器的电阻随着传感器温度的增加而减小，也有的传感器外壳接地，因此它只有一条信号线。

   这些传感器由控制电脑提供5V参考电源供电，同时它们将与温度成比例的电压反送给控制电脑（PCM）。

典型的FT、ECT和IAT传感器的电阻变化*围是在-40℃时约为10KΩ，在130℃时约为50Ω。

   1）燃油温度传感器，参见图9。

   燃油温度传感器（FT）通常检测发动机的燃油管道中的温度，当用示波器或万用表测量燃油温度传感器时，你所读出的是NTC电阻两端的电压降，当较低温度时传感器两端电阻及电压降比拟高，而温度高时，传感器电阻及两端电压降则变低。

   试验方法：

   除了故障与温度有关外，应从发动机完全冷的状况下开场测试，当得到故障与温度有关时，从被疑心的温度*围开场可能是比拟好的方法。

   起动发动机，然后加速至2500rpm，并保持，让示波器中的波形从左向右在屏幕上完全显示出来，定住波形，停顿检测，这时传感器已经通过了汽车全部的运行*围，如果故障是间或发生在行驶中，这可能还将有必要在路试中测试。

   传感器的电压显示*围在3V到5V以下（当发动机完全冷时），在运行温度*围内大到下降1V-2V，这个直流（DC）信号的判定的关键尺度是电压幅度，这个传感器在任何温度下都应该发出平稳幅度的电压信号。

   当燃油温度传感器开路时将出现向上直到参考电压值的峰尖；

   当燃油温度传感器对地短路时将出现向下直到接地电压值的峰尖。

   2）进气温度传感器，参见图10。

   进气温度传感器通常用于检测进气管中的空气温度，当用示波器或万用表测试时，从表中读出的是传感器热敏电阻两端电压降，进气温度低时，传感器电阻值及电压降就高，进气温度高时传感器的电阻值和电压降就低。

   试验方法：

   除非发现的故障依赖于温度，否则应在发动机完全冷的情况下开场测试工作，用这种方法，可以更好地从疑心有故障的温度段开场测试。

   起动发动机加速至2500rpm，稳住转速看示波器屏幕上波形从左端开场直到右端完毕，示波器上时间轴每格5秒钟，总共一次记录传感器工作为50秒钟，将屏幕上的波形定住，停顿测试。

   此时传感器已经通过从完全冷的发动机到全部的工作*围，测试进气温度传感器另一种方法是用喷射清洗剂或水喷雾器喷射传感器，这样会使传感器降温，当翻开点火开关，发动机又转动的情况下，喷射传感器其波形电压会向上升。

   波形结果：

   按照制造厂的资料确定输出电压*围，通常传感器的电压应在3V-5V（完全冷车状态）之间，在运行温度*围内电压降大约在1V-2V左右，这个直流信号的关键是电压幅度，在各种不温度下传感器必须给出对应的输出电压信号。

   当IAT电路开路时将出现电压向上直到接地电压值的蜂尖；

   当IAT电路对地短路时将出现电压向下直到参考电压值为零。

   3）冷却水温度传感器，参见图11。

   大多数在80年代和更新的轿车上的燃料温度（FT），发动机冷却水温度（ECT）和进气温度（IAT）传感器以一样的工作，所以试验步骤相似，大多数发动机冷却水温度、进气温度和燃料温度传感器是负温度效应的热敏元件。

这意味着它们主要是当温度增加时电阻减少的二线模拟传感器。

一些传感器用它们自已的外壳作为接地，所以，他们只有一根线--单线。

   温度传感器用5伏参考电源信号供电，向控制电脑返回与温度成正比的电压信号，发动机冷却水温度传感器通常探测在水套中的发动机冷却水的温度。

当你将示波器或数字万用表与从温度传感器来的信号相接时，你读的是传感器的负温度效应的电阻上的电位降，要记住的是，当它们冷时，它们的电阻（和电压）是大的，当它们热的，它们的电阻（和电压）是低的。

   典型地，燃料温度、进气温度和冷却剂温度传感器电阻阻值*围从在-40℃时约10KΩ至130℃时约50Ω。

   测试传感器

   如果你正观察的问题与温度有关，可以从全冷态的发动机开场试验步骤。

如果故障与温度的变化无关，可以直接从疑心的温度*围（从顾客处了解到的等）开场试验是较好的。

起动发动机，在2500rpm下保持节气门不变，直至轨迹从屏幕的左侧至屏幕右侧，在每分度6秒下，看起来好象不变，但这仅仅10分钟后按示波器上RUN/HOLD按钮以冻结显示上的波形，传感器现已通过整个运行*围，从全冷态至正常工作温度。

   波形结果：

   检查制造商的规*手册以得到准确的电压*围，通常冷车时传感器的电压应在3V-5V到（全冷态）之间，然后随着发动机运转减少至运行正常温度时的1伏左右。

直流信号的判定性度量是幅度。

在任何给定温度下，好的传感器必须产生稳定的反响