汽车传感器第章 波形

典型传感器波形分析——曲轴位置传感器 (2009-08-18 18:53:16)转载标签：波形分析曲轴位置传感器教育 分类：教学辅导【磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形分析】波形检测方法连接波形测试设备,起动发动机,怠速运转,而后加速或按照行驶性能发生故障的需要驾驶等,获得波形, 典型的磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形如图1所示。

对于将发动机转速和凸轮轴位置传感器制成一体的具有两个信号输出端子的曲轴位置传感器可用双通道的波形检测设备同时进行检测其信号波形，其典型信号波形如图2所示。

1.触发轮上相同的齿形应产生相同型式的连续脉冲，脉冲有一致的形状、幅值(峰对峰电压)并与曲轴（或凸轮）的转速成正比，输出信号的频率（基于触发的转动速度）及传感器磁极与触发轮间气隙对传感器信号的幅值影响极大。

2.靠除去传感器触发轮上一个齿或两个相互靠近的的齿所产生的同步脉冲，可以确定上止点的信号。

这会引起输出信号频率的变化，而在齿数减少的情况下，幅值也会变化。

3.各个最大（最小）峰值电压应相差不多，若某一个峰值电压低于其他的峰值电压，则应检查触发轮是否有缺角或弯曲。

图1——脉冲信号4.如果发动机异响和行驶性能故障与波形的异常有关，则说明故障是由该传感器故障造成的。

5.不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不相同。

图2——转速信号与凸轮轴位置信号由于线圈是传感器的核心部分，所以故障往往与温度关系密切，大多数情况是波形峰值变小或变形，同时出现发动机失速、断火或熄火。

通常最常见的传感器故障是根本不产生信号，这说明是传感器的线圈有断路故障。

6.当故障出现在示波器上时，摇动线束可以进一步证明磁脉冲式曲轴位置传感器是不是故障的根本原因。

7.在大多数情况下，如果传感器或电路有故障，波形检测设备上将完全没有信号，所以波形测试设备中间0V电压处是一条直线便是很重要的诊断资料。

如果示波器显示在零电位时是一条直线，则说明传感器信号系统中有故障，那么应该在确定示波器到传感器的连接是正常的之后，进一步检查相关的零件(分电器轴、曲轴、凸轮轴)是否旋转、磁脉冲式曲轴位置传感器的空气间隙是否适当和传感器头有无故障。

各个传感器的波形图令狐文艳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电话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较广泛采用磁电式传感器来进行车速(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，在行驶中进行测试。

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始上下跳动，并随着车速的提高跳动越来越高。

测试传感器打开点火开关，不运转发动机，慢慢地让节气门从关到全开，并重新返回至节气门，气门全关，反复这个过程几次。

慢慢地做，波形像例子中的显示在显示屏上是较好的。

波形结果如是传感器是坏的话，翻阅制造商规范手册，以得到精确的电压范围，通常传感器的电压应从怠速时的低于1伏到油门全开的的低于5伏，波形上不应有任何断裂，对地尖峰或大跌落。

特别应注意达到的2.8伏处的波形；这是传感器的炭膜容易损坏或断裂的部分。

在传感器中磨损或断裂的炭膜不能向电脑提供正确的油门位置信息。

所以电脑不能为发动机计算正确的混合气命令，引起驾驶性能问题。

，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始测试工作，用这种方法，可以更好地从怀疑有故障的温度段开始测试。

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始直到右端结束，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，停止测试。

此时传感器已经通过从完全冷的发动机到全部的工作范围，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，当打开点火开关，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范围，通常传感器的电压应在3V-5V(完全冷车状态)之间，在运行温度范围内电压降大约在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。

发动机冷却水温度(ECT)和进气温度(IAT)传感器以相同的工作，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。

汽车传感器的波形分析研究作者：王斌来源：《科技风》2016年第19期摘要：波形分析法是指在汽车故障诊断中运用汽车专用示波器读取电控元件的波形，根据实测波形与标准波形的差异来判断故障，这就要求我们熟悉各种电控元件的波形特性，本文详细的阐述了几种常见传感器的波形检测方法以及波形特性。

关键词：汽车传感器；波形分析；空气流量计一、热线式空气流量传感器波形分析空气流量计是用来计量单位时间内进入进气总管中的空气量，发动机ECU根据所测得的进气量及其他一些辅助信号确定喷油量。

空气流量传感器是非常重要的传感器，发动机ECU 可以根据此信号测算出发动机负荷、点火正时、怠速控制等参数，不良的空气流量计会造成喘震和怠速不稳的现象。

常见的空气流量计一般有卡门涡旋式、翼板式以及热线式，热线式空气流量计是一种模拟输出电压信号传感器，随着进气流量的增大输出电压随之增大。

启动发动机并预热至正常工作温度，运用汽车专用示波器读取各种工况下的空气流量计波形，将发动机节气门从全关闭状态逐渐打开直至全开并持续2S，再关闭节气门使发动机怠速运转2S，接着再急加速至节气门全开，最终再回到怠速状态并读取波形。

空气流量计波形如图一所示，怠速的时候空气流量计输出信号电压为0.2V左右，随着节气门开度的增大输出电压也随之增大，当节气门全开的时候，输出电压为4V左右，当急减速的时候空气流量计输出电压会比怠速时的电压稍低。

如果实测波形与标准波形存在明显差异则表明空气流量计存在故障。

[ 1 ]二、节气门位置传感器波形分析节气门位置传感器是用来检测发动机节气门开度大小的传感器，它一般安装在节气门转轴上，分为模拟式节气门位置传感器和开关式节气门位置传感器。

节气门位置传感器是一个非常重要的传感器，发动机ECU根据它检测到的信号可推算得出发动机的负荷、点火正时以及怠速控制等参数，如果节气门位置传感器损坏会引起发动机故障，比如说加速滞后。

节气门位置传感器有三根线，其中一根是ECU提供给它的电源线，另一根为传感器的接地线。

【精】汽车传感器波形分析第一章空气流量计一、简介空气流量计（MAF）按结构原理可分为翼板式、热丝式（热膜式）、卡门涡旋式及电位计式等几种，按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。

空气流量计是非常重要的一类传感器，因为发动机控制电脑主要依据它发出的信号来计算发动机负荷、点火正时、废气再循环控制及发动机怠速控制等其它参数。

不良的空气流量计会造成喘车、怠速不良以及发动机性能和排放等一系列问题。

二、翼板式空气流量计原理：翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻（电位计），它与空气翼板同轴连接，当空气流动时推动翼板随之开启，随着翼板的开启角度变化，可变电阻器（电位计）也随之转动。

从而引起阻值发生相应变化。

翼板式空气流量计一般是个三线传感器，其中两条是参考电压的正、负极，另一条是可变电阻器的滑动触点臂，由它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。

急加速时，翼板在空气流动动压作用下，就会产生一个超过正常摆动角度的过量信号，这就为控制电脑提供了一个混合气加速加浓的控制信号。

结构：信号：翼板式空气流量计主要有两种：一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高，另一种则相反，当空气流量加大时输出信号电压反而降低。

检测方法一关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，当怠速稳定后，检查怠速时空气流量计电压输出信号（参看图1中左侧波形）。

做加速和减速试验，应有类似图1中右侧的波形出现。

将发动机转速从怠速加至油门全开（加速时不宜太急），油门全开后持续2秒钟，但不要使发动机超速运转；再将发动机降至怠速运转，并保持2秒钟；再从怠速急加速至油门全开，然后再急收油门使发动机回至怠速；定住波形。

图 1 波形分析：测量出的波形电压值可以参照资料进行对比分析，当翼板式空气流量计正常时，怠速输出电压约为1V，油门全开时应超过4V，全减速（急抬油门）时输出的电压并不是很快地从全加速电压回到怠速电压。

通常（除TOYOTA汽车外）翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的。

汽车传感器波形分析汽车传感器是汽车电子系统中的重要部件，它能够感知并测量车辆各种参数，并将其转化为电信号传送给控制单元，从而实现车辆的自动控制和监测。

传感器波形分析是对传感器输出信号的波形进行检测和分析，以确定传感器的工作状态和性能是否正常。

本文将介绍汽车传感器波形分析的原理、方法和应用。

汽车传感器的波形分析可以通过示波器进行，示波器是一种用来显示周期性、非周期性信号波形的仪器。

常用的示波器分为模拟示波器和数字示波器两种。

模拟示波器适用于低频信号的测量，而数字示波器适用于高频信号的测量。

在进行波形分析时，我们首先需要连接传感器的输出信号到示波器，然后调整示波器的设置，如时间基准、垂直灵敏度、触发模式等，以获取传感器的波形图。

在进行波形分析时，我们可以通过观察波形图的形状、幅值、周期等特征来判断传感器的工作状态和性能是否正常。

例如，对于温度传感器，当温度升高时，传感器的输出电压也会升高；对于氧气传感器，当发动机燃烧不完全时，传感器的输出电压会波动。

通过观察波形图，我们可以及时发现传感器的故障或异常，以便及时修复或更换。

在进行波形分析时，还可以使用信号处理技术对波形图进行进一步处理。

常用的信号处理技术有滤波、傅里叶变换、相关分析等。

滤波是对波形信号的频率进行筛选和去除杂波，以提高信噪比；傅里叶变换是将波形信号转换到频域，以分析信号的频率成分；相关分析是对波形信号进行比较和相关性分析，以判断波形之间的关系。

这些信号处理技术可以帮助我们更精确地分析和判断传感器的工作状态和性能。

汽车传感器波形分析在汽车故障诊断和维修中有着广泛的应用。

通过对传感器波形的分析，可以及时发现传感器的故障或异常，以提高汽车的安全性和可靠性。

例如，当发动机故障灯亮起时，我们可以通过波形分析来确定是哪个传感器引起的故障，从而采取相应的修复措施。

另外，在汽车发动机调校和性能优化中，波形分析也起到了重要作用。

通过对传感器波形的优化和调节，可以提高发动机的燃烧效率和功率输出，从而提升汽车的性能和燃油经济性。