汽车轮速传感器周节误差分析_田锦明

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对于图 4 ( b) : 出现一个波欠 , 设 D ai del = 50% 因此第一个 脉冲的脉冲周期 T 1 是第二个 脉冲周期 T 2 的两倍 , 故: D b1 = t1 t1 = @ 100% = 1 D b2 = 25 % T1 2T 2 2 t D b2 = 2 @ 100% = 50 % T2 $ Db = Dbidel D b2 - Db1 @ 100 % D bi del ( 17 ) ( 18 )
D b1 = D b2 ( 11) 由公式 ( 1) 、 ( 11) 知占空比误差为 0, 即 DDb = 0 。 显然这个结果并 没有反映信号的失真情况。 但如果 再 对 DDa 、 D D b 取最 大 值 , 即可 得 到 最 大占 空 比 误差 : Dmax = max ( D D a, D D b) = D Da ( 12)
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1 11
检定算法分析与设计
占空比误差检定算法 对汽车轮速传感器的检定 , 目前普 遍流行的方法是 测试汽 车轮速传感器输出信号占空比误差 D D ,D D 参数是衡量汽车轮速 传感器性能的一个重要指标。占空比 Duty cycle 的计算公式: ti @ 100 % ( 1) Ti D i 是信号第 i 个脉冲的占空比 , t i 是信号 第 i 个脉冲 的脉 Di = 冲宽度 , T i 是信号第 i 个脉冲的脉冲周 期 , 如图 1 所 示 , 目标 轮 正反转两种情况的轮速传感器输出波形。 i = 1, ,, n , n 为目 标轮的齿数。
Analysis of Pitch Error of Auto Wheel Speed Sensor
T ian Jinm ing 1 , Go ng Chenglo ng 1 , Ji L inhai1 , Zhang Wenqiang 2
( 11 Schoo l of Electronic Engineer ing, Huaihai Institute of T echnolog y, Liany ung ang 2 1 Ganyu P ower Supply Co mpany , L ianyung ang 222100) 222005, China;
图3
轮速传感器不同占空比输出波形参数示意图
而对于图 3 ( a) , D D ai = 对于图 3 ( b) , D D bi = 设: | $ D ai | = | $ D bi | , 则: Da ide l = 2D bide l , D D ai = 1 D D bi 2 ( 15) D ai bel = 2 , D bi de l = 3 1 3 $ D bi = D ai del Db i - D bi del @ 100 % D bide l ( 14) $D ai = D a ide l D ai - D aidel @ 100% D ai del ( 13)
# 1472 #
文章编号 : 1671 -4598( 2010) 06 -1472 - 04
计算 机 测 量 与控 制 . 2 010 . 18 ( 6) Computer Measurement & Control
中图分类号 : T H2065, T N 06
智能仪表与传感器
文献标识码 : A
汽车轮速传感器周节误差分析
Abstract: In order t o com plet e t he t es t in high ef ficiency, high- p reci sion and h igh r eliabilit y for aut o w h eel s peed sensor and gear, t h e t est ing al gorith m of t he curr ent general popul ar param et er s of duty cycl e error an d it s d ef ect s are st udied. Th e fact ors af fect ing t he accuracy and rel iabil it y of dut y cycle er ror are analyzed. A n ew Pit ch error alg orit h m of t he maximum cycl e and t h e m inimum based on risin g edge and f alling edge i s provided, and it refl ects t he signal dis t ort ion bett er and opt imizes soft w are al gorit hms. M odule of paramet er of t he m axim um and minimu m cycle Pit ch error m easurement is designed based on LabV IEW, an d has been successf ully us ed in t h e aut o w heel speed sen sor t est syst em . Key words: aut o w h eel s peed s ens or; t est ing arit hm et ic; dut y cycle; pit ch error; wave mis sing
图2
轮速传感器失真输出ຫໍສະໝຸດ 形参数示意图对于图 2 ( a) : 设 D ai de l = 50% , 第二个脉冲的脉冲宽度 t 2 为第 一个脉冲宽度 t 1 的两倍 , T 1 = T 2 , 因此 : Da 2 = 2 Dal m 0。 对于图 2 ( b) : 设 Da idel = 50% , 虽然第一个脉冲的脉冲宽 度 t1 为第二个脉冲 t2 的两倍 , 但第一个脉冲的脉冲周期 T 1 也 是第二个脉冲周期 T 2 的两倍 ,
0 引言
在汽车行业竞争日益激烈的情况下 , 电子技术成为创造汽 车附加值与差异性的重要因素 , 这促使汽车电子的开发与应用 迅速发展。汽车传感器是汽车电子控制系统的信息源和关键部 件 , 也是汽 车电子技术领域研究的核心内容之一。目前 , 一辆 普通轿车大约安装了几十只到上百只传感器 , 而豪华轿车上的 传感器数量多达二百余只。汽车中传感器的日渐增加 , 使对汽 车传感器的高效 率、高 精度 测试 成为 了汽 车测 试界 面临 的挑 战。目前 , 国内主要 的轮速传感器生产企业 , 普遍采用传统的 轮速传感器检定测试系统 , 主要检测的一个参数是汽车轮速传 感器输出信号的占空比误差 , 存在可靠性差、检出率低等具体 - 3] 问题 , 急需设计一种新的检定算法来对系统进行升级 [ 1 。 本文根据汽车轮速传 感器的具体生产过 程, 针 对汽车轮速 传感器和目标轮的多品种、多参数、大批量测 量的特点 , 以及 对高可靠、高性能、高效率提出越 来越高的要 求 , 研究占空比 误差参数测试算法 , 提出基于 上升沿和下降沿 最大周期、最小 周期的周节误差算法 , 提高参数测试的可靠性、精度和稳定性。
显然对于不同的 标准占空比 , 相同的占空比绝对误差 , 计 算出的占空比误差参 数 DD 不同。这个结 果并没有 反映信 号的 失真程度 , 因此存在误差标准 不一致。 对于图 4 ( a) : 设 Da idel = 50% , 第一 个脉 冲为 失真 波形 , 第二个脉冲的脉冲宽 度 t 2 为第一 个脉冲 宽度 t1 的两倍 , T 1 = T 2 , 因此 : D a1 = 25% , Da 2 = 50%
图4 轮速传感器失真输出波形参数示意图
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由公式 ( 1) 、 ( 10) 知 占空 比误 差要远 远大 于 0, 即 DDa
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计算机测量与控制
第 18 卷
D Da=
$D a D a2 - D a1 = @ 100 % D aidel Da ide l 50 % - 25 % = = 50 % 50%
收稿日期 : 2009 -11 -10;
修回日期 : 2009 - 12 -05。
基金项目 : 连云港市科技攻关科研项目资助 ( C G0804) ; 连云港市校 企合作基金项目资助 ( 5507009) 。 作者简介 : 田锦明 ( 1969 - ) , 男 , 高级工 程师 , 硕士 , 主要从 事电路 C A D 及设计自动化等方面的研究与教学和电源变换器电路的设计。 龚成龙 ( 1964 -) , 男 , 教授 , 主要 从事自 动检测 与计算 机控 制领域 的研究工作。 图1 轮速传感器标准输出波形参数示意图
田锦明 , 龚成龙 , 纪林海 , 张文强
1 1 1 2
(1 1 淮海工学院电子工程学院 电气工 程与系统研究所 , 江苏 连云港 21 赣榆县供电公司 , 江苏 连云港 222100)
222005;
摘要 : 为了完成汽车轮速传感器和齿轮的高效率、高精度、高可靠性能测试 , 在汽车轮速 传感器检定算 法上 , 研究了目前 普遍流行 的占空比误差参数测试算法及其存在的缺陷 , 分析了影响占空比误差精度和可靠性的各种因素 , 提出了一种全新 的基于上升沿 和下降沿 最大周期、最小周期的 Pit ch error ( 齿轮的 ) 周节误差算法, 较好地反映了信号的失真大小 , 优化软件算法 ; 设计的基于 LabV IEW 最大 周期、最小周期误差参数测量模块 , 并已成功应用于汽车轮速传感器检定测控系统中。 关键词 : 汽车轮速传感器 ; 检定算法 ; 占空比误差 ; 周节误差 ; 波欠
占空比误差 D D 的计算公式 :
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第 6期
D Di =
田锦明, 等: 汽车轮速传感器周节误差分析
故:
# 1473 #
$D D i - D ide l = @ 100% D idel Di del ( i = 1 , ,, n) ( 2) 其中 , D D i 是信号第 i 个脉冲的占空比误差 , Di del 是信号的 标准占空比 , 或齿轮转动一周方波信号占空比的平均值。 D ide l = ( D 1 + D 2 + , + D n ) / n ( 3) 最大占空比的误差为 : D max - D idel D D max = @ 100% ( 4) D idel 其中 , Dma x = max ( D i ) ( i = 1 , ,, n) 是齿轮转动一周方波信号 占空比中的最大值。 最小占空比的误差为 : D min - D idel D D min = @ 100% ( 5) Di del 其中 , D min = min ( D i ) ( i = 1 , , , n) 是齿轮 转动一 周方 波信号占空比中的最小值。 占空比最大误差值为 : D D i ) = max ( D D max , D D min ) max D = max( D D i - D ide l @ 100% ( 6) = max Di del 本项目中分别以上升沿和下降沿为准计算二者占空比的最 大误差。上升沿占空比的最大误差为 : D D Pi ) = max ( D D Pmax , D D Pmin ) max D P = max ( D D Pi - D Pide l = max @ 100% ( 7) D Pidel 下降沿占空比的最大误差为 : DmaxD N = max( D D N i ) = max ( D D Nmax , D D Nm in ) DNi - DNi del = max @ 100 % ( 8) DNidel P 的含义是上升沿 , N 的含义 是下降沿。再对上 升沿和下 降沿的占空比的最大误差值取最大值 , 得 : 0% < D ( 9) m ax = max ( D max D P , D max D N ) < 100%