汽车传感器第章 波形

第三节 传感器的波形测试
测试点
接地(搭铁)
+
-
12V汽车电瓶
一、空气流量传感器 1.测试条件 起动发动机怠速运转，缓慢加速。
2.波形分析
数字式空气流量传感器的波形
模拟式空气流量传感器的波形
二、进气岐管压力传感器 1.测试条件 接通点火开关，不起动发动机，用真空泵模拟真空； 起动发动机怠速运转，缓慢加速。 2.波形分析
和装置 凸轮轴位置传感器
霍尔式曲轴位置传感器
脉宽调制信号
初级点火线圈 电子点火正时电路 EGR控制电磁阀 涡轮增压控制电磁阀 电磁喷油器 怠速控制电机 怠速控制电磁阀
波形特征
频率调制信号波形
脉宽调制信号波形
（5）串行数据信号波形 串行数据信号波形如图所示。串行数据由发动机控制电
脑、车身控制电脑、ABS与ASR（TRAC）制动防滑控制系 统和其他控制模块产生串行数据信号波形。
热敏电阻式温度传感器的波形
七、车速传感器 1.测试条件
顶起车身，驱动轮悬空，接通点火开关，起动发动 机，挂上驱动档。 2.波形分析
电磁感应式车速传感器的波形
光电式车速传感器的波形
霍尔效应式车速传感器的波形
八、ABS轮速传感器 1.测试条件 顶起车身，驱动轮悬空，转动车轮； 2.波形分析
ABS轮速传感器的波形
数字式进气岐管压力传感器的波形 模拟式进气岐管压力传感器的波形
三、曲轴/凸轮轴位置传感器 1.测试条件 接通点火开关，检测传感器有无输出信号； 起动发动机，在怠速和较高转速下运转。
2.波形分析
霍尔效应式传感器 的波形
电磁感应式传感器 的波形
光电式传感器 的波形
四、节气门位置传感器 1.测试条件
接通点火开关，不起动发动机，将节气门从全闭转 到全开位置。 2.波形分析
一、测试过程中应注意的事项 1. 阅读说明书； 2. 汽车示波器在现场测试时的摆放； 3. 汽车示波器的电源线、测试线连接方法； 3. 汽车示波器专用探头的使用； 4. 安全注意事项。
二、测试前的准备工作
1. 被测试对象的工况条件； 2. 在路检测、开路检测；
三、测试过程的操作
1. 按示波器菜单提示选择按键； 2. 根据信号幅值确定电压档设置； 3. 根据信号频率确定时基设定值； 4. 耦合方式(AC交流、DC直流或GND接地)； 5. 自动设置功能显示波形； 6. 用手动设置微调。
1.金德K81汽车示波器的组成
示波器及其按键
退出键
F1辅助键 电源键
确认键
方向键 F2辅助键 数字键 亮度键
示波器端口
DV12V RS-232 诊 断
电源 串口 测试口
CH2通道
CH3通道
CH1通道
RS-232串口：与PC机串口实现联机； 诊断测试口：与ECU诊断接口联机； CH3通道：可检测发动机转速。
生故障信号； 4) 可用较慢的速度来显示
捕捉信号波形； 5) 可存储的方式记录信号
波形。
2.电控系统I/O信号的种类及波形的特征 1）信号的种类
电控系统部件输入与输出信号种类，基本上可分为模拟 信号和数字信号两种，其波形如图所示。
模拟信号
数字信号
2）波形的特征
这些模拟信号和数字信号再细分，可分为直流信号、交流 信号、频率调制信号、脉宽调制信号和串行数据信号。
磁感应式车速传感器 磁感应式轮速传感器 磁感应式曲轴位置传感器 磁感应式凸轮轴位置传感器 磁感应爆燃传感器
波形特征
直流信号波形
交流信号波形
（3）频率调制信号波形 （4）脉宽调制信号波形
信号种类
频率调制信号
数字式空气流量传感器
福特数字式进气压力传感器
产生信号 的传感器
光电式车速传感器 霍尔式车速传感器 光电式曲轴位置传感器
机或软件升级。
测试探针
连接到测试通道CH1、 CH2，带接地线，具有1倍 或10倍衰减。
测试探针 延长线
连接通道CH1、CH2， 和测试探针，延长输入信 号线。
K81汽车示波器随机附件
图片
名称
功能
缸信号夹
连接CH3通道，可检 测发动机转速，并认为被 夹高压线为1缸高压线。
容性感应夹
连接CH1、CH2通道 感应次级点火信号。
上下:选择 确认:进入执行 退出:返回上一级
通道调整
五、示波器用语
触发电平：示波器显示时的起始电压值； 触 发 源：示波器的触发通道； 触 发 沿：示波器显示时的波形上升或下降沿； 电压比例：每格垂直高度代表的电压值； 时 基：每格水平长度代表的时间值； 直流耦合：测量交流和直流信号； 交流耦合：显示信号的交流成份，用电容滤掉电压直流成份； 接地耦合：确认示波器显示的0V电压位置； 自动触发：示波器就自动触发并显示信号波形。
汽车传感器
第十章 传感器波形的检测
第一节 波形检测工具简介 第二节 汽车示波器的使用方法 第三节 传感器的波形测试
第一节 波形检测工具简介
一、汽车专用示波器概述
1.汽车专用示波器的应用
是一种快速判断汽车电子控制系统故障的有效工具。
1) 可显示随时间变化的电 信号图形；
2) 可捕捉快速变化的信号； 3) 可捕捉间歇、不定时发
串行数据信号波形
3.电子信号判定依据
根据电子信号的五种基本特征，即幅值、频率、脉冲宽 度、形状和阵列，即可诊断出汽车的故障。
(1)幅值 幅值是指电子信号在一定点
上的瞬时电压。
(2)频率 频率是指电子信号在两个事
件或循环之间的时间，一般用1s 的循环次数表示。
(单位：Hz)。
波形的幅值 波形的频率
(3)形状 波形的形状是指电子信号的
3）故障诊断(解码)功能
• 具有标准OBDⅠ和标准OBD Ⅱ 通信协议； • 具有大多数原厂通信协议及CAN总线通信协议； • 显示车载电脑内存储的故障、以代码加故障释义； • 清除ECU内存储的故障码；
4）波形分析功能
• 捕捉各种传感器、执行器的动态波形； • 实时显示多种初、次级点火波形；
5）仪表功能
外形特征，指明它的曲线、轮廓、 上升沿、下降沿等。
(4)脉冲宽度 脉冲宽度是指电子信号所占
的时间或占空比。占空比是指信 号的脉冲宽度与信号周期的比值， 用百分数表示。
(5)阵列 波形的阵列是指组成信息信
号的重复方式 。
波形的形状 脉冲宽度 波形的阵列
(6)电子信号与判定依据的关系
五类电子信号中的任何一个电子信号必然要用一个或多 个判定依据尺度来通讯，其中串行数字信号是最复杂的。在 实际中，常用专门的解码器去读取信息。下表能更好地理解 由什么判定依据判定电子信号的类型。
电位器型节气门位置传感器的波形 开关型节气门位置传感器的波形
五、车高(位置)传感器 1.测试条件
接通点火开关，不起动发动机，分离传感器的可传动 轴旋转该轴。 2.波形分析
车高（位置）传感器的波形
六、温度传感器 1.测试条件
接通点火开关，检测发动机冷态时和暖机时传感器的输 出电压；也可开路检测电阻。 2.波形分析
K81汽车示波器随机附件
图片
名称
功能
通过连接点烟器接头 电源延长线 或汽车鳄鱼夹给示波器提
供电源。
汽车
连接电源延长线和点
点烟器接头
烟器接头给示波器提供电 源。
连接电源延长线和汽
汽车鳄鱼夹
车蓄电池给示波器提供电 源。
K81汽车示波器随机附件
图片
名称
功能
连接示波器RS-232的 串行通信线 串口和PC机的串口实现联
信号、地线
对接地线或信号线进
延长线 行延长，方便连接。
2.金德 K81的功能 金德 K81 是一种集故障扫描和汽车专用示波器为一体的
手持式多功能诊断仪。
1）硬件参数
K81装备业内领先的16位主控CPU+高速数字处理芯片， 保证在高达20MHz采样频率下仍能实时处理信号。 2）软件功能
• 与电脑联机使用时可通过电脑平台对车辆进行测试； • 还可实现维修档案管理和汽车英汉词典的功能； • 新车型和资料的增加通过网络升级实现； • 用户可以直接从公司网站下载新的软件对K81升级。
信号类型
直流 交流 频率调制 脉宽调制 串行数据
幅度 √ √ √ √ √
判断依据 频率 外形 脉宽 阵列
√
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√
Βιβλιοθήκη Baidu
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4.电子波形的识别 （1）波形的峰值
（2）波形的频率
波形的峰值
（3）波形的脉冲宽度
波形的频率
（4）波形的占空比
波形的脉冲宽度
波形的占空比
二、汽车专用示波器简介
汽车示波器的种类较多。现以深圳威宁达公司开发的金 德K81汽车示波器为例进行讲解（示波器功能+解码功能）
• 动态显示数据流； • 进行执行元件测试； • 显示点火击穿电压、闭合角、燃烧时间。 • 检测电器点火、独立点火、双头点火的点火同步、点火
信号极性
6）记录仪功能
• 存储和数据流波形回放查询； • 波形高速记录仪可以连续100屏记录信号波形， • 测试完成后可存储与回放，再现故障出现时的信号状态。
第二节 汽车示波器的使用方法
直流信号波形
交流信号波形
脉宽调制信号波形
频率调制信号波形
串行数据信号波形
（1）直流信号波形
信号种类
产生信号 的传感器
和装置
模拟信号
冷却液温度传感器 燃油温度传感器 进气温度传感器 节气门位置传感器 EGR压力传感器 叶片式空气流量传感器 热线式空气流量传感器 进气压力传感器
（2）交流信号波形
模拟信号
九、爆震传感器（压电式） 1.测试条件 用木锤在传感器附近的发动机缸体进行敲击。
2.波形分析
十、氧传感器
1.测试条件 接通点火开关，起动发动机，使氧传感器加热到
315℃以上，发动机从怠速开始增加转速。 2.波形分析
四、通用示波器的调整方法
1. 通道调整； 2. 周期调整； 3. 电平调整； 4. 幅值调整； 5. 位置调整； 6. 波形的存储和载入。
与通用示波器相同。
按示波器菜单提示选择按键
金德仪器
1.汽车检测 2.示波器 3.辅助功能 4.升级系统
按示波器菜单提示选择按键
汽车维修专用示波器 传感器 空气/燃油 点火系统 电气系统 通用示波器