汽车电子信号的五大类型

汽车电子信号的五大类型

当今汽车系统中存在五种基本类型的电子信号，把这五种基本的汽车电子信号称为“五要素”。

“五要素”可以看成是控制系统中各个传感器，控制电脑和其它设备之间相互通迅的基本语言，就像英语的字母，它们都有不同的“发音”。正是“五要素”中各自不同特点，构成用于不同通信的目的。

当今汽车电子信号的五大基本类型：

(1)直流(DC)信号

在汽车中产生直流(DC)信号的传感器或电源装置有--蓄电池电压或控制电脑(PCM)输出的传感器参号电压。

模拟传感器信号--发动机冷却水温度传感器、燃油温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、废气温再循环压强和位置，翼板式或热丝式空气流量计、真空和节气门开关，以及通用汽车、克莱斯勒汽车和亚洲汽车的进气压力传感器。

(2)交流(AC)信号

在汽车中产生交流(AC)信号的传感器和装置有：车速传感器(VSS)、防滑制动轮速传感器、磁电式曲轴转角(CKP)和凸轮轴(CMP)传感器、从模拟压力传感器(MAP)信号得到的发动机真空平衡波形、爆震传感器(KS)。

(3)频率调制信号

在汽车中产生可变频率信号的传感器和装置有：数字式空气流量计、福特数字式进气压力传感器、光电式车速传感器(VSS)、霍尔式车速传感器(VSS)、光电式凸轮轴和曲轴转角(CKP)传感器、霍尔式凸轮轴(CAM)和曲轴转角(CKP)传感器。

(4)脉宽调制信号

在汽车中产生脉宽调制信号的电路或装置有：初级点火线圈、电子点火正时电路、废气再循环控制(EGR)、净化、涡轮增压和其它控制电磁阀、喷油嘴、怠速控制马达和电磁阀。

(5)串行数据(多路)信号

若汽车中具备有自诊断能力和其它串行数据送给能力的控制模块，则串行数据是由发动机控制电脑(PCM)，车身控制电脑(BCM)和防滑制动系统(ABS)或其控制模块产生

汽车示波器的使用操作

1.注意事项

①测试点火高压线时，必须使用专用的电容探头，不能将示波器探头直接接入点火次级电路。

②使用汽车示波器时，注意远离热源，例如排气管，催化器等，温度过高会损坏仪器。

③汽车示波器在测试时要注意测试线尽量离开风扇叶片、皮带等转动部件，图1是风扇叶片绞切测线时的波形。

④测试时确认发动机盖的液压支撑是好的，防止发动机盖自动下降时伤及头部或损坏汽车示波器。

⑤路试中，不要将汽车示波器放在仪表台上方，最好是拿在手中测试。

2.信号频率和时基选择

时基/频率表的用途是帮助根据信号频率来选择时基或判断显示波形的频率。

时基/频率表的使用方法：可以通过计算屏幕显示波形的循环次数

(1-5)的方法用汽车示波器去判定信号频率，表内左侧第一列为确定的频率数，其他列为当前时基数。

3.示波器设置要领

用示波器测试一个未知的信号时，如何设置示波器是一件相当复杂的事，本部分说明用汽车示波器去捕捉波形时，设置示波器的基本方法，它可以帮助读者理解并掌握示波器设置的要领。

根据信号频率确定时基设定值。

表1 时基频率转换表

1)设置项目

为了显示一个波形，必须时要对示波器做如下设定：

①电压比例；

②时基；

③触发电平(也可以将触发模式置于“自动”档)；

④耦合方式(AC交流、DC直流或GND接地)。

a.直流(DC)耦合方式。

b.交流(AC)耦合方式：此方式能过滤信号中的直流部分，只显示交流分量，常用于两线变磁阴磁电式传感器信号的波形观察，以及信号中的噪音和发电机漪涟电压(二极管)或其它较少的例子中的观察。

c.接地GND方式：此方式用于判定接地位置或0V电压水平或显示示波器0V电压参考点。

2)设置要领

①当用自动设置功能(AUTORANGE)能够看清楚显示的波形时，可以用手动设置(MANUAL)来进一步微调。

②如果显示屏上仍不能看清晰的波形，可以根据推断，假设电压比例和触发电平，暂且先不设定时基。

③用数字式万用表测量信号电压，并根据测出的电压来设置电压档比例。

④将触发电平设定在信号电压的一半以上，在设定电压比例和触发电平后，唯一未设定的就是时基了。

⑤这时手动设定时基，大多数信号应在1毫秒到1秒之间。

⑥时基/频率表可以用来帮助选择时基，可以先用汽车示波器上的游动光标测量信号频率，然后确定所希望的显示波形的循环次数(个数)再从表中找到信号频率与循环次数(个数)的交点，这就是要确定时基数。

3)当无法捕捉到波形时

①确认触发模式是在“自动(AUTO)”模式下，如果在“自动”模式下汽车示波器有可能不触发。

②确认汽车示波器的屏幕显示并未处在冻结(HOLD)状态，若屏幕已被冻结，就按一下解除键。

③确认信号是否真的存在，可以用万用表先检查电压，如果确信信号是存在的，用汽车示波器和万用表不能够捕捉到，就检查测试线和接柱的连接情况。

④确认耦合方式不在“接地”(GND)模式，若在“接地”模式，任何信号都无法进入。

⑤确认触发源是定义在所择的通道上。

4.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[通道(CH1)、通道(CH2)和外触发通道(EXT)]；

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：只允许信号的交流成份通过它滤掉了直流成份(电容用来过滤直流电压)；

接地耦合：确认示波器显示的0V电压位置；

自动触发：如果没有手动设定，示波器就自动触发并显示信号波形。

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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