傳感器-執(zhí)行器波形分析課件

傳感器、執(zhí)行器波形分析一、概述幅值——信號最高電壓頻率——信號的循環(huán)時間形狀——信號的外形模樣脈寬——信號的占空比或所占時間陣列——信號的重復(fù)特性（同步脈沖或串行數(shù)據(jù)）汽車電子信號的五個參數(shù)二、傳感器波形分析1、空氣流量計2、進氣壓力傳感器3、溫度傳感器4、節(jié)氣門位置傳感器5、爆震傳感器6、ABS輪速傳感器7、車速傳感器8、曲軸、凸輪軸、上止點位置傳感器9、氧傳感器電位計類-翼板式空氣流量計參數(shù)：電壓/電阻隨開度平滑變化翼板式空氣流量計:工作原理：它的核心是一個可變電阻(電位計)，它與空氣翼板同軸連接，當空氣流動時翼板也隨之開啟，隨著翼板的開啟角度變化，可變電阻器(電位計)也隨之轉(zhuǎn)動。正常的翼板式空氣流量計怠速時的電壓約為1V，油門全開時應(yīng)超過4V，空氣流量的輸出電壓隨空氣流量的增加而升高，波形的幅值在氣流不變時應(yīng)保持穩(wěn)定，一定的空氣流量應(yīng)有相對的電壓輸出，當輸出電壓同空氣流量不符時，發(fā)動機的工作狀況將受到明顯的影響。若波形中有間斷性的毛刺出現(xiàn)則說明旋轉(zhuǎn)翼片式空氣流量傳感器可變電阻器的碳刷有小的磨損，用波形分析方法更容易發(fā)現(xiàn)可變電阻器(電位計)的磨損點。若波形中除了最高點和最低點以外，在平穩(wěn)加速過程中有波形平臺（電壓值在某處出現(xiàn)停頓），則說明發(fā)動機運轉(zhuǎn)時葉片有間歇性卡滯現(xiàn)象。出現(xiàn)向下的毛刺，則表示傳感器中有與搭鐵短路或可變電阻器碳刷有間歇性的開路故障。在急加速時波形中的小尖峰是由于葉片過量擺動造成的，控制電控單元正是根據(jù)這一點來判定加速加濃信號的，這不是故障，而是正常波形。不良情況:全減速

電位計類-節(jié)氣門位置傳感器參數(shù)：電壓/電阻隨開度平滑變化安裝位置

安裝在節(jié)氣門軸上的用來檢測節(jié)氣門開度的傳感器。分類電位計、開關(guān)式作用檢測節(jié)氣門的開度狀態(tài)，電腦用它的信號來計算發(fā)動機負荷、點火時間、排氣再循環(huán)、怠速控制和像變速器換擋待等其它參數(shù)。它會引起加速滯后和怠速問題、駕駛性能問題、排放問題。完好判斷怠速時(節(jié)氣門全閉)電壓應(yīng)低于1V，油門全開時低于5V。波形上下不應(yīng)有任何斷裂。測量：查閱車型規(guī)范手冊，以得到精確的電壓范圍，通常傳感器的電壓應(yīng)從怠速時的低于1V到節(jié)氣門全開時的低于5V。波形上不應(yīng)有任何斷裂、對地尖峰或大跌落。應(yīng)特別注意在前1/4節(jié)氣門開度中的波形，這是在駕駛中最常用到傳感器碳膜的部分。傳感器的前1/8至1/3的碳膜通常首先磨損。有些車輛有兩個節(jié)氣門位置傳感器。一個用于發(fā)動機控制，另一個用于變速器控制。發(fā)動機節(jié)氣門位置傳感器傳來的信號與變速器節(jié)氣門位置傳感器操作相對應(yīng)。檢測3、檢測；信號：怠速Vta0.3-0.8V全開3.2-4.8VVc5VE2IDL怠速閉合電阻：Vc-E23.1-7.2KVta-E20.34-6.3K注意節(jié)氣門開度和怠速觸點配合情況電位計類-油門踏板位置傳感器元件：電位計，電子節(jié)氣門（大眾/日產(chǎn)）作用：檢測加速踏板的位置檢測：一般6線式，雙信號測量：參數(shù)：電壓,有3\4\5\6條線TOYOTA/NISSAN/BENZ/VW電橋電路類-熱線式空氣流量計(模擬式)

工作原理：當空氣流過熱絲時使熱絲保持一個特定溫度的電流量：即流過的空氣越多(從熱絲帶走的熱量越多)熱絲就越冷需要保持這個溫度的電流就越大。熱絲式空氣流量計輸出電壓：怠速1.2V----油門全開時超過4V，全減速時輸出電壓比怠速時的電壓稍低。全減速

電路網(wǎng)絡(luò)----惠斯通電橋發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，波形的幅值看上去在不斷地波動，這是正常的，因為熱線式空氣流量傳感器沒有任何運動部件，因此沒有慣性，所以它能快速的對空氣流量的變化做出反應(yīng)。在加速時波形所看到的雜波實際是在低進氣真空之下各缸進氣口上的空氣氣流脈動，發(fā)動機ECU中的超級處理電路讀入后會清除這些信號，所以這些脈沖沒有關(guān)系。不同的車型輸出電壓將有很大的差異，在怠速時信號電壓是否正常也是判斷空氣流量傳感器好壞的辦法，另外,從燃油混合氣是否正常或冒黑煙也可以判斷空氣流量傳感的好壞。如果信號波形與上述情況不符,或空氣流量傳感器在怠速時輸出信號電壓太高，而節(jié)氣門全開時輸出信號電壓又達不到4V，則說明空氣流量傳感器已經(jīng)損壞；如果在車輛急加速時空氣流量傳感器輸出信號電壓波形上升緩慢，而在車輛急減速時空氣流量傳感器輸出信號電壓波形下降緩慢，則說明空氣流量傳感器的熱線（熱膜）臟污。出現(xiàn)這些情況，均應(yīng)清潔或更換熱線（熱膜）式空氣流量傳感器。不良情況:

電橋電路類-熱線式空氣流量計(數(shù)字式GM)參數(shù)：頻率,有3條線

工作原理：當空氣流過熱絲時使熱絲保持一個特定溫度的電流量：即流過的空氣越多(從熱絲帶走的熱量越多)熱絲就越冷需要保持這個溫度的電流就越大。熱絲式空氣流量計輸出頻率信號低頻32-150HZ

高頻2000-8000HZ高頻

低頻

不良情況：

隨著空氣流量的增加，傳感器輸出信號波形的頻率也增加，流過空氣流量傳感器的空氣越多，信號向上出現(xiàn)的脈沖頻率也就越高如果信號波形不符合上述要求，或者脈沖波形有伸長或縮短、或者有不想要的尖峰和變圓的直角等，應(yīng)更換空氣流量傳感器。元件：凌志（LEXUSLS400）渦流式流量計參數(shù)：頻率、數(shù)位脈沖波形

光敏晶體類-渦流式空氣流量計

①VC：參考電源4.5-5.5V。②E1:搭鐵。③KS:流量計信號運轉(zhuǎn)時2-4V。波形為5V方波。怠速20-30HZ全開800HZ④E2:搭鐵。⑤THA:進氣溫度信號：20℃=2-3K40℃=900-1300

光敏晶體類-光電式曲軸位置傳感器

元件：光電式CKP參數(shù)：頻率、方波

檢測：四線式，電源12V，輸出脈沖信號。超聲波類-渦流式空氣流量計

元件：三菱（MITSUBISHI）渦流式（超聲波）流量計參數(shù)：頻率

卡門式渦旋式空氣流量計：工作原理：根據(jù)注入發(fā)動機的空氣量而產(chǎn)生一個頻率和占空比變化的信號。它的輸出方式是數(shù)字式的，大多數(shù)數(shù)字空氣流量計隨空氣的流量改變，輸出的頻率隨之改變，而卡門式渦旋式空氣流量計不僅頻率改變，同時其脈寬也發(fā)生改變。它的波形圖不是一個電壓波形而是一個頻率波形。當這種型號的空氣流量傳感器工作正常時，脈沖寬度將隨加速的變化而變化，這是為了加速加濃時，能夠向發(fā)動機ECU提供非同步加濃及額外噴油脈沖信號。所看到的可能的缺陷和不正確的關(guān)鍵參數(shù)是脈沖寬度縮短，不應(yīng)該有峰尖以及圓角的產(chǎn)生，這些都會影響發(fā)動機性能和造成排放等問題。如果波形不符合上述要求，則應(yīng)更換卡門渦旋式空氣流量傳感器。不良情況：

電源：由主繼電器來的電源+12V；搭鐵：直接車身搭鐵0V；回饋搭鐵：到發(fā)動機主電腦內(nèi)搭鐵0.1-0.3V；+5V電源:由主電腦供給傳感器的共同電源；大氣壓力：偵測目前大氣壓力及海拔高度的傳感器；標準值：海平面時3.7-4.3V。1200公尺時：3.2-3.8V。進氣溫度：偵測目前進氣溫度的傳感器；設(shè)定信號：偵測負荷，重新校正空氣流量計信號；標準值：發(fā)動機怠速時=0-1V3000RPM=6-9V流量信號：根據(jù)轉(zhuǎn)速及進氣量改變頻率信號。怠速時，信號21-60HZ，在2500RPM時，可上升到120HZ。如果利用電壓表測量時，發(fā)動機怠速時為2.2-3.2V，當加速到2000RPM時為0-1V。

測量：

參數(shù)：電壓隨元件變形而變化壓電晶體類–進氣壓力傳感器模擬式輸出進氣壓力傳感器：工作原理：利用一塊變形片來測量發(fā)動機的真空度，當真空度增大時，變形片撓度減小電壓信號下降，當真空度下降時電壓信號上升。大多數(shù)進氣壓力傳感器在真空時(全減速)產(chǎn)生的電壓信號接近0V，在怠速時為1.25V，而當節(jié)氣門全開時輸出的電壓略低于5V。全減速

大多數(shù)進氣歧管絕對壓力傳感器在真空度高時(急減速是81kPa)產(chǎn)生的電壓信號(接近0V)，而真空值低時(全負荷時接近10kPa)產(chǎn)生高的電壓信號(接近5V)，也有些進氣歧管壓力傳感器設(shè)計成相反方式，即當真空度增高時輸出電壓也增高。當傳感器輸出電壓不能隨發(fā)動機真空值變化時，在波形圖上可明顯看出來，同時發(fā)動機將不能正常工作。有些克萊斯勒汽車的進氣歧管絕對壓力傳感器在損壞時，不論真空度如何變化輸出電壓不變。參數(shù)：電壓隨元件變形而變化壓電晶體類-爆震傳感器當爆震傳感器感知到發(fā)動機的爆震時，它將產(chǎn)生一個交流信號，EST電路判定可能是一次敲缸，然后推遲點火正時，直到爆震信號消失。點火過早，排氣再循環(huán)不良，低標號燃油等原因引起發(fā)動機爆震造成發(fā)動機損壞。爆震傳感器向電腦提供爆震信號，使得電腦重新調(diào)整點火正時以阻止進一步爆震。它們實際上是充當點火正時時反饋控制循環(huán)的”氧傳感器”角色。信號在怠速時約2-3V，電阻500-620KΩ擰緊力矩20NM1、以電壓表測量爆震傳感器的信號端，其與搭鐵的電壓，應(yīng)出現(xiàn)2.5V。若出現(xiàn)5V電壓，表示爆震傳感器有斷路。若無電壓出現(xiàn)，則有短路情形。2、若測試無電壓，則拆下爆震傳感器接頭，以電壓表測量其與搭鐵的電壓，應(yīng)有5V電壓，表示ECM電腦的電源電壓正常。測量：熱化學(xué)效應(yīng)類-氧傳感器

氧傳感器分類：按構(gòu)成分為氧化鋯式（ZrO2）;氧化鈦式（TiO2）按線數(shù)分為:兩線型（非加熱型）;三線型（加熱型）氧傳感器的作用：作為電噴發(fā)動機混合氣質(zhì)量的反饋元件它的作用不可忽視。如果氧傳感器出現(xiàn)了故障，將導(dǎo)致空燃比失調(diào)，燃油經(jīng)濟性變差，動力性和加速性下降的后果?？杖急葌鞲衅鳎ㄇ埃┭鮽鞲衅鳎ê螅┭鮽鞲衅鞯脑恚貉鮽鞲衅髦型ǔ：袖喸?，在受熱時產(chǎn)生電壓。電壓的變化依據(jù)尾氣排放中的氧元素的變化而變化。氧化鈦型的傳感器的電阻值隨其周圍氧含量的變化而變化。發(fā)動機電腦為讀取這個可變電阻兩端的電壓降，通常提供一個工作電壓（一般1V，也有5V）。氧傳感器失效原因：氧傳感器工作在極端的環(huán)境下，它的時效都會慢慢的失去。最終產(chǎn)生不了信號。氧傳感器失效的原因：a.首要原因是發(fā)動機在較濃的混合比下運行時所造成的碳阻塞;b.燃油壓力過高，噴油嘴損壞，電腦傳感器損壞，操作不當，c.使用年限及行駛里程導(dǎo)致它正常失效;d.汽油中含鉛，冷卻液中的硅膠腐蝕。氧傳感器反饋電壓測量：引線法：從傳感器線束插頭引線。檢測端子測量法：有些車型在汽車檢測插座內(nèi)有氧傳感器反饋電壓測量端子。氧傳感器好壞斷定：反饋電壓在0-1V內(nèi)有變化（<0.45V=過稀0.45V>=過濃）(2500r/min)。10s內(nèi)的波形變化不小于8次。（2500r/min）新款LEXUS加熱電阻11-16Ω（20℃）氧傳感器OX1B0.05-0.95V空燃比A/F傳感器怠速：2.8-3.8V元件：磁電式CKP、CMP、VSS參數(shù)：交流電壓、電阻

接線：2線3線磁感應(yīng)類-CKP/CMP/VSS測量：BENZ曲軸位置傳感器電阻為700～1100歐姆左右。打馬達時應(yīng)有交流約2.5V以上電壓，怠速時交流電壓為5V以上。

磁感應(yīng)類波形霍爾晶體類-CKP/CMP/VSS

元件：霍爾式CKP、CMP、VSS參數(shù)：頻率、方波

三線霍爾式，電源5V、12V、8V或9V，輸出5V或12V的脈沖信號。

測量：主動式輪速傳感器磁阻元件主動式（半導(dǎo)體）被動式(磁性拾波)磁鐵線圈鐵芯齒環(huán)磁鐵磁性環(huán)ABICMRE

(磁性電阻元件)[主動式輪速傳感器][磁性環(huán)]磁性環(huán)新的寶馬后輪車速傳感器切割齒安裝于輪心軸承內(nèi)。ASC/DSC電腦將車速信號D-BUS傳輸至IKE儀表電腦。新的寶馬采用霍爾型式的車速傳感器，傳感器為二線式（搭鐵線為車身搭鐵），其中一條線為電腦輸出8V電壓。霍爾車速傳感器切割安裝于輪心軸承中的切割齒，切割盤上安裝有48個切割齒，產(chǎn)生信號波形電壓為0.75-2.5V的脈沖方波信號。735i/745i車上采用車速傳感器為三組霍爾晶體，監(jiān)測車輪靜止、前進、后退的車速變化。經(jīng)電子機構(gòu)放大后輸出脈沖信號。電腦通過監(jiān)測信號波形的脈寬，起始時刻制出車輛是在靜止狀態(tài)及倒車狀態(tài)或前進狀態(tài)的車速大小。三、執(zhí)行器波形分析1、噴油器2、點火系統(tǒng)3、控制閥電磁線圈類-噴油器

元件：噴油器參數(shù)：電壓、頻率、脈寬測量：1、電阻測量2、電壓測量3、控制脈寬12孔噴油器波形：電磁線圈類–占空比式怠速控制閥元件：占空比式的怠速馬達參數(shù)：電壓、頻率、百分比測量：1、電阻測量2、電壓測量3、控制占空比電磁線圈類–真空電磁閥元件：控制真空電磁閥參數(shù)：電壓、頻率、百分比測量：電壓、電阻電磁線圈類-點火線圈

元件：雙點火線圈獨立點火線圈參數(shù)：電阻、電壓、閉角脈寬測量：產(chǎn)品特性：初級電阻：0.5

0.05

次級電阻：5200

400

初級電感：2.75

0.25mH次級電感：17.5

1.2H使用電壓范圍：6~16V初級充電時間：2.55mS初級斷電電流峰值：9.5A次級輸出電壓：34kV最短點火持續(xù)時間：0.8mS通常點火線圈有3條導(dǎo)線，分別為12V電源、搭鐵和控制信號線。點火信號為0.2V左右。一次側(cè)電阻0.5-1.0Ω。

傳統(tǒng)點火線圈初級正常波形該波形(圖)的測試內(nèi)容、項目和方法與分電器次級陳列波形完全相同只是測試時要確認閉合角是否隨發(fā)動機的負荷及轉(zhuǎn)速的變化而改變。同時，根據(jù)缸數(shù)(4、6、8缸