示波器測量汽車ABS輪速傳感器信號及分析

ID:689795 · 發表于 2020-8-24 15:16

汽車的制動防抱死系統（antilock brake system）簡稱ABS。作用就是在汽車制動時，自動控制制動器制動力的大小，使車輪不被抱死，處于邊滾邊滑（滑移率在20%左右）的狀態，以保證車輪與地面的附著力在最大值。

而ABS中輪速傳感器的作用是測量汽車車輪轉速。輪速傳感器檢測每個車輪轉動的頻率信號（轉速信號），然后把這個信號傳給ABS電腦。當車速達到設定值時，緊急剎車制動，ABS系統就開始工作。當ABS電腦控制車輪一剎一松時，輪速傳感器就把檢測到輪胎由剎死到旋轉時轉動的距離信號傳入ABS電腦，從而讓ABS控制剎車達到最佳剎車距離。常見的輪速傳感器主要有磁電式輪速傳感器和霍爾式輪速傳感器。

磁電式輪速傳感器是利用電磁感應原理設計的。它結構簡單、成本低、不怕泥污，無需供電，在ABS防抱死制動系統中得到廣泛應用。但是同時也有一些缺點，如頻率響應不高，當車速過高時，傳感器的頻率響應跟不上，容易產生誤信號。還有就是抗電磁波干擾能力差。示波器測量的波形呈正弦波形狀，且車輪轉速越高，輸出信號電壓幅值越大。

霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應原理制成，其輸出信號電壓幅值不受轉速的影響，頻率響應高，抗電磁波干擾能力強，但必須有供電。我們以此傳感器為例進行測量：

首先給示波器的一個通道接上一根BNC轉香蕉頭線，紅頭接刺針為正極，連上傳感器的信號線，黑頭可接鱷魚夾或者刺針為負極接地。

打開示波器通道菜單，將通道衰減比設置為1X，垂直檔位調到1V/div，時基打到10ms左右，到時候可以根據實際情況再調整。

由于霍爾式輪速傳感器有電源供電，因此此時觀察波形應該有一個11-12V左右的直流電。

將車輛用千斤頂架起，轉動車輪，用汽車示波器測量傳感器信號輸出波形。

霍爾效應傳感器由一個永久磁鐵或磁極的幾乎完全閉合的磁路組成，一個軟磁葉輪轉過磁鐵和磁極之間的空隙，當在葉輪上的窗口允許磁場通過，并不受阻礙地傳到霍爾效應傳感器上的時候，磁場就中斷了（因葉片是傳導磁場到傳感器上的媒體），葉輪在窗口開和閉時允許磁場通過和遮斷磁場，導致霍爾效應傳感器像開關一樣接通和關斷，這就是為什么一些汽車制造商將霍爾效應傳感器和其他一些類似的電子設備稱為霍爾開關的原因，這個裝置實際上是一個開關設備。因此，霍爾效應傳感器的信號波形其實是一個又一個的脈沖，也就是方波。

車輪轉速越快，信號波形的頻率就越快，但其交流電壓值不變，都是從0V變成1V。將車輪轉動的速度變緩，就可以看到信號波形的頻率也隨之變小。

如果該數字式ABS傳感器一直只有0伏電壓輸出，應該首先檢測確認它是否有電源供應。然后確認該傳感器的信號頻率是否緊跟車輪轉速，否則就意味著故障。

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