霍尔传感器的波形：常见传感器波形分析，看这一篇就够了！

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我们在进行汽车维修的过程中，示波器是非常有用的，尤其是在进行免拆诊断、疑难故障分析、总线诊断的时候，更是不可或缺。与其它的诊断工具（如诊断电脑、试灯、万用表等）结合使用，更是可以起到事半功倍的效果。
在前面两期推文中，为大家讲解了示波器的相关概念、示波器的连接与波形的调整，相信大家都已经会使用示波器了。
这一期将为大家讲解汽车上常见传感器的波形是什么样的，我们应当如何去分析、判断。
在开始之前，我们先回顾前面的一个知识点：
在第一篇关于波形介绍的文章里面，给大家说过电子信号的判断依据有：幅值、频率、形状、脉冲宽度与阵列5个判断依据。
PS：
1、信号波形的形状不应有中断、杂波、毛刺等异常现象。
2、我们还可以对照多个传感器/执行器，看波形形状是否一致（如喷油、点火等），来判断某个传感器/执行器是否出现老化、不良的情况。
好了，我们现在回到今天的主题内容：
1转速传感器
汽车上的转速类传感器很多，如曲轴位置、凸轮轴位置、车速、轮速传感器等等。
但是他们主要就是两种类型，电磁式与霍尔式。（光电式已基本不使用，这里不再做讲解）
在分析一个波形的时候，我们要想知道它这个波形应该是什么样的，那我们首先就要对他们的工作原理有一定的了解。
（这里仅简单介绍一下工作原理，不清楚的可查阅之前的文章了解）
1电磁式
工作原理：
它有两线/三线之分（三线的带屏蔽线），它产生的是正弦波形，是交流信号。其波形频率、幅值大小与转速有关。

实车波形：

上图中的为电磁式曲轴位置传感器的信号，我们知道，因为要判断一缸上止点的位置，在信号盘上就有一个缺齿，因此在波形上它也有一个缺齿信号。
波形分析：
我们在分析这种波形时，因为其是交流信号，所以我们需要看其频率、幅值、形状是否一致。如下图，就是两个有故障的波形
2霍尔式
工作原理：
它有三根线，一根电源（5V或12V）、一根搭铁还有一根是信号线，它产生的信号是方波信号。其波形频率与转速有关，占空比、幅值不变。

实车波形：

上图为霍尔式曲轴位置传感器的信号，同样的，他有缺齿信号，来确定曲轴的具体位置。
波形分析：
我们在分析的时候，不要看到有多个缺齿信号就认为它的信号盘缺齿了，在有些车型上面，信号盘本身就是有多个缺齿的，因此在不是特别了解之前不要直接下定论。
这个波形，因为它是频率调制信号，同样的我们应当从它的幅值、形状以及频率上面去分析。
如出现幅值不一、占空比不同、频率不同、有杂波、缺齿信号等等，都说明当前传感器或信号轮存在故障。
2位置传感器
汽车上位置传感器主要有节气门位置传感器、油门踏板位置传感器、燃油油位传感器、EGR位置传感器等等。
这里以节气门位置传感器为例进行讲解：
工作原理：
根据车型不同，节气门位置传感器的线数也不同，主要分内部一个位置传感器与两个位置传感器，现在的车型，基本上都是两个。下图为三线式节气门位置传感器为例：

它的三根线分别是电源、搭铁与信号线。信号电压的大小，取决于滑臂的位置（即节气门的开度）。
当节气门转运时，带动节气门位置传感器上（可变电阻器）的滑动臂旋转，它的信号电压也就随着节气门的旋转而发生改变。
从上图中我们可以看到，两个节气门位置传感器的，他们共电源，共搭铁，然后有两个节气门位置传感器信号给到ECU。
实车波形：
在测量波形时，我们可以缓踩油门至全开，然后保持1~2秒，然后再松开油门。

波形分析：
这个电压信号属于直流信号，其信号电压根据节气门开度而变化（可着车踩油门，不推荐手推节气门阀板），在分析的时候主要根据它的幅值来进行分析。
其信号波形，在缓踩油门踏板时，应无中断、突变等不正常的现象。
另外，我们还可以通过他们的特性，对车上同部位另外的传感器进行对比的方式来进行分析，如下图：
我们可以看到，该节气门位置传感器TPS1与TPS2之间的信号电压增长是相反的；通过示波器自带的逻辑运算功能，我们可以看到两个位置传感器的电压之和为5V（粉色线）左右。这是他们的一个特性，所以我们在分析的时候，还可以参照他们的特性来进行分析。
对于这种有两个或多个传感器的，他们之间的关系我们要有所了解，如下图中，油门踏板位置传感器1与油门踏板位置传感器2之间的电压，基本上是两倍的关系。（不同车型该特性也可能不同）

3温度传感器
汽车上的温度传感器主要有水温传感器、进气温度传感器、油温传感器等等
工作原理：
我们都知道水温传感器是一个负温度系数的热敏电阻（即温度越高其本身的电阻越低），它的电源线就是信号线（电源内部有一个监测电阻，相当于监测两个电阻之间的电压）。三线的水温传感器，为两个温度传感器并在一起的。

实车波形：

上图为水温传感器的信号波形。
波形分析：
它的信号电压同样是直流电压，除了分析他们的幅值以外，我们更多的还是要借助传感器的特性，对其进行加热，冷却，看信号波形是否会发生相应的变化。
4压力传感器
汽车上的压力传感器主要有进气压力传感器、燃油压力传感器、机油压力传感器等等。
工作原理：
进气压力传感器主要有压敏电阻式与电容式两种，这里以压敏电阻式来举例
如图，应变电阻R1~R4组成的惠斯顿电桥与硅膜片连在一起，当进气歧管压力发生改变时，硅膜片发生变形，绝对压力越高，硅膜片变形越大，电阻R的阻值变化也越大，即把硅膜片的机械变化转变成了电信号，由集成电路放大以后输送给ECU，ECU再根据输出的信号电压大小来确定当前进气歧管内的压力。
实车波形：
同样的，我们在测量该波形时，需要进行加速、减速的操作。

波形分析：
它的信号电压同样的是直流电压信号，我们在分析时可以看到：
1、怠速时，基本在1.3V左右；
2、急加速时波形垂直上升说明 传感器灵敏度好；
3、急加速时波形掉到1V以下，越接近0V说明发动机的真空度越好；
5流量传感器
汽车上的流量传感器，主要就是空气流量传感器。
工作原理：
在之前的文章中，我们说过空气流量计主要有翼片式、热线/热膜式、卡门涡旋式等等。他们都是根据进气量的多少，输出一个（空气流量）电压信号给ECU，

实车波形：
同样的，我们需要测怠速、急加速与缓加速的波形，它是直流电压信号。

波形分析：
在测试时，信号应无中断、突变等不正常现象
如果是数字信号的空流计，他们输出的信号波形如下，是频率调制信号。频率与车型、车辆状态有关（如别克英朗，怠速时1000Hz，油门踩到底4000Hz左右）
6其余传感器1爆震传感器
工作原理：
当发动机振动时，爆震传感器内部的振荡片发生振动，振动产生的力作用在压电元件上，压电元件再将压力信号转换成电压信号输送给ECU。

实车波形：

波形分析：
我们可以看到，它的信号是一个交流电压信号，振动越大，电压峰值越大，频率也越高。因为该传感器极难损坏，所以我们在测量的时候，一般只需要去看其是否有信号输出即可。
2氧传感器
工作原理：
氧传感器的种类也很多，这里以四线氧化锆式氧传感器为例，因为氧传感器在没有达到特定温度（300℃以上）时，信号会不准确，因此它内部有加热丝，使氧传感器达到快速升温的目的。
另外，氧传感器通过监测内外氧含量，会自己产生一个电压。

实车波形：

波形分析：
1、氧传感器的正常范围大约是0.1~0.9V之间变化（用久以后，氧传感器灵敏度会降低，电压会往中间靠，如0.2~0.8V之间变化）
2、尾气中氧含量越低，电压越高，氧含量越高，电压越低（偏高代表混合气浓；偏低代表混合气稀）
3、其变化次数，在10S内应不小于8次
另外，我们还可以通过对前后氧传感器的波形进行一个对比，来判断三元催化器是否正常。

讲了这么多，总的来说，大家要想达到能够通过波形快速的确定故障，除了通过幅值、频率、脉冲宽度、形状、阵列来进行分析以外。还要熟知传感器的工作原理、信号类型，并根据需要通过模拟或操作对应零部件的工作，来查看波形的变化情况。
相信大家在进行波形分析故障的时候，都想有标准波形进行参考。
小编这里把我修车过程中的一个经验告诉大家，就是在平时修车的时候，多读取并记录各车型传感器的正确波形，然后分析、理解。
除了在日后做对比之外，还可以为之后的分析打下一个坚实的基础。
今天的内容到这里就告一段落了，在下一期的推文中，再为大家带来执行器与总线的相关知识内容。
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霍尔传感器的波形：汽车常识：霍尔传感器的波形是什么

如今汽车已经成为人们生活的必须品了，而且现在汽车在我国的保有量也是非常庞大的，那么自然现在对于汽车当中的一些知识点也成为了一大热门，那么今天小编就来给大家针对
霍尔传感器的波形是什么
来进行一个介绍以便大家能够更了解到汽车相关的一些知识。
　　霍尔传感器的波形是方波形。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种。这一现象是霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
霍尔优点：
1、霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反映原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的，它一般只适用于测量50Hz正弦波。
2、原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms。
3、精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度适合于任何波形的测量。
4、线性度好：优于0.1%。
5、宽带宽：高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs；但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。
6、测量范围：霍尔传感器为系列产品，电流测量可达50KA，电压测量可达6400V。
（图/文/摄： 凌秀芳）

霍尔传感器的波形：车速ABS传感器的分类二线霍尔 结构 原理及波形分析

　　车轮转速传感器用于测定汽车车轮转速。通过线束将车轮转速信号传输至汽车上的ABS电控单元，ASR电控单元或ESP电控单元。电控单元分别控制防抱死（配备ABS）或防止车轮空转（配备ASR或ESP），并保证汽车行驶的稳定性）和可操作性。导航系统同样需要车轮转速信号，以计算汽车的行驶路程（例如在隧道中或没有卫星信号时）。

　　车速传感器主要有这几类：磁电式；霍尔式；磁阻式；光电式（基本上已经淘汰 后面不做详述）；如果按照有源无源来分类的话，可以分无源——磁电式。有源——霍尔式和磁阻式（先进的制动系统无一例外的常用有源车速传感器）。磁电式和霍尔式相信很多技师朋友都很熟悉，现有的资料书里关于这两个类型的车速传感器有大段的描述，所以这篇文章会重点分析磁阻式车速传感器。

　　磁电式车速传感器：1)其工作的原理就是一个小的发电机，所以无需ECU供电；2）结构简单，传感器主要部分就是线圈加上永磁铁，相对霍尔传感器，成本比较低；3）磁盘和传感器之间的按照间隙，没有霍尔传感器要求高；

图标4：永久磁铁；图标5：线圈。

　　在发电机启动阶段，磁电式车速传感器输出的交变电压只有0.2v~1v（100r/min~200r/min）;但在高速情况下（5000r/min~6000r/min）,切割磁感应线的速度加快，输出的电压可以达90v(注意示波器和探头调到x10)。总之：其输出的信号电压幅值和频率和转速成正比。

　　霍尔式车速传感器：（1）结构简单；（2）工作可靠 ；（3）抗干扰能力强（数字信号）。

　　图标4永久磁铁；图标5霍尔元件

　　霍尔车速传感器中装有霍尔芯片和永久磁铁，霍尔元件位于被测齿盘和永久磁铁之间，能够检测齿经过传感器时引起的磁通量的变化。霍尔元件的输出经过放大，滞回比较后，由三极管的集电极开路（OC）输送给ECU，在ECU一侧需要将其输出通过电阻上拉到电源。总之：其输出的信号电压幅值不随转速变化（0v~5v）；其频率和转速成正比.

　　（图12-4-4）这种有源的磁阻式车速传感器，它的脉冲轮是一个多极磁环。它是环形的放在非磁性金属支架上的磁极交替塑料元件。北极N和南极S充当脉冲轮的齿和齿隙。转速传感器的芯片受磁环上不断交替的磁场的变化。在车轮转动时（多极磁环转动），传感器上的芯片上的磁通密度不断变化。

　　这种有源传感器的典型特征是将Hall测量元件，信号放大器和信号处理电路集成在一个芯片上。转速信号是以矩形脉冲形式记忆电流传输的，电流脉冲信号与车轮转速成正比，并可以检测出几乎静止状态下的车轮转速。

　　这种传感器的供电电压为4.5v~40v.输出的矩形电流信号幅值为低电平7ma,高电平14ma（高分辨率电流钳）.用示波器看到的是和霍尔车速传感器一样的方波信号，低电平0.6v,高电平1.2v左右。（原始的正弦信号经过转换输出为数字信号）

霍尔传感器的波形：霍尔传感器的波形是什么

霍尔传感器的波形是方波形。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种。这一现象是霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
霍尔优点：
1、 霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反映原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的，它一般只适用于测量50Hz正弦波。
2、 原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms。
3、精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度适合于任何波形的测量。
4、线性度好：优于0.1%。
5、宽带宽：高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs；但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。
6、测量范围：霍尔传感器为系列产品，电流测量可达50KA，电压测量可达6400V。
（图/文/摄：太平洋汽车网 凌秀芳）