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利用示波器分析汽车传感器的SENT信号


  来源: 美国力科TeledyneLeCroy 时间:2021-01-14 编辑:清风
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现代汽车系统使用串行数据来实现信息的快速传输,SENT总线是由SAE International推出的串行数据标准,是CAN和LIN标准的低成本替代方案。SENT由于可在汽车传感器和控制器之间传输高分辨率数据而受到欢迎,它可提供温度、压力、节气门位置和空气流量等的数字读数。


本文介绍使用示波器分析SENT传感器信息的新技术,通过一系列新的测量参数和数学运算,对节气门传感器和压差传感器进行分析,以实时显示随时间的变化。


用于压差传感器的SENT


服务于汽车应用的压差传感器如下图所示,该传感器可用于例如测量汽油颗粒过滤器的压差,并将压力结果以数字数据形式输出,黄色和灰色的线为传感器的有源电路供电,而绿色的线则传输SENT串行数据,该串行数据编码压差值。



在测试传感器的输出时,汽车工程师的首要任务是理解数字编码的压力数据,采集的SENT消息包含在下图中的黄色波形中。启用SENT解码,将提取各个快速通道SENT字信息并将其列出在解码表中(下图的下部)。



由于压力传感器读数信息分布在三个不同的编码数据字段中,因此必须重新组合数字压力值才能确定压力值。在测量表中,测量参数P1、P2和P3从数据字段D0、D1和D2中提取数字值。为了将十六进制压力数据重组为一个十进制结果,使用测量参数重定标运算功能,P4和P5是将P1和P2分别乘以256和16,测量参数P6以千帕为单位输出压力值。


由于压差随时间变化,并且在P6中计算的每个压力值都是包含动态事件的静态值,因此对计算结果进行图形化确定压差如何随时间变化是非常有必要的,数学运算Track(图中绿色波形)追踪P6的变化,揭示了压差值随时间变化的形状,具有峰值和谷值,然后会返回到基线。


复杂计算所需的较长的函数运算和测量运算链通常可以通过使用图形编程来简化,下图显示了用于重新组合和重定标SENT数据结果P6的测量运算链, 配置运算链中的每个阶段,图中显示了最终的转换方程和“输出单位”字段,其中输出单位选择为千帕斯卡(压力单位)。下图中运算测量链的输出结果与图2中测量参数P6的结果完全相同。



用于节气门传感器的SENT


节气门位置传感器用于监控发动机的进气口,下图显示了SENT节气门位置传感器的物理连通性,其中位置由测试工程师手动操纵,而带有探头的示波器则监视输出,当节气门门位置改变时,编码的SENT值会反映出该变化。下图中示波器采集了大量数据,缩放波形以黄色显示其中的部分数据片段。



使用前面所述的测量差压传感器类似的方法,从快速通道数字数据字段中提取与节气门位置相对应的数据,并使用测量参数和重定标运算进行重新组合,最终在P8输出结果。在下图中绘制了节气门位置随时间变化的图形表示(红色),显示了节气门位置达到了全开和全关以及之间的许多离散值。



传感器行为的详细分析


SENT传感器行为的详细分析可以通过利用波形协议解码、测量参数和数学运算以及图形工具,从而可以分析复杂的汽车系统。请注意,由于多个协议解码可以在一台示波器上同时运行,因此可以在同一台示波器上同时执行压差传感器和节气门位置传感器的分析。


关键词:示波器 汽车传感器 测量    浏览量:19705

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