汽修示波器测量汽车ABS轮速传感器信号及分析

仪器爱好者

汽车的制动防抱死系统（antilock brake system）简称ABS。作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。

而ABS中轮速传感器的作用是测量汽车车轮转速。轮速传感器检测每个车轮转动的频率信号（转速信号），然后把这个信号传给ABS电脑。当车速达到设定值时，紧急刹车制动，ABS系统就开始工作。当ABS电脑控制车轮一刹一松时，轮速传感器就把检测到轮胎由刹死到旋转时转动的距离信号传入ABS电脑，从而让ABS控制刹车达到最佳刹车距离。常见的轮速传感器主要有磁电式轮速传感器和霍尔式轮速传感器。

磁电式轮速传感器是利用电磁感应原理设计的。它结构简单、成本低、不怕泥污，无需供电，在ABS防抱死制动系统中得到广泛应用。但是同时也有一些缺点，如频率响应不高，当车速过高时，传感器的频率响应跟不上，容易产生误信号。还有就是抗电磁波干扰能力差。示波器测量的波形呈正弦波形状，且车轮转速越高，输出信号电压幅值越大。

霍尔式轮速传感器利用霍尔效应原理制成，其输出信号电压幅值不受转速的影响，频率响应高，抗电磁波干扰能力强，但必须有供电。我们以此传感器为例进行测量：

首先给示波器的一个通道接上一根BNC转香蕉头线，红头接刺针为正极，连上传感器的信号线，黑头可接鳄鱼夹或者刺针为负极接地。

打开示波器通道菜单，将通道衰减比设置为1X，垂直档位调到1V/div，时基打到10ms左右，到时候可以根据实际情况再调整。

由于霍尔式轮速传感器有电源供电，因此此时观察波形应该有一个11-12V左右的直流电。

将车辆用千斤顶架起，转动车轮，用汽车示波器测量传感器信号输出波形。

霍尔效应传感器由一个永久磁铁或磁极的几乎完全闭合的磁路组成，一个软磁叶轮转过磁铁和磁极之间的空隙，当在叶轮上的窗口允许磁场通过，并不受阻碍地传到霍尔效应传感器上的时候，磁场就中断了（因叶片是传导磁场到传感器上的媒体），叶轮在窗口开和闭时允许磁场通过和遮断磁场，导致霍尔效应传感器像开关一样接通和关断，这就是为什么一些汽车制造商将霍尔效应传感器和其他一些类似的电子设备称为霍尔开关的原因，这个装置实际上是一个开关设备。因此，霍尔效应传感器的信号波形其实是一个又一个的脉冲，也就是方波。

车轮转速越快，信号波形的频率就越快，但其交流电压值不变，都是从0V变成1V。将车轮转动的速度变缓，就可以看到信号波形的频率也随之变小。

如果该数字式ABS传感器一直只有0伏电压输出，应该首先检测确认它是否有电源供应。然后确认该传感器的信号频率是否紧跟车轮转速，否则就意味着故障。

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