Methode zur Messung des ABS-Raddrehzahlsensorsignals mit einem Autooszilloskop

Das Antiblockiersystem (ABS) des Bremspedals eines Fahrzeugs wird allgemein als ABS bezeichnet. Die Funktion besteht darin, die Kraft des Bremssystems beim Bremsen des Fahrzeugs so zu steuern, dass die Räder nicht blockieren und nicht rollen oder rutschen (die Mobilitätsrate beträgt etwa 20 %), um die Haftung der Räder auf dem Boden zu gewährleisten. Die Knotenkraft ist maximal.
Die Funktion des Raddrehzahlsensors im ABS besteht darin, das Radübersetzungsverhältnis des Fahrzeugs genau zu messen. Der Raddrehzahlsensor erfasst das Frequenzsignal (Übersetzungsverhältnissignal) jeder Radumdrehung und sendet dieses Signal an den ABS-Computer. Sobald die Geschwindigkeit den Sollwert erreicht hat, bremst der Notbremsbelag das System ab, und das ABS-System beginnt zu arbeiten. Steuert der ABS-Computer das Rad kurzzeitig, sendet der Raddrehzahlsensor ein Intervallsignal, das die Drehung des Reifens zwischen Bremsen und Drehen erfasst, an den ABS-Computer. Dadurch steuert das ABS den Bremsbelag, um den bestmöglichen Bremsweg zu erzielen. Zu den Raddrehzahlsensoren gehören hauptsächlich magnetoelektrische und Hall-Typ-Raddrehzahlsensoren.
Der magnetoelektrische Raddrehzahlsensor basiert auf dem magnetischen Effekt von elektrischem Strom. Er ist einfach aufgebaut, kostengünstig, schmutzabweisend und benötigt keine Stromverteilung. Er wird häufig in ABS-Antiblockiersystemen eingesetzt. Er hat jedoch auch Nachteile. So ist beispielsweise die Phasenfrequenzkennlinie nicht hoch. Bei zu hoher Geschwindigkeit kann die Phasenfrequenzkennlinie des Sensors nicht mithalten, was leicht zu Fehlsignalen führen kann. Auch die Widerstandsfähigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen ist gering. Die vom analogen Oszilloskop präzise gemessene Wellenform hat die Form einer Sinusfunktion. Je höher die Radübersetzung, desto höher die Standard-Arbeitsspannungsintensität des Ausgangssignals.
Der Hall-Raddrehzahlsensor basiert auf dem Grundkonzept des Hall-Effekts. Sein Ausgangssignal wird durch die Geschwindigkeit des Standardspannungs- und -stärkenwerts nicht leicht beschädigt. Er verfügt über hohe Phasenfrequenzeigenschaften und ist stark gegen elektromagnetische Wellen geschützt, benötigt jedoch eine Stromverteilungsanlage. So misst der Sensor beispielsweise präzise:
Schließen Sie zunächst ein BNC-Bananensteckerkabel an eine Sicherheitssteckdose des analogen Oszilloskops an. Der rote Stecker wird mit der Nadel als positivem Pegel und der Signalleitung des Sensors verbunden. Der schwarze Stecker der Nadel kann mit der Krokodilklemme oder der Nadel als negatives Erdungssystem verbunden werden.
Öffnen Sie die Symbolleiste für den Sicherheitsausgang des analogen Oszilloskops, stellen Sie das Verlustverhältnis des Sicherheitsausgangs auf 1X ein, passen Sie den vertikalen Gang auf 1 V/Div an und geben Sie die Zeitbasis auf etwa 10 ms ein. Anschließend können Sie sie entsprechend den Details anpassen.
Da der Hall-Raddrehzahlsensor über eine Stromverteilungseinrichtung mit Schaltnetzteil verfügt, sollte zur Beobachtung der Wellenform zu diesem Zeitpunkt eine geregelte Gleichstromversorgung von etwa 11–12 V vorhanden sein.
Heben Sie das Fahrzeug mit einem Wagenheber an, drehen Sie das Rad und messen Sie die Ausgangswellenform des Sensorsignals genau mit einem analogen Kfz-Oszilloskop.
Hall-Effekt-Sensoren bestehen aus einem Permanentmagneten oder einem geschlossenen Stromkreis, bei dem das elektromagnetische Feld nahezu vollständig abgeschaltet ist. Ein magnetisches Lüfterrad schließt den Spalt zwischen Magnet und elektromagnetischem Feld und wird nicht beschädigt, wenn die Spitzenbox am Lüfterrad das Magnetfeld durchlässt. Wenn die Erdung zum Hall-Effekt-Sensor übertragen wird, wird das Magnetfeld unterbrochen (da die Schaufel das Hauptmedium ist, das das Magnetfeld zum Sensor überträgt). Wenn die Spitzenbox geöffnet und geschlossen wird, lässt das Lüfterrad die Magnetfeldbasis und das gesamte Windmagnetfeld durch, was zum Hall-Effekt führt. Der Effektsensor wird wie ein Netzschalter angeschlossen und ausgeschaltet, weshalb einige Autohersteller Hall-Effekt-Sensoren und ähnliche elektronische Geräte als Hall-Netzschalter bezeichnen. Dieses Maschinengerät ist eigentlich eine Hochspannungsschaltanlage. Daher ist die Signalwellenform des Hall-Effekt-Sensors eigentlich ein Impuls nach dem anderen, d. h. die Wellenform.
Je schneller das Radübersetzungsverhältnis ist, desto schneller wird die Frequenz der Signalwellenform, aber der Wechselstrom seiner Kommunikation bleibt derselbe, alles von 0 V bis 1 V. Wenn Sie die Geschwindigkeit der Radrotation verlangsamen, können Sie sehen, dass auch die Frequenz der Signalwellenform abnimmt.
Wenn der ABS-Sensor mit digitaler Anzeige nur eine 0-Volt-Standardausgangsspannung hat, sollte zunächst geprüft werden, ob er über ein Schaltnetzteil verfügt. Anschließend wird geprüft, ob die Signalfrequenz des Sensors eng mit der Radübersetzung übereinstimmt. Andernfalls deutet dies auf ein allgemeines Problem hin.