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輔導11:測試數字 MAF 傳感器 (帶頻率輸出)


大多數空氣流量(MAF)傳感器的模擬輸出通常從0.5伏到4.5伏(0伏或5伏是錯誤的)。然而,這類傳感器的輸出和空氣流量之間不是線性變化關系——ECU需要使用比例值和修正值。圖1顯示非增壓發動機的空氣流量傳感器的典型輸出:

空氣流量計波形
圖 1

一些現在的MAF傳感器包括數字電路,因此傳感器內部可產生比例值和修正值,從而增加精準度。這類傳感器的輸出是一個變化的頻率。典型的示波器波形看起來像下圖:

數字式空氣流量計信號波形
圖 2

同時您可以看到頻率隨空氣流量而改變,檢測這傳感器不是很容易。一種方法是測量流經傳感器的電流(這被叫做“Massey 方法”, Massey是英國最著名的汽車診斷專家)。波形顯示如下:

空氣流量計電壓和電流波形
圖 3

藍色波形顯示的是頻率輸出,而紅色顯示的是電流。該電流的改變只有幾毫安,它不在60安電流鉗的測量范圍內,即使使用的是20A的檔位。

空氣流量計接線
圖 4

為了得到下面的波形,我們將電線纏繞在電流鉗鉗口5圈,如圖4所示。

這樣可“增強”電流5倍,即使刻度顯示的是1A,而實際是200 mA。我們打開了低通濾形器來讓信號看起來更干凈。

該電流方法只適用于熱線式傳感器,因為這種傳感器的電流與空氣流量成比例。不適用于Bosch熱氣片式傳感器或AC Delco “冷線”/感應式傳感器,因為這些傳感器的電流不隨空氣流量而改變。測試這類空氣流量傳感器的最好方法是測量其相對于時間的頻率變化。這可讓我們看到與ECU讀取到的同樣的信號。

測量相對時間的頻率的測試選項已增加到PicoScope軟件里(6.4.28版本以上)。下圖顯示的是渦輪增壓柴油發動機的波形。縱軸刻度是頻率。

空氣流量計頻譜分析
圖 5

這里有幾點需要注意的。首先這個選項只適用于PicoScope 4000系列汽車示波器,因為之前的汽車示波器滿足不了它對硬件資源要求。第二,在PicoScope 6.4.28里,頻率測量對噪音有點敏感。這將在未來版本得到解決。頻率測量在直流/交流下拉菜單里選擇。

 

 

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