車輛傳感器模擬測試儀在故障診斷中的應用

關鍵字：傳感器維修

汽車傳感器模擬測試儀就是模擬汽車電腦的輸入信號，代替傳感器工作，無須更換傳感器，從而准確判斷傳感器的好壞，減少因盲目更換配件而帶來的經濟損失。下面以ADD91為例介紹傳感器模擬測試儀在汽車故障診斷中的應用。

一、模擬電壓信號

案例：車型：捷達王(配備4缸20氣門發動機)。
故障現象：啟動發動機後，其怠速轉速在300～1500r/min之間擺動。擺動數次之後穩定在正常值，行車過程中則感覺基本正常。
分析：引起怠速游車的原因可能有電控系統異常、進氣管漏氣等。

檢修：用解碼器獲取故障碼，顯示空氣流量計信號異常。該空氣流量計為熱絲式空氣流量計，檢查其線路及插接件，連接情況正常。其插接件為四端子，分別為12V電源線、搭鐵線、5V標准電壓、信號輸出端。從信號輸出端測量電壓信號為0.03V，啟動發動機及加、減速時均為0.03V，即輸出電壓信號無變化，由此確定空氣流量計已損壞。從常規經驗分析：空氣流量計損壞可能會引起加速不良或油耗增加的症狀，但對怠速游車的症狀相對影響不大，可能在進氣部分存在漏氣的地方，但經檢查並未發現有漏氣之處。檢查怠速控制電機及電位計，均未發現異常情況，而且在游車狀態下可以看到節氣門在怠速電機驅動下進行回饋調節，開空調時怠速提升正常。由此判斷怠速控制系統正常。那麼故障是不是由錯誤的空氣流量信號引起的呢?於是用傳感器模擬測試儀ADD91從流量計信號輸出端將怠速時的模擬電壓值輸入計算機，當輸入電壓為1.3V左右時，怠速游車現象消失。重新啟動發動機，不再出現怠速游車現象。更換空氣流量計後，故障排除。

操作方法

1.根據原廠維修手冊，獲得需要模擬的傳感器的標准數值。
2.關閉點火開關，斷開傳感器的電子連接接頭。黑色表筆插到儀器的“OUTPUT—”的插孔，另一端搭鐵（使用鳄魚夾），紅色表筆插到“ OUTPUT”插孔，另一端與傳感器的輸入信號線連接（可以使用萬用測試線），如圖2所示。
3.旋轉功能選擇按鈕，選擇信號模擬功能“output”。按“HZ/DUTY”選擇鍵，進入占空比調整功能，旋轉占空比調整旋鈕，使占空比為0000，同時頻率自動調整到00000。
4.按“SELECT”選擇鍵，進入電壓調整模式，將電壓值調整到維修手冊規定的標准數據。
提示：可以使用解碼器數據流的功能，觀察傳感器的信號變化。
5.打開點火開關（不啟動發動機）。
6.改變傳感器的模擬信號的數值，通過解碼器的數據流功能，觀察傳感器的數據與模擬信號是否一致，如果一致說明電控系統無故障。啟動發動機，根據需要改變模擬信號的數值，如果汽車故障明顯消失，說明傳感器有故障。

二、頻率信號模擬

該儀器可以模擬0～5V、20Hz～40kHz的頻率信號。

操作方法：

1.根據原廠維修手冊，獲得需要模擬的頻率傳感器的標准數值。
2.關閉點火開關，斷開傳感器的電子連接接頭。黑色表筆插到儀器的“OUTPUT—”的插孔，另一端搭鐵（可以使用鳄魚夾），紅色表筆插到“ OUTPUT”插孔，另一端與傳感器的輸入信號線連接（可以使用萬用測試線）。
3.旋轉功能選擇按鈕，選擇信號模擬功能“output”。按“HZ/DUTY”選擇鍵，進入占空比調整功能，旋轉占空比調整旋鈕調整占空比為規定數值。然後進入頻率調整功能，將頻率調整到規定數值。
注意：必須先調整占空比，然後調整頻率，如果不知道具體的占空比的標准數值，可以將占空比調整到50%。
4.按“SELECT”選擇鍵，進入電壓調整模式，將電壓值調整到維修手冊規定的標准數據（一般為5V）。
提示：可以使用解碼器的數據流的功能，觀察傳感器的信號變化。
5.打開點火開關（不啟動發動機）。
6.改變傳感器的模擬信號的數值，通過解碼器的數據流功能觀察傳感器的數據與模擬信號是否一致，如果一致說明電控系統無故障。啟動發動機，根據需要改變模擬數值的大小，如果汽車故障明顯消失，說明傳感器有故障。

三、頻率信號模擬功能的應用

頻率信號在汽車傳感器中應用相當普遍，可產生可變頻率信號的傳感器和裝置有：數字式空氣流量計、數位式進氣壓力傳感器、光電式車速傳感器(VSS)、霍爾式車速傳感器(VSS)、光電式凸輪軸和曲軸轉角(CKP)傳感器、霍爾式凸輪軸(CAM)和曲軸轉角(CKP)傳感器、裡程表等。因此，ADD91在實際應用中可以模擬以上各種傳感器，下面以空氣流量計為例結合實際案例說明ADD91的頻率模擬功能的具體應用和操作方法。

數字式空氣流量計有許多種，它們的外觀和內部結構不同，有金屬的、塑制的、大的、小的、安裝在空氣濾清器裡的等等。還有熱絲式、熱膜式、卡門渦旋式等，幾乎所有的都是產生變化的頻率信號，頻率調制信號是很容易用ADD91模擬的。幾乎所有的數字式空氣流量計隨著空氣流量的增加，輸出信號的頻率也增加。流過空氣流量計空氣越多，信號的脈沖頻率也就越高。目前有三種主要的數字式空氣流量計，即低頻數字式和高頻數字式以及變頻率及脈沖寬度的卡門渦旋式。

高頻數字式空氣流量計

高頻數字式空氣流量計出現在通用汽車3.8LV6型發動機上，它是日立(Hitachi)生產的傳感器。此外，高頻數字式空氣流量計還應用於凌志(Lexue)以及其它汽車中。傳感器的脈沖大多數幅值為5V，怠速時頻率：2.77kHz。

ADD91的操作方法

1.模擬怠速時空氣流量計的頻率信號：幅值為5V，怠速時頻率為2.77kHz。
2.關閉點火開關，斷開空氣流量傳感器的電子連接接頭。
3.黑色表筆插到儀器的“OUTPUT-”的插孔，另一端搭鐵（可以使用鳄魚夾），紅色表筆插到“ OUTPUT”插孔，另一端與傳感器的輸入信號線連接（可以使用萬用測試線）。
4.旋轉功能選擇按鈕，選擇信號模擬功能“output”。
5.按“HZ/DUTY”s選擇鍵，進入占空比調整功能，旋轉占空比調整旋鈕，調整占空比為50%。按“HZ/DUTY”後進入頻率調整功能，撥頻率鈕將頻率調整到2.77kHz。
注意：必須先調整占空比，然後調整頻率，如果不知道具體的占空比的標准數值，可以將占空比調整到50%。
6.按“SELECT”選擇鍵，進入電壓調整模式，將電壓值調整到5V。
提示：可以使用解碼器的數據流的功能，觀察傳感器的信號變化
7.打開點火開關（不啟動發動機）。
8.改變傳感器的模擬信號的數值，通過解碼器的數據流功能，觀察傳感器的數據與模擬信號是否一致，如果一致說明電控系統無故障。
9.啟動發動機，觀察發動機的怠速情況，根據需要改變模擬數值的大小，如果汽車故障明顯消失，說明傳感器有故障。

低頻數字式空氣流量計

低頻數字式空氣流量計出現在1980年代中期的通用汽車以及其發動機系統中，通常它的空氣流量計會產生低速頻率信號。幅值為５V頻率為10～150Hz。

模擬方法與高頻數字式空氣流量計相同

一些卡門渦旋式空氣流量計經常安裝在空氣濾清器總成裡，它們在數字式空氣流量計中是一個例外，隨著空氣流量的變化不僅脈沖頻率變化，而且脈沖寬度也變化。如果你遇上這種空氣流量計，不必擔憂。它可能工作很正常，加速時如果這些空氣流量計工作正常，它的脈沖寬度將有次序、有規律地變化。這將給控制計算機提供異步加濃或額外噴射脈沖信號，用以改善加速性能。該傳感器可以通過改變占空比進行模擬。

模擬頻率信號
故障現象：桑塔納2000GLi轎車裡程表不動。
故障檢修：此車裡程表的傳感器為霍爾式三線制傳感器，其信號形式為直流脈沖頻率式。找到傳感器，拔下插頭，先測量供電回路：一線為12V，另一線為地，剩余一線為信號線。用ADD91信號模擬儀的紅表筆接信號線插腳，黑表筆接地，打開點火開關，人為地輸入脈沖頻率信號30Hz，此時裡程表啟動。當頻率加到l00Hz以上時，表針指示滿量程。這說明，從插頭到線路再到表均正常，問題只有傳感器。

再用ADD91頻率檔測量傳感器：插上插頭，將車提起(車輪離地)，掛擋運轉，從傳感器信號在線沒有測出信號頻率，進一步證明傳感器故障。拆下傳感器，傳動齒輪完好，說明電路有故障，只有更換傳感器問題才能解決。撬開傳感器插腳上蓋，發現圓形電路板的三個插腳焊點全部斷裂松脫，重新焊牢後裝復試車，裡程表工作一切正常。此故障點是此種車的故障多發處。