汽車(chē)爆震傳感器如何選?數據告訴你
簡(jiǎn)要的工作原理
TPIC8101 執行爆震傳感元件的信號調節,這些元件是諧振壓電式傳感器元件。在通過(guò)輸入放大器之后,噪聲會(huì )從信號中過(guò)濾掉(將一個(gè)帶通濾波器集中在傳感元件的中心頻率上)。隨后對信號進(jìn)行整流和集成。然后可以使用數字方式或通過(guò)模擬信號傳輸該輸出。ECU 監控該信號的強度以確定爆震發(fā)生的時(shí)間。

圖 1:TPIC8101內部方框圖
爆震傳感器信號調節器的目的之一是抑制所有帶外噪聲,因為發(fā)動(dòng)機已經(jīng)是固有的噪聲環(huán)境。因此,系統提供的信噪比 (SNR) 非常重要。具體而言,帶通濾波器決定從系統抑制噪聲的情況。要測量帶通濾波器的性能,必須執行以下步驟。
1.選擇帶通濾波器中心頻率、集成時(shí)間常數、放大器增益和集成時(shí)間窗口等參數。必須根據系統級要求設置這些參數,也可以使用表 1 中示例測試設置中的值。
2.使用函數發(fā)生器以指定的頻率和振幅生成正弦波,以模仿爆震傳感元件的輸出。
3.記錄信號的峰值電壓。
4.調整輸入信號的頻率并重新測量信號。
然后將生成輸出電壓圖(相對于輸入頻率),通過(guò)該圖可以查看帶通濾波器的相對 SNR 值。
測試數據
該測試數據將 TPIC8101 與競爭對手的器件進(jìn)行比較,以顯示帶通濾波器中的差異如何影響器件性能和 SNR。 TI 器件和競爭對手的器件是按照與表 1 相同的方式進(jìn)行配置的。

SNR 的公式為:

表2顯示了各種頻率輸入信號的輸出信號振幅的測試數據。 已對每個(gè)器件的帶通濾波器進(jìn)行編程,使其具有6.94kHz 的中心頻率,因此應抑制遠離該中心頻率的輸入信號。


圖 2:測試結果–與競爭產(chǎn)品的振幅比較(相對于頻率)
總結
帶通濾波器是 TPIC8101 的關(guān)鍵組件??梢暂p松對其進(jìn)行測試,并可將其用作兩個(gè)類(lèi)似器件之間的基準測試對比。測試數據顯示 TPIC8101 的帶通濾波器可以很好地抑制噪聲,效果優(yōu)于競爭產(chǎn)品。
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