ABS傳感器功能測試系統的設計

目前，汽車(chē)安全件的檢測設備絕大多數是從汽車(chē)制造業(yè)發(fā)達的國家進(jìn)口的，ABS（Anti-lock Braking System，制動(dòng)防抱死系統）傳感器的功能測試設備更是如此，因此需要自主開(kāi)發(fā)一種適合生產(chǎn)環(huán)境、快速、穩定、通用的檢測設備，以滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程中每件必檢的一道工序的需要。

本設計使用NI PCI-6220多功能數據采集卡和LabVIEW 7.1開(kāi)發(fā)軟件，根據德國大眾的ABS傳感器功能測試標準，開(kāi)發(fā)出了滿(mǎn)足要求的測試系統。該系統速度快、運行可靠，能實(shí)現數據采集、分析及存儲，并已經(jīng)在生產(chǎn)線(xiàn)上投入使用。

ABS的工作原理

ABS最重要的功能并不是為了縮短制動(dòng)距離，而是為了能夠盡量保持制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩定性。ABS起作用時(shí)，車(chē)輪與路面的摩擦屬滾動(dòng)摩擦，它會(huì )充分利用車(chē)輪與路面之間的最大附著(zhù)力進(jìn)行制動(dòng)，從而提高制動(dòng)加速度，縮短制動(dòng)距離，但最重要的還是保證汽車(chē)的方向穩定性。ABS工作時(shí)就相當于以很高的頻率進(jìn)行點(diǎn)剎。于是，在緊急情況下如果將制動(dòng)踏板踩到底，肯定會(huì )感到制動(dòng)踏板在顫動(dòng)，同時(shí)也會(huì )聽(tīng)到制動(dòng)總泵發(fā)出的“噠噠”聲，這便是ABS在正常工作。制動(dòng)總泵不斷調整制動(dòng)壓力，從而對制動(dòng)踏板產(chǎn)生連續的反饋力。

測試原理

如圖1所示，測試時(shí)，ABS的旋轉系統被驅動(dòng)系統帶動(dòng)以任意方向恒定的速度旋轉。對于MK60型ABS傳感器，就是指在沒(méi)有制動(dòng)力的情況下，以恒速139.5r/m旋轉。如圖2所示，分別在接點(diǎn)①和②間（UB）給傳感器施加12Vdc和3.3Vdc電壓，在旋轉中連續進(jìn)行兩次測試，每次測試都要保證測試完整的一周。當ABS傳感器感應到發(fā)號片，就產(chǎn)生方波的波峰，否則產(chǎn)生波谷，使用115Ω的高精度電阻R取得電壓US。當UB為12V時(shí)，根據所測得的電壓值計算出方波的頻率、電流峰值IH的最大值和最小值、電流谷值IL的最大值和最小值以及信號的占空比。如圖3所示，當UB為3.3V時(shí)，根據所測得的電壓值計算出極對數和極距間隙。如果這些值在許可的范圍內，就可以判定ABS傳感器是合格的。

圖1  ABS傳感器測試系統示意圖

圖2  ABS電路圖

圖3  ABS方波

為了保證測試完整的一周及判斷ABS傳感器的極對數是否正確，必須有一個(gè)基準脈沖發(fā)生器，為此，制作了一個(gè)有45個(gè)齒的齒盤(pán)，因為正常時(shí)工件的極對數是43，所以齒盤(pán)的齒數與其相近。該齒盤(pán)的齒隙比為1:1，并隨被測試工件一起旋轉，用光電開(kāi)關(guān)檢測基準齒盤(pán)的齒數，只有檢測到45個(gè)光電開(kāi)關(guān)的信號，才能確保ABS進(jìn)行了完整一周的測試。該光電開(kāi)關(guān)產(chǎn)生0～24V的序列脈沖，但經(jīng)過(guò)接口板的光電隔離后轉換成0～5V的序列脈沖，以下簡(jiǎn)稱(chēng)REF信號，選擇此光電開(kāi)關(guān)時(shí)應注意響應頻率要大于45