ABS傳感器功能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

目前，汽車安全件的檢測(cè)設(shè)備絕大多數(shù)是從汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家進(jìn)口的，ABS（Anti-lock Braking System，制動(dòng)防抱死系統(tǒng)）傳感器的功能測(cè)試設(shè)備更是如此，因此需要自主開發(fā)一種適合生產(chǎn)環(huán)境、快速、穩(wěn)定、通用的檢測(cè)設(shè)備，以滿足生產(chǎn)過程中每件必檢的一道工序的需要。

本設(shè)計(jì)使用NI PCI-6220多功能數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW 7.1開發(fā)軟件，根據(jù)德國(guó)大眾的ABS傳感器功能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)出了滿足要求的測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)速度快、運(yùn)行可靠，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析及存儲(chǔ)，并已經(jīng)在生產(chǎn)線上投入使用。

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)汽車的方向穩(wěn)定性。ABS起作用時(shí)，車輪與路面的摩擦屬滾動(dòng)摩擦，它會(huì)充分利用車輪與路面之間的最大附著力進(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的方向穩(wěn)定性。ABS工作時(shí)就相當(dāng)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(diào)整制動(dòng)壓力，從而對(duì)制動(dòng)踏板產(chǎn)生連續(xù)的反饋力。

測(cè)試原理

如圖1所示，測(cè)試時(shí)，ABS的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)被驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)以任意方向恒定的速度旋轉(zhuǎn)。對(duì)于MK60型ABS傳感器，就是指在沒有制動(dòng)力的情況下，以恒速139.5r/m旋轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)中連續(xù)進(jìn)行兩次測(cè)試，每次測(cè)試都要保證測(cè)試完整的一周。當(dāng)ABS傳感器感應(yīng)到發(fā)號(hào)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(dāng)UB為12V時(shí)，根據(jù)所測(cè)得的電壓值計(jì)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(hào)的占空比。如圖3所示，當(dāng)UB為3.3V時(shí)，根據(jù)所測(cè)得的電壓值計(jì)算出極對(duì)數(shù)和極距間隙。如果這些值在許可的范圍內(nèi)，就可以判定ABS傳感器是合格的。

圖1  ABS傳感器測(cè)試系統(tǒng)示意圖

圖2  ABS電路圖

圖3  ABS方波

為了保證測(cè)試完整的一周及判斷ABS傳感器的極對(duì)數(shù)是否正確，必須有一個(gè)基準(zhǔn)脈沖發(fā)生器，為此，制作了一個(gè)有45個(gè)齒的齒盤，因?yàn)檎r(shí)工件的極對(duì)數(shù)是43，所以齒盤的齒數(shù)與其相近。該齒盤的齒隙比為1:1，并隨被測(cè)試工件一起旋轉(zhuǎn)，用光電開關(guān)檢測(cè)基準(zhǔn)齒盤的齒數(shù)，只有檢測(cè)到45個(gè)光電開關(guān)的信號(hào)，才能確保ABS進(jìn)行了完整一周的測(cè)試。該光電開關(guān)產(chǎn)生0～24V的序列脈沖，但經(jīng)過接口板的光電隔離后轉(zhuǎn)換成0～5V的序列脈沖，以下簡(jiǎn)稱REF信號(hào)，選擇此光電開關(guān)時(shí)應(yīng)注意響應(yīng)頻率要大于45