教你选择汽车爆震传感器
出处:电子发烧友 发布于:2015-08-12 11:47:20
发动机爆震传感器的用途是通过监控发动机振动来提高发动机效率和性能。 发动机控制单元 (ECU) 使用该数据调整燃油空气比,以减少“发动机发出碰撞声”并更正发动机正时。TI的TPIC8101 可用作此类发动机爆震传感器的信号调节器。新型解决方案有时会将该功能集成到发动机 ECU的一个MCU中,不过,这意味着可能更多地以远程方式完成该处理过程(由于微控制器较低的温度等级),这可能会导致信号劣化。 可通过查看来自爆震传感器的信号的提取情况(与系统的噪声相比)来验证 TPIC8101 的性能。
简要的工作原理
TPIC8101 执行爆震传感元件的信号调节,这些元件是谐振压电式传感器元件。在通过输入放大器之后,噪声会从信号中过滤掉(将一个带通滤波器集中在传感元件的中心频率上)。随后对信号进行整流和集成。然后可以使用数字方式或通过模拟信号传输该输出。ECU 监控该信号的强度以确定爆震发生的时间。
图 1:TPIC8101内部方框图
爆震传感器信号调节器的目的之一是抑制所有带外噪声,因为发动机已经是固有的噪声环境。因此,系统提供的信噪比 (SNR) 非常重要。具体而言,带通滤波器决定从系统抑制噪声的情况。要测量带通滤波器的性能,必须执行以下步骤。
1.选择带通滤波器中心频率、集成时间常数、放大器增益和集成时间窗口等参数。必须根据系统级要求设置这些参数,也可以使用表 1 中示例测试设置中的值。
2.使用函数发生器以指定的频率和振幅生成正弦波,以模仿爆震传感元件的输出。
3.记录信号的峰值电压。
4.调整输入信号的频率并重新测量信号。
然后将生成输出电压图(相对于输入频率),通过该图可以查看带通滤波器的相对 SNR 值。
测试数据
该测试数据将 TPIC8101 与竞争对手的器件进行比较,以显示带通滤波器中的差异如何影响器件性能和 SNR。 TI 器件和竞争对手的器件是按照与表 1 相同的方式进行配置的。
SNR 的公式为:
表2显示了各种频率输入信号的输出信号振幅的测试数据。 已对每个器件的带通滤波器进行编程,使其具有6.94kHz 的中心频率,因此应抑制远离该中心频率的输入信号。
图 2:测试结果–与竞争产品的振幅比较(相对于频率)
总结
带通滤波器是 TPIC8101 的关键组件。可以轻松对其进行测试,并可将其用作两个类似器件之间的基准测试对比。测试数据显示 TPIC8101 的带通滤波器可以很好地抑制噪声,效果优于竞争产品。
上一篇:智能小车主控系统电路设计
下一篇:智能汽车直面照明设计
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- WBG 多电平逆变器可满足 800V 电池电动汽车的需求2024/9/19 16:28:57
- 电动汽车建模考虑因素2024/9/9 16:24:29
- Vicor - 高带宽电源模块消除高压线路纹波抑制的干扰2024/9/5 15:36:26
- 减轻高压电动汽车栅极驱动器故障2024/8/28 16:15:43
- 具有复位和看门狗功能的汽车稳压器2024/8/22 11:57:09