Датчики положения Siemens

От параметров частоты вращения и положения коленчатого и распределительного валов зависит синхронизация работы всей системы зажигания и впрыска горючего. Для определения этих параметров, установлены датчики положения коленчатого и распределительных валов. Они бывают индуктивными, магниторезистивными, оптическими и, так называемыми, датчиками Холла. Чтобы считать и расшифровать сигнал с таких датчиков, специалисты применяют осциллограф. С его помощью можно обозначить количество и расположение зубьев на задающем маркерном диске. Однако при диагностике систем MS40, MS41, MS56 вы столкнетесь с совершенно иной системой работы датчиков. Она основана на сдвиге фаз первичного и ответного сигналов. Приведенные системы уже совсем не новы и правильная программа диагностики датчиков таких систем крайне важна. Ведь стоимость оригинальных датчиков для таких систем крайне высока, а неоригинальные датчики отличаются низким качеством и создают множество проблем при работе с ними. Давайте разберемся что же на самом деле означает фраза "сдвиг по фазе"? и с чем нам придется столкнуться проводя диагностику систем управления двигателями. Сдвиг фаз - это разница между изначальными фазами двух переменных величин, периодически изменяющихся с равной частотой.

​​

Давайте разберем конструкцию датчика. По сути, это две катушки, намотанные на общий сердечник.

​

В зависимости от вида системы, номера контактов датчиков могут отличаться. Первичная обмотка датчика составлена из небольшого количества витков с сопротивлением примерно 1 Ом. Вторичная, имеет гораздо больше витков и, кончено же, большее сопротивление около 13 Ом. Датчик соединен с массой контактом №1. На контакт №2 блоком управления подается синусоидальный сигнал с частотой 100 - 200 кГц и амплитудой 1,5 - 2 В. В зависимости от конкретной системы и вида датчика частота может меняться. Ответный сигнал подается с контакта №3 и принимается блоком управления по отношению к массе. То есть относительно контакта №1. Нужно акцентировать внимание на том, что ответный сигнал обозначает разницу напряжений на вторичной и первичной обмотке датчика. Данный способ снятия сигнала не является случайным. Ведь сигналы на первичной и вторичной обмотке по фазе, очень близки. Расположение датчика относительно зуба пропуска или маркерного диска, может повлиять на сигнал, сдвинув его на небольшую величину. А конструкция датчика выполнена таким образом, что амплитуды сигнала на первичной и вторичной обмотке схожи по величине, но взаимно противоположны. Конечно же, разница сигналов с катушек покажет даже незначительное изменение в амплитуде и фазе обоих сигналов.

​

На данном изображении показан сигнал датчика при наличии зуба и пропуска. Такой вариант подключения датчика, позволил получить существенное смещение фаз входного и выходного сигналов, конечное же большую роль играет положение датчика относительно зубьев маркерного диска. Обратите внимание на особенности конструкции датчика. При таких параметрах даже несущественное отклонение количества витков, изменение уровня зазора между датчиком и венцом или намагничивание, повреждение экранирования сигнального провода, может провести к отклонениям амплитуды или фазы сигнала на вторичной обмотке. В следствие чего, наш датчик перестанет нормально функционировать.

Обратите внимание на то, что получив осциллограмму сигнала датчика, вы не сможете в полной мере оценить исправность датчика и задающего диска. Для этого вам потребуется выполнить обработку сигнала с помощью специальной микросхемы. После обработки сигнал принимает привычную форму визуализации и передается на вход микроконтроллера.

​

Для выведения на экран сигнала датчика, можно подключить осциллограф на выходе микросхемы внутри блока управления.

​

Если напротив датчика пропуск и ниже датчика зуб, то зеленый график должен быть выше черной двойной оси. Таким образом мы сможем провести детальную диагностику датчиков коленвала и распредвала Siemens, при условии наличия нужного осциллографа и понимания принципов его работы.

​

Наиболее удобным прибором для расшифровки и визуализации сигнала, является USB Autoscope III и скрипт Siemens RPM. Чтобы работать с сигналом с помощью этого прибора, нужно записать его с каналов с частотой не меньше 2 МГц. Первый вход нужно подключить ко второму контакту датчика, второй - к третьему. Нужно записать сигнал продолжительностью 1-3 секунд, этого будет вполне достаточно, ведь запись сигнала с такой частотой на выходе образует очень тяжелый файл. Далее нужно выбрать скрипт Siemens RPM и запустить выполнение задачи. Для корректной работы скрипта, нужно обозначить канал первичного и ответного сигнала. Первичный сигнал имеет большую амплитуду, чем вторичный. А его сигнал не изменяется от положения зубьев напротив датчика. В итоге, прибор выдает информацию о средней частоте сигнала датчика и график изменения фазы. Этот график расскажет о позициях каждого зуба и наличии пропусков.