深入了解传感器的常见检测方法及其应用

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当前,传感器的应用已经广泛普及,出现在许多领域,如科技、工业、医疗和服务等等。当传感器发生故障时,我们需要进行检测以确定问题所在。有多种常见的传感器检测方法,在这里我们将介绍一些供参考的方法。
 
一、基于故障征兆现象的判断法
通过依据故障征兆和经验来判断,这是最直观、最简单的解决车辆故障和判断传感器好坏的方法。然而,这种方法存在两个缺点:一是需要长时间积累经验,无法在短时间内达到高水平;二是判断结果的准确率较低,存在误判的可能性。
 
二、解码器检测法
解码器通常分为原厂解码器和非原厂解码器。原厂解码器指的是由汽车制造厂家提供或指定的解码器,例如大众(奥迪)汽车使用的VAG1551、丰田汽车使用的intelligentTester等。非原厂解码器则是指由其他仪器设备厂商生产的汽车解码器,而不是由汽车制造厂家提供或指定,例如德国博世公司的KTS300/500、美国的红盒子ScannerMT2500、瑞典的AUTODGAGNOS以及我国公司生产的电眼睛、修车王、车博士等。
解码器的主要功能是读取和清除故障码,因此可以很容易地确定故障的大致方向和部位,为传感器的检测和排查提供指导。但需要注意以下几点:
 
❶ 并非所有故障都会生成故障码。
 
❷ 需要弄清楚故障码的含义,是传感器或执行器本身出现故障还是线路故障;对于线路故障,需要区分是短路还是断路,是与电源短路还是与接地短路等。
 
❸ 通过解码器获取的故障码仅表明某一系统或相关系统存在故障,并不能因为看到故障码就断定该传感器或执行器发生故障并进行更换,其他相关系统同样可能导致相同故障码的出现。
 
❹ 需要了解是历史性故障码还是当前的故障码,以及故障码出现的次数。如果是历史性故障码,表示该故障在较早之前曾出现过,目前已经消失,但ECU内仍有相应的存储记录;而当前故障码表示是最近出现的故障,与目前发生的系统问题密切相关。
 
❺ 在无法读取故障码但车辆仍存在故障症状时,可以利用解码器的数据流进行深入分析和判断传感器和执行器的情况。
 
❻ 在使用故障码进行故障排除后,需要利用解码器清除故障码,即从ECU内部存储中删除相应的故障码信息。之后,在发动机运行一段时间后(如果条件允许,可以进行路试),通过解码器再次测试是否会出现类似的故障现象或存储相同的故障码。
 
❼ 不建议使用拔掉蓄电池负极的方法来清除故障码。
 
三、测试灯检测法
测试灯可以是自制的或专用的测试灯,它可以带有独立电源或不带电源。自制的测试灯可以使用发光二极管(LED)与300~500Ω电阻串联制成,其形式如下图所示。测试灯主要具备以下功能:
 
❶ 检查传感器、电控元件本身或连接电路的通断情况。
 
❷ 检测传感器参考电压供应是否正常。
 
❸ 通过测试灯发光二极管的闪烁信号,可以检查传感器是否产生脉冲输出,或者ECU是否输出执行信号。
 
❹ 对于具有手工调码自诊断功能的车辆,可以进行手动查阅故障代码。
 
四、万用表检测法
在汽车上使用万用表时,除了早期手动调码读取故障码需要使用指针式万用表外,一般不推荐使用指针式万用表,尤其是在检测半导体元件、与ECU电路相关的元件时,强调必须使用数字式万用表。这是因为数字式万用表具有较高的阻抗,通过元件的电流较小,可以避免在测量过程中烧毁其他元件的风险。
 
❶ 电阻检测法
 
电阻检测法主要用于可变电阻、电位计传感器和磁电式传感器电阻的检测。对于半导体元件,通常需要与标准元件的测量值进行比较才能得出结论。
 
❷ 电压检测法
 
对于有源传感器来说,由于其工作时可以产生电压,因此可以使用电压检测法来判断传感器的工作状态是否正常。例如,氧气传感器、磁电式曲轴位置/凸轮轴位置传感器、爆震传感器等。
 
❸ 电流检测法
 
电流检测法主要用于产生电流调制信号的新型集成电路传感器。
 
五、示波器检测法
示波器的主要功能是显示控制系统中输入和输出信号的电压波形,以供维修人员根据波形进行故障判断。示波器比一般电子设备的显示速度更快,是唯一能够显示瞬时波形的检测工具,对于电控系统故障诊断至关重要。示波器检测方法是最准确、最直观的方法,可以将传感器的输出电流或电压以波形的形式展示出来,也是传感器及其相关电气元件检测的未来发展方向。
 
六、模拟法
模拟法是指在断开传感器连接、其他线路连接正常的情况下,使用传感器模拟测试仪来模拟汽车电脑的输入信号,代替传感器的工作。通过观察故障现象的消失或存在,来判断传感器的良好性。采用模拟法对电控系统传感器及其线路故障进行诊断,可以简化分析过程、缩短诊断时间,并减少因盲目更换配件而带来的经济损失。
 
七、替代法
替代法是针对可疑传感器,通过试换的方式来查找故障,也称为试换法。替代法可以确定故障部位或缩小故障范围,但不一定能确定故障原因。在检修传感器时,最好选择相同车型、相同年款、相同型号和相同规格的传感器来临时替代有疑问的传感器。如果替代后故障现象未消失,那么说明该故障并非由传感器引起,故障可能存在于其他部分。
 
八、结语
传感器的检测方法并非固定不变的,通常需要根据所检测的传感器的不同特性做出相应的调整和变通,以获得更多解决问题的方法。实践中吸取知识和经验、完善现有方法中的不足是更为重要的。
 
 
 
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