Meten aan een Hall-effect-ABS-sensor

Download meting

Sensorinformatie

Type: ABS-sensor Hall-effect
Voeding: 12 V
Signaaltype: frequentie variërend
Signaalniveau: Twee draads: 6 mA tot 17 mA, drie draads: 0 V tot 12 V

Werking van de Hall-effect-ABS-sensor

De antiblokkeersysteem (ABS)-sensor wordt gebruikt om de draaisnelheid van een wiel te bepalen om tijdens het remmen blokkeren daarvan te voorkomen. De Hall-effect-ABS-sensor bestaat uit een permanente magneet met een Hall-effect-sensor ernaast. De magnetische veldsterkte verandert wanneer een magnetismegevoelig voorwerp door het veld van de magneet beweegt. Deze verandering van het magnetisch veld zorgt ervoor dat de uitgang van de Hall-effect-sensor verandert.

Het voorwerp dat het veld beïnvloedt is meestal een metalen schijf of ring met evenredig verdeelde tanden, aangebracht op de aandrijfas of het lager. Als het wiel en dus de aandrijfas draait, bewegen de tanden langs de sensor en zal het patroon van de tanden zichtbaar zijn in het ABS-sensorsignaal in de vorm van een blokspanning. Iedere periode in het signaal komt overeen met het passeren van een tand langs de sensor. De frequentie van het uitgangssignaal is afhankelijk van de draaisnelheid van de aandrijfas en de hoeveelheid tanden op de ring of schijf.

Twee verschillende types Hall-effect-ABS-sensor worden gebruikt in autos, een 2-draads en 3-draads sensor.

De 3-draads Hall-effect-ABS-sensor heeft een eenvoudige voeding en een signaaldraad met de signaalspanning (Us) naar de ABS ECU, getoond in figuur 1. Afhankelijk van het sensorontwerp, veroorzaakt de aanwezigheid van een tand een hoge dan wel een lage signaalspanning en het gat tussen de tanden het tegenovergesteld signaal. Het resulterende signaal is een blokgolf.

Schematisch overzicht van een 3-draads Hall-effect-ABS-sensor

Figuur 1: Schematisch overzicht van een 3-draads Hall-effect-ABS-sensor

De 2-draads Hall-effect-ABS-sensor heeft een 12 V voedingsdraad, maar geen directe massa. De signaaldraaad fungeert ook als massa voor de sensor, zie ook figuur 2. De 2-draads Hall-effect-ABS-sensor is stroomregulerend. De hoeveelheid stroom (Is) wordt gewijzigd door de sensor wanneer een tand de sensor passeert. Afhankelijk van het sensorontwerp, veroorzaakt de aanwezigheid van een tand een hoge dan wel lage stroom en een gat tussen de tanden het tegenovergesteld signaal. De stroom door de weerstand in de ABS ECU resulteert in een spanning (Us) gerelateerd aan de massa, vergelijkbaar met het blokgolfsignaal van de 3 draads Hall-effect-ABS-sensor. De spanningsniveaus zijn verschillend en veel lager dan 3 draads Hall-effect-ABS-sensor door de lage stromen. Spanningsniveaus kunnen ook veschillen per systeem, afhankelijk van stroom en weerstandswaarden maar een duidelijk blokgolfpatroon moet zichtbaar zijn.

Schematisch overzicht van een 2 draads Hall-effect-ABS-sensor

Figuur 2: Schematisch overzicht van een 2 draads Hall-effect-ABS-sensor

Aansluiten van labscoop

In dit artikel wordt de 2-draads Hall-effect-ABS-sensor gemeten. Daarbij worden ook instructies gegeven hoe een 3-draads Hall-effect-ABS-sensor te meten zodat de 3-draads Hall-effect-ABS-sensor ook kan worden gemeten. Signaalpatronen en diagnostische informatie voor de 3-draads Hall-effect-ABS-sensor is te lezen op Hall-effect-krukassensor-pagina omdat ze vergelijkbaar zijn.

Aansluiten van labscoop aan een 2-draads Hall-effect-ABS-sensor

De werking van de 2-draads Hall-effect-ABS-sensor kan worden gecontroleerd door de volgende signalen te meten, zie figuur 3:

Kanaal Probe Spanning Meetbereik
1 Red probe Sensoruitgangssignaal 2 V
Black probe Massa op accuklem
1 Yellow probe Positieve kant sensorvoeding 20 V
Black probe Massa op accuklem
Meetschema
Figuur 3: Meetschema
Meten aan een werkende 2 draads Hall-effect-ABS-sensor
Figuur 4: Meten aan een werkende 2 draads Hall-effect-ABS-sensor

De labscoop is met een Meetsnoer TP-C1812B en Backprobe TP-BP85 aangesloten op de 2-draads Hall-effect-ABS-sensor. De labscoop wordt in normale scoopmodus gebruikt met de trigger-timeout ingesteld op oneindig in combinatie met een one-shot-meting. Met deze instelling wordt een meting uitgevoerd wanneer het wiel met de hand wordt rond gedraaid.

Aansluiten van labscoop aan een 3-draads Hall-effect-ABS-sensor

De werking van de 3-draads Hall-effect-ABS-sensor kan worden gecontroleerd door de volgende signalen te meten, zie figuur 5:

Kanaal Probe Spanning Meetbereik
1 Red probe Sensoruitgangssignaal 20 V
Black probe Massa op accuklem
Yellow probe Positieve kant sensorvoeding 20 V
Black probe Massa op accuklem

Meetschema

Figuur 5: Meetschema

De labscoop is met een Meetsnoer TP-C1812B en Backprobe TP-BP85 aangesloten op de 3-draads Hall-effect-ABS-sensor. De labscoop wordt in normale scoopmodus gebruikt met de trigger-timeout ingesteld op oneindig in combinatie met een one-shot-meting. Met deze instelling wordt een meting uitgevoerd wanneer het wiel met de hand wordt rond gedraaid.

Meten

In figuur 6 is het signaal te zien van de Hall-effect-ABS-sensor waarbij het wiel met de hand gedraaid word. Dit signaal kan worden gedownload en gebruikt om de labscoop op de juiste manier in te stellen of als referentiesignaal.

Download Hall-effect-ABS-sensormeting

Labscoopmeting aan een 2-draads Hall-effect-ABS-sensor

Figuur 6: Labscoopmeting aan een 2-draads Hall-effect-ABS-sensor

Kanaal 1 (rood) toont de signaalspanning van de Hall-effect-ABS-sensor en kanaal 2 (geel) de voeding. Het signaal begint met een lage frequentie, omdat het wiel langzaam draait. In het midden van de meting wordt de frequentie hoog vanwege de hogere draaisnelheid. Aan het einde van de meting stopt het wiel weer wat kan worden gezien in het zakken van de frequentie van het signaal. De voeding is iets lager dan 12 V wat gedeeltelijk komt door de lagere accuspanning maar voedingniveaus zijn gewoonlijk lager op Hall-effect-ABS-sensoren. Wanneer wordt ingezoomd op het voedingssignaal is het mogelijk de blokgolf te zien van het uitgangssignaal, dat is normaal voor dit type sensor.

Wanneer de Hall-effect-ABS-sensorsignalen worden gemeten tijdens het rijden zal de frequentie hoger zijn terwijl de amplitude gelijk blijft. Wanneer de afzonderlijke pulsen in het signaal te smal worden om goed zichtbaar te zijn tijdens het rijden, moet de sample-frequentie hoger worden ingesteld met Verhogen/Verlagen sample-frequentie.

Diagnose

Signalen kunnen afwijken bij andere typen motormanagementsystemen en Hall-effect-ABS-sensoren. Raadpleeg ATIS voor informatie over specifieke motormanagementsystemen en Hall-effect-ABS-sensoren.

Onderstaande afwijkingen van meetwaarden kunnen wijzen op een probleem:

  • Geen signaal:
    Oorzaken: meetpennen geen verbinding (voer connectietest uit), geen voeding, geen of slechte verbinding tussen sensor en ECU, sensor defect
  • Signaal vertoont ruis:
    Oorzaken: slechte voeding naar Hall-effect-ABS-sensor, slecht contact in stekkeraansluitingen, bedrading van signaaldraad of voeding beschadigd
  • Het signaal vertoont een onverwacht patroon:
    Oorzaken: tandring of schijf beschadigd

GERELATEERDE ARTIKELEN

ABS-sensor inductief
Met een labscoop wordt gemeten aan een inductieve antiblokkeersysteem (ABS)-sensor, waarbij het wiel met de hand wordt rondgedraaid. Het signaal wordt getoond en kan worden gedownload. Verschillende mogelijke afwijkingen van het signaal worden genoemd, waarmee kan worden vastgesteld of de inductieve ABS-sensor goed werkt.
Disclaimer

Dit document is onderhevig aan veranderingen en kan zonder voorafgaande mededeling worden aangepast. Aan dit document kunnen geen rechten worden ontleend.

De informatie in deze applicatie-note is gecontroleerd en wordt als betrouwbaar beschouwd. TiePie engineering kan echter niet verantwoordelijk worden gesteld voor eventuele onjuistheden.

Veiligheidswaarschuwing:

  • Controleer voor het meten dat bronnen van gevaarlijk hoge spanning zijn uitgeschakeld of afgeschermd tegen aanraking. Spanningen boven 30 V AC RMS, 42 V AC piek of 60 V DC worden als gevaarlijk beschouwd.
  • Zorg tijdens het meten voor een schone en overzichtelijke werkplek.
  • Deze metingen en procedures dienen als voorbeeld / meetsuggestie en zijn geen voorgeschreven standaard.
  • TiePie engineering kan niet anticiperen op de benodigde veiligheidsmaatregelen voor de bescherming van personen en apparatuur. Ga alvorens te meten eerst na welke veiligheidsmaatregelen van toepassing zijn.