Meten aan een inductieve nokkenassensor

Sensorinformatie

Type: Nokkenassensor inductief
Voeding: -
Signaaltype: Frequentievariërend
Signaalniveau: ±0,25 V minimaal en oplopend tot ±60 V

Werking van de inductieve nokkenassensor

De inductieve nokkenassensor bestaat uit een permanente magneet waar een spoel omheen zit. De magnetische veldsterkte verandert wanneer een magnetismegevoelig voorwerp door het veld van de magneet beweegt. Door de verandering van het magnetisch veld wordt in de spoel een spanning opgewekt. De polariteit van de spanning is afhankelijk van de beweegrichting van het voorwerp, naar de sensor toe of er vanaf. Deze sensor heeft geen voeding nodig.

Het voorwerp dat het veld beïnvloedt is in de meeste gevallen een nok op de nokkenas. Ook is het mogelijk dat op de nokkenas een schijf met een aantal metalen delen is aangebracht die langs de sensor draait. Als de nokkenas draait, beweegt de nok of schijf langs de sensor en wordt het nokkenassensorsignaal zichtbaar in de vorm van een wisselspanning. Iedere periode in het signaal komt overeen met het passeren van de nok of object op de schijf langs de sensor. De frequentie en amplitude van het uitgangssignaal zijn afhankelijk van de draaisnelheid van de nokkenas.

Aansluiten van labscoop

De werking van de inductieve nokkenassensor kan worden gecontroleerd door de volgende signalen te meten, zie figuur 1:

Kanaal Probe Spanning Meetbereik
1 Red probe Signaalspanning op de positieve kant van de sensor 2 V 1
Black probe Signaalspanning op de negatieve kant van de sensor
Meetschema
Figuur 1: Meetschema
Meten aan een werkende nokkenassensor
Figuur 2: Meten aan een werkende nokkenassensor

De labscoop is met een Meetsnoer TP-C1812B en Backprobe TP-BP85 aangesloten op de nokkenassensor. De labscoop wordt in normale scoopmodus gebruikt en is ingesteld met een trigger-timeout op oneindig in combinatie met een one-shot-meting. Met deze instelling wordt een meting uitgevoerd wanneer de motor gestart wordt.

  1. Tijdens het starten van de motor kan de spanning die van de sensor komt worden gemeten in het 2 V bereik. Wanneer aan de sensor gemeten wordt met draaiende motor kan het bereik het beste ingesteld worden op 8 V of hoger met de meetbereikknop Bereik op/neer.

Meten

In figuur 3 is het signaal te zien van de inductieve nokkenassensor tijdens het starten van de motor. In figuur 4 is een meting te zien bij staionair toerental. Deze signalen kunnen worden gedownload en gebruikt om de labscoop op de juiste manier in te stellen of als referentiesignaal.

Download nokkenassensor-meting tijdens starten

Download nokkenassensor-meting bij stationair toerental

Labscoopmeting aan nokkenassensor

Figuur 3: Labscoopmeting aan nokkenassensor

Kanaal 1 (rood) toont het signaal van de nokkenassensor. Tijdens het starten is er veel ruis aanwezig dat veroorzaakt wordt door de startmotor. De ruis heeft geen invloed op de werking van het motormanagementsysteem. Ook is de exacte amplitude niet erg belangrijk. Het motormanagementsysteem gebruikt de neergaande flanken om te bepalen in welke positie de motor zich bevindt.

Labscoopmeting aan nokkenassensor tijdens stationair toerental

Figuur 4: Labscoopmeting aan nokkenassensor tijdens stationair toerental

In figuur 4 is te zien dat de spanning van de nokkenassensor bij stationair toerental hoger is dan tijdens het starten van de motor. Het aantal wisselspanningen is ook gestegen omdat de motor sneller draait dan tijdens het starten. Ook is het signaal schoner omdat de startmotor niet draait.

Diagnose

Signalen kunnen afwijken bij andere typen motormanagementsystemen en nokkenassensoren. Raadpleeg ATIS voor informatie over specifieke motormanagementsystemen en nokkenassensoren.

Onderstaande afwijkingen van meetwaarden kunnen wijzen op een probleem:

  • Geen signaal:
    Oorzaken: meetpennen geen verbinding (voer connectietest uit), sensor los, sensor defect
  • Signaal vertoont meer ruis dan voorbeeldsignaal:
    Oorzaken: bedrading van signaaldraad beschadigd, slecht contact in stekkeraansluitingen, sensor los, sensor defect
  • Signaal vertoont een offset:
    Oorzaken: de scoop staat niet in wisselspanningskoppeling: AC
  • Het signaal vertoont een onverwacht patroon:
    Oorzaken: Nok of schijf beschadigd

GERELATEERDE ARTIKELEN

Krukassensor Hall
Met een labscoop wordt gemeten aan een Hall-effect-krukassensor tijdens het starten van de motor. Het signaal wordt getoond en kan gedownload worden. Verschillende mogelijke afwijkingen van het signaal worden genoemd zodat vastgesteld kan worden of de Hall-effect-krukassensorgoed werkt.
Nokkenassensor inductief
Met een labscoop wordt gemeten aan een inductieve nokkenassensor tijdens het starten van de motor. Het signaal wordt getoond en kan worden gedownload. Verschillende mogelijke afwijkingen van het signaal worden genoemd, waarmee vastgesteld kan worden of de inductieve nokkenassensor goed werkt.
Xantia weigert dienst
Een Citroën Xantia uit 1999 had een nieuwe startmotor gemonteerd gekregen, waarna de auto alle dienst weigerde. Bij het starten sloeg hij even aan maar viel dan weer uit. Bij het vervangen van de startmotor was de accu losgekoppeld geweest. Er was een foutcode met betrekking tot de krukassensor opgeslagen; de krukassensor werd vervangen, ondanks het juiste uitgangssignaal. Daarna werd de Electronic Control Unit (ECU) vervangen, alles zonder het gewenste resultaat. De vraag was of de startonderbreker zou kunnen zijn gereset doordat de accu los was geweest. Goed meten onthulde wat het werkelijke probleem was.
Problematische Volvo XC70
Een Volvo XC70 vertoonde ernstige motorproblemen. De motor had geen vermogen, hield steeds in en viel soms zelfs uit. Foutcodes in de auto wezen in twee verschillende richtingen. Er werden onderdelen vervangen, maar dat loste niets op. Gedegen metingen met een automotive-diagnose-oscilloscoop toonde aan dat er twee onafhankelijke problemen waren. Toen deze problemen opgelost waren, liep de motor weer goed.
Saab 9-5 hikt zo nu en dan
De motor van een Saab 9-5 uit 1999 "hikt" zo nu en dan en loopt dan normaal verder Na verloop van tijd wordt het probleem erger en op een bepaald moment wil de motor 20 minuten lang niet starten De eigenaar gaat naar de garage die tot de conclusie komt dat de speciale Direct Ignition cassette kapot is en vervangen moet worden. Helaas verhelpt dat niet het probleem. Tijd om goed te gaan meten, met een automotive-oscilloscoop.
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.