Meten aan een luchtmassameter type hittedraadsensor

Download meting

Sensorinformatie

Type: Luchtmassameter type hittedraadsensor
Voeding: 12 V vanaf systeem-relais en massa
Signaaltype: Amplitudevariërend
Signaalniveau: 0,2 V tot 4,0 V

Werking van de Hittedraadsensor

De luchtmassameter (LMM), in het Engels Mass Air Flow (MAF) sensor, meet de hoeveelheid passerende lucht. In dit artikel wordt gemeten aan een luchtmassameter van het type hittedraadsensor. Deze sensor meet de hoeveelheid passerende lucht door middel van een platina weerstandsdraad die in de luchtstroom aan de inlaatzijde van de motor is gemonteerd. De weerstand van de draad heeft een positieve temperatuurcoëfficiënt: hoe hoger de temperatuur hoe hoger de weerstand. De elektronica in de luchtmassameter stuurt een stroom door de platinadraad waardoor de deze opwarmt. Er wordt geprobeerd de temperatuur van de draad constant te houden. Hoe meer lucht de hittedraad passeert, hoe meer stroom erdoor nodig is om de draad op temperatuur te houden. De stroom door de draad is dus een maat voor de hoeveelheid passerende lucht. De stroom wordt gemeten door elektronica in de luchtmassameter en omgezet in een spanning op de uitgang van de sensor. Het motormanagementsysteem kan aan de hand van dat signaal bepalen hoeveel lucht er naar de verbrandingskamers gaat.

Aansluiten van labscoop

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

Kanaal Probe Spanning Meetbereik
1 Red probe Signaalspanning op de sensor 8 V
Black probe Massa op accuklem
2 Yellow probe Positieve kant sensorvoeding 20 V
Black probe Negatieve kant sensorvoeding
Meetschema
Figuur 1: Meetschema
Meten aan een werkende hittedraadsensor
Figuur 2: Meten aan een werkende hittedraadsensor

De labscoop is met een Meetsnoer TP-C1812B en Backprobe TP-BP85 aangesloten op de hittedraadsensor. De labscoop is in recordermodus gezet. In recordermodus wordt een stream-meting uitgevoerd, waarbij de signalen continue live op het scherm worden getoond. Omdat de te meten signalen langzaam variëren, wordt de Automotive scope ATS5004D op een lage meetsnelheid ingesteld.

Meten

In figuur 3 is het signaal te zien van de hittedraadsensor, gemeten onder de volgende omstandigheden: contact aan, starten, stationair, 2000 toeren, 3000 toeren en vervolgens terug naar stationair toerental. Dit signaal kan worden gedownload en gebruikt om de labscoop op de juiste manier in te stellen of als referentiesignaal.

Download hittedraadsensor-meting

Labscoopmeting aan hittedraadsensor

Figuur 3: Labscoopmeting aan hittedraadsensor

Kanaal 1 (rood) toont het signaal van de hittedraadsensor en kanaal 2 (geel) laat de voeding van de sensor zien. Tijdens het begin van de meting wordt het contact aangezet, waarbij een korte puls in het sensorsignaal zichtbaar is. De korte puls laat zien dat de hittedraad wordt opgewarmd tot een bepaalde temperatuur. Kort daarop wordt de motor gestart waarna het toerental even moet stabiliseren tot het juiste stationaire toerental bereikt is. Vervolgens wordt twee maal geleidelijk gasgegeven waarbij de signaalspanning bij elke verhoging van het toerental ook iets verhoogt. Bijna aan het eind van de meting wordt het gas weer losgelaten en zakt de signaalspanning tot de motor het stationaire toerental heeft bereikt. De voedingsspanning fluctueert gedurende meting maar dat heeft geen invloed op de werking van de sensor omdat de elektronica in de sensor de voeding stabiliseert. De signalen van de hittedraadsensor tonen spikes en een lage hoeveelheid ruis maar hebben geen invloed op de werking van het motormanagementsysteem omdat de ECU de ingangssignalen filtert.

Diagnose

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

Onderstaande afwijkingen van meetwaarden kunnen wijzen op een probleem:

  • Geen signaal
    Oorzaken: meetpennen geen verbinding (voer connectietest uit), sensor defect
  • Te hoge signaalspanning:
    Oorzaken: slechte of geen massa aanwezig, sensor defect
  • Signaal vertoont veel meer ruis dan voorbeeldsignaal:
    Oorzaken: bedrading van voeding of signaaldraad beschadigd, slecht contact in stekkeraansluitingen, sensor defect
  • Signaal vertoont een offset:
    Oorzaken: de scoop staat niet in gelijkspanningskoppeling: DC, valse lucht in het inlaatcircuit, voeding van hittedraadsensor slecht, sensor defect

GERELATEERDE ARTIKELEN

Manifold Absolute Pressure (MAP) sensor
Met een labscoop wordt gemeten aan een MAP-sensor bij stationair toerental, 2000RPM, 3000RPM en terug naar stationair toerental van een warme motor. Het signaal wordt getoond en kan worden gedownload. Verschillende mogelijke afwijkingen van het signaal worden genoemd, waarmee vastgesteld kan worden of de MAP-sensor goed werkt.
Luchthoeveelheidsmeter (LHM) luchtvaansensor
Met een labscoop wordt gemeten aan een luchthoeveelheidsmeter (LHM) bij stationair toerental, 2000RPM, 3000RPM en terug naar stationair toerental bij een warme motor. Het gemeten signaal wordt getoond en kan ook worden gedownload. Verschillende mogelijke afwijkingen van het signaal worden genoemd, waarmee vastgesteld kan worden of de sensor goed werkt.
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.
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.