2. Blockförmiges Signal

Blockförmige Signale sind Signale mit nur zwei Spannungsebenen, wobei jede Ebene im Prinzip die gleiche Dauer hat (t1 ist gleich t2).

Wenn die Dauer der einen Ebene von der Dauer der anderen Ebene abweicht (t1 ist nicht gleich t2), spricht man auch von einem Puls.

Duty-Cycle (Tastgrad/-verhältnis)

Unter Duty-Cycle versteht man das Verhältnis zwischen den beiden Spannungsebenen ausgedrückt in Prozenten.

Bei einem Puls kann das Verhältnis zwischen den Spannungsebenen schwanken (z.B. bei einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit). Wenn die Zahl der Impulse pro Zeiteinheit steigt, erhöht sich auch der Duty-Cycle-Wert.

Spannung

Wenn die Zahl der Impulse pro Zeiteinheit steigt, erhöht sich nicht nur der Duty-Cycle-Wert, sondern auch die mittlere Spannung.

Messen eines blockförmigen Signals

Das blockförmige Signal läßt sich mit dem Universalmeßgerät auf verschiedene Weise messen:

• In Duty-Cycle-Stellung (%) des Universalmeßgeräts.

Gemessen wird das Verhältnis zwischen den Spannungsebenen.

• In Gleichspannungs-Stellung des Universalmeßgeräts:

Gemessen wird der Mittelwert der angebotenen Spannung.

Blockförmige Signale im Fahrzeug

• Ausgangssignal des Geschwindigkeitssensors

• Geschwindigkeitssignal zu den elektronischen Steuergeräten

Drehzahlsignal zu den elektronischen Steuergeräten.

2. Beschreibung der komponenten

2.1 Drehzahl- und geschwindigkeitssensoren

Bei den Drehzahl- und

Geschwindigkeitssensoren handelt es sich um induktive Geber.

Im Fahrzeug kommen u.a. folgende induktive Geber vor:

• Motordrehzahlsensor

• ABS-Sensor

• Fahrgeschwindigkeitssensor.

Funktionsprinzip

Der induktive Geber besteht aus einem Dauermagneten (1), einem Kern (2) und einer Spule (3).

Wenn sich der induktive Geber zwischen zwei Zähnen befindet, verlaufen die Kraftlinien des Magnetfelds vom Nordpol über das Gehäuse direkt zum Südpol.

In dem Augenblick, wo sich ein Zahn dem induktiven Geber nähert, verlaufen die Kraftlinien des Magnetfelds vom Nordpol über das Gehäuse, die Zähne des Zahnrads und den Kern direkt zum Südpol.

Da jetzt mehrere Kraftlinien durch den Kern verlaufen, entsteht ein stärkeres Magnetfeld. Durch eine Veränderung des Magnetfelds wird in der Spule eine Wechselspannung erzeugt.

Der Wert der erzeugten Wechselspannung richtet sich nach der Drehzahl des Zahnrads und dem Luftspalt zwischen Geber (Kern) und Zahn.

Von der Wechselspannung zu einem “Puls”

Die verschiedenen elektronischen Steuergeräte und analogen Meßgeräte (Drehzahlmesser, Fahrtschreiber) nutzen das Ausgangssignal des induktiven Gebers.

Im elektronischen Steuergerät befindet sich ein Mikroprozessor, der nur digitale Signale (Impulse) verarbeiten kann.

Das sinusförmige Signal muß daher in einen Puls umgewandelt werden.

Auch die Meßgeräte (Drehzahlmesser, Fahrtschreiber) reagieren nur auf einen Puls.

Beim Drehzahlsignal kann die Umwandlung auf folgende Art erfolgen:

- im Drehzahlmesser (z.B. bei der Baureihe 95)

Beim Geschwindigkeitssignal erfolgt diese Umwandlung im Geschwindigkeitssensor selbst. Beim Sensorsignal des ABS-Systems erfolgt diese Umwandlung im ABS-Steuergerät.

Duty-Cycle (Tastgrad/-verhältnis) des umgewandelten Drehzahlsignals

In nebenstehender Abbildung ist die lineare Kennung des Duty-Cycle (%) in bezug auf die Motordrehzahl (n) dargestellt.

Diese Kennung gilt für sämtliche Motoren.

Duty-Cycle des Geschwindigkeitssignals

In nebenstehender Abbildung ist die lineare Kennung des Duty-Cycle (%) in bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) dargestellt.

Diese Kennung gilt für sämtliche Fahrzeugtypen.

Prüfen

Das Wechselspannungssignal kann mit einem auf den Wechselspannungsbereich eingestellten Universalmeßgerät geprüft werden.

Der Puls (Blockspannung) kann mit einem auf den Gleichspannungs- oder Duty-Cycle-Bereich eingestellten Universalmeßgerät geprüft werden.