在汽車傳感器的波形檢測應(yīng)用中,有時候需要模擬各種汽車傳感器的輸出信號,用來驅(qū)動和監(jiān)測對應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者電路是否正常,這其中,曲軸和凸輪軸傳感器的輸出波形比較典型,我們根據(jù)一位客戶的需求,簡要的看下如何使用LOTO的任意波形信號發(fā)生器SIG852來編輯實現(xiàn)這兩個信號。
我們用實測的標(biāo)準(zhǔn)的凸輪軸信號盤和曲軸信號盤的傳感器波形圖片作為參考。
藍(lán)色波形是曲軸信號盤的波形,我們通過實物圖能看到,一圈是60個齒,其中會缺兩個齒,藍(lán)色的波形里,每個脈沖對應(yīng)一個小齒,寬一點的那個就是缺的兩個齒。曲軸每分鐘是720轉(zhuǎn),所以我們能輕松算出來,一秒鐘是12轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)60個齒的脈沖的話,相當(dāng)于曲軸信號是12*60=720HZ。但是每12HZ的位置出會出現(xiàn)兩個脈沖寬度的缺齒。
怎么才能做出720HZ脈沖中每60個缺兩個脈沖呢?我們使用波形相乘的功能來實現(xiàn)。先做一個對應(yīng)缺齒頻率的12HZ波形,如下圖所示,我們設(shè)置一個占空比3左右,這個占空比是計算好了缺齒兩個空位對應(yīng)的寬度。我們會得到頻率12HZ左右的一個PWM脈沖波形:

然后我們需要把它高低電平反向一下,反向也很簡單,我們通過加減運(yùn)算功能里的功能很容易實現(xiàn),我們把這個要反向的波形設(shè)置為X1:

然后點加減運(yùn)算:

我們把剛才的波形,也就是X1,的系數(shù)改為-1,就相當(dāng)于反向了,由原來的0~3V,變成了0~-3V,注意我們這個信號不能輸出為負(fù),所以我們把常數(shù)項設(shè)為3,也就是波形變?yōu)?1*X1+3,也就是把高電平和低電平互換了,如下圖所示:

這個波形我們要一會兒用來做缺齒用,先存起來,點保存文件,把這個編輯好的波形存成文件,以免丟失了又要重新制作,隨時保存文件是個好習(xí)慣,如下圖所示:

我們存完了以后,把這個波形再次選為X1,后面需要它和另一個波形相乘,也就是曲軸盤小齒的那些波形。
接下來我們做720HZ的曲軸盤那些小齒的波形,我們上面計算得知,頻率是720HZ,占空比一般是5%左右,這個根據(jù)不同的車型可能會不同,我們不考慮缺齒,按不缺齒處理,可以如下生成:

這個波形我們設(shè)置為X2,然后我們對X1和X2進(jìn)行相乘:


我們會驚奇的發(fā)現(xiàn),缺齒出現(xiàn)了。

不過和參考波形相比,我們還需要把高低電再平反一下。好習(xí)慣是,我們趕緊把這個中間成果存成文件保存一下。


這次高低電平反向也很簡單,我們前面用過了,就是用波形加減運(yùn)算,我們把這個波形設(shè)置為X1,然后和前面一樣進(jìn)行反向:


OK,我們得到了高低反向的波形了,和標(biāo)準(zhǔn)參考波形一樣了。曲軸盤的信號波形已經(jīng)完成,我們還是及時存一下。

目前我們只是編輯出來的曲軸的波形,如果要輸出,我們需要把這個波形選擇到哪個通道上,比如我們讓它在A通道輸出,我們就選擇通道A:

然后點下圖中這個確定按鈕:

我們看到在高級標(biāo)簽頁里,這個通道的波形已經(jīng)設(shè)置好了:

接下來我們來制作凸輪軸的波形。從參考圖中看到,凸輪軸和曲軸波形之間有一些位置關(guān)系,也有一些款脈沖寬度的不同,我們不知道數(shù)據(jù),那應(yīng)該怎么制作呢?這也不難不倒SIG852這個任意波形發(fā)生器,我們使用背景圖導(dǎo)入功能,把客戶的標(biāo)準(zhǔn)參考圖作為背景圖片導(dǎo)入進(jìn)繪圖區(qū)的背景:

我們可以上下左右移動標(biāo)準(zhǔn)參考波形,也可以放大縮小,把它和我們已經(jīng)做好的通道A的曲軸波形對齊吻合了,那我們就可以直接在通道B上手繪這個凸輪軸的波形了:

我們選擇圖形手繪功能,用鼠標(biāo)畫波形,橙色就是我們用鼠標(biāo)描著參考波形的紅色波形畫的波形,如下圖所示:

手繪這種方正的波形肯定會歪歪扭扭,這個不要緊,大概畫一下就可以了,我們接下來用局部選擇功能來設(shè)置它,會讓它變得很方正:

如下圖所示:我們框選一個高電平或者低電平區(qū)域,右鍵選擇把這個區(qū)域設(shè)置成0,還是設(shè)置成鼠標(biāo)當(dāng)前所在位置的電壓:

經(jīng)過一番局部框選設(shè)置,歪歪扭扭的橙色波形已經(jīng)變成綠色的規(guī)范的方正的波形了:

我們點擊右下角綠色對勾按鈕就把這個綠色的波形設(shè)置到了B通道上,我們?nèi)タ纯矗@下A,B通道的波形都設(shè)置好了:

就是我們需要的按參考波形做出來的效果,我們趕緊把新作的B通道的波形也保存一下。

這樣波形的編輯過程就完成了,保存好的文件,可以隨時導(dǎo)入或者傳遞給別人使用。我們接下來開啟SIG852,連接上示波器,我們用的是LOTO虛擬示波器OSCA02,在SIG852的軟件界面上點擊下載,循環(huán)輸出,就可以在LOTO虛擬示波器上看到對應(yīng)的實際輸出波形了,如下圖的藍(lán)綠色和黃色波形:


一個自定義編輯波形就圓滿完成了。
SIG852這款定位低端低價的任意波形發(fā)生器,基于電腦軟件操作,功能可以非常強(qiáng)大和方便,后續(xù)還會不斷優(yōu)化和增加軟件功能,歡迎大家提供更多的應(yīng)用場景我們一起研究:

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