loto儀器_如何模擬輸出凸輪軸和曲軸波形_用任意波形信號(hào)源SIG852?
在汽車(chē)傳感器的波形檢測(cè)應(yīng)用中,有時(shí)候需要模擬各種汽車(chē)傳感器的輸出信號(hào),用來(lái)驅(qū)動(dòng)和監(jiān)測(cè)對(duì)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(hù)的需求,簡(jiǎn)要的看下如何使用LOTO的任意波形信號(hào)發(fā)生器SIG852來(lái)編輯實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)信號(hào)。



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我們用實(shí)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)的凸輪軸信號(hào)盤(pán)和曲軸信號(hào)盤(pán)的傳感器波形圖片作為參考,如下圖所示:
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藍(lán)色波形是曲軸信號(hào)盤(pán)的波形,我們通過(guò)實(shí)物圖能看到,一圈是60個(gè)齒,其中會(huì)缺兩個(gè)齒,藍(lán)色的波形里,每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)小齒,寬一點(diǎn)的那個(gè)就是缺的兩個(gè)齒。曲軸每分鐘是720轉(zhuǎn),所以我們能輕松算出來(lái),一秒鐘是12轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)60個(gè)齒的脈沖的話,相當(dāng)于曲軸信號(hào)是12*60=720HZ。但是每12HZ的位置出會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)脈沖寬度的缺齒。
怎么才能做出720HZ脈沖中每60個(gè)缺兩個(gè)脈沖呢?我們使用波形相乘的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。先做一個(gè)對(duì)應(yīng)缺齒頻率的12HZ波形,如下圖所示,我們?cè)O(shè)置一個(gè)占空比3左右,這個(gè)占空比是計(jì)算好了缺齒兩個(gè)空位對(duì)應(yīng)的寬度。我們會(huì)得到頻率12HZ左右的一個(gè)PWM脈沖波形:
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然后我們需要把它高低電平反向一下,反向也很簡(jiǎn)單,我們通過(guò)加減運(yùn)算功能里的功能很容易實(shí)現(xiàn),我們把這個(gè)要反向的波形設(shè)置為X1:
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然后點(diǎn)加減運(yùn)算:
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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(lái)的0~3V,變成了0~-3V,注意我們這個(gè)信號(hào)不能輸出為負(fù),所以我們把常數(shù)項(xiàng)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:
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這個(gè)波形我們要一會(huì)兒用來(lái)做缺齒用,先存起來(lái),點(diǎn)保存文件,把這個(gè)編輯好的波形存成文件,以免丟失了又要重新制作,隨時(shí)保存文件是個(gè)好習(xí)慣,如下圖所示:
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我們存完了以后,把這個(gè)波形再次選為X1,后面需要它和另一個(gè)波形相乘,也就是曲軸盤(pán)小齒的那些波形。
接下來(lái)我們做720HZ的曲軸盤(pán)那些小齒的波形,我們上面計(jì)算得知,頻率是720HZ,占空比一般是5%左右,這個(gè)根據(jù)不同的車(chē)型可能會(huì)不同,我們不考慮缺齒,按不缺齒處理,可以如下生成:
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這個(gè)波形我們?cè)O(shè)置為X2,然后我們對(duì)X1和X2進(jìn)行相乘:
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我們會(huì)驚奇的發(fā)現(xiàn),缺齒出現(xiàn)了。
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不過(guò)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(gè)中間成果存成文件保存一下。


這次高低電平反向也很簡(jiǎn)單,我們前面用過(guò)了,就是用波形加減運(yùn)算,我們把這個(gè)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(pán)的信號(hào)波形已經(jīng)完成,我們還是及時(shí)存一下。

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

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然后點(diǎn)下圖中這個(gè)確定按鈕:

我們看到在高級(jí)標(biāo)簽頁(yè)里,這個(gè)通道的波形已經(jīng)設(shè)置好了:

接下來(lái)我們來(lái)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(gè)任意波形發(fā)生器,我們使用背景圖導(dǎo)入功能,把客戶(hù)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(dòng)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(duì)齊吻合了,那我們就可以直接在通道B上手繪這個(gè)凸輪軸的波形了:
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我們選擇圖形手繪功能,用鼠標(biāo)畫(huà)波形,橙色就是我們用鼠標(biāo)描著參考波形的紅色波形畫(huà)的波形,如下圖所示:

手繪這種方正的波形肯定會(huì)歪歪扭扭,這個(gè)不要緊,大概畫(huà)一下就可以了,我們接下來(lái)用局部選擇功能來(lái)設(shè)置它,會(huì)讓它變得很方正:

如下圖所示:我們框選一個(gè)高電平或者低電平區(qū)域,右鍵選擇把這個(gè)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(guò)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(diǎn)擊右下角綠色對(duì)勾按鈕就把這個(gè)綠色的波形設(shè)置到了B通道上,我們?nèi)タ纯?,這下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(lái)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(guò)程就完成了,保存好的文件,可以隨時(shí)導(dǎo)入或者傳遞給別人使用。我們接下來(lái)開(kāi)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(diǎn)擊下載,循環(huán)輸出,就可以在LOTO虛擬示波器上看到對(duì)應(yīng)的實(shí)際輸出波形了,如下圖的藍(lán)綠色和黃色波形:


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一個(gè)自定義編輯波形就圓滿(mǎn)完成了。
SIG852這款定位低端低價(jià)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(huì)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(chǎng)景我們一起研究:
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