在工作期間，我有機(jī)會(huì)仔細(xì)地研究現(xiàn)代車輛上的一些最新傳感器技術(shù)。雖然這些特殊的傳感器已經(jīng)存在一段時(shí)間了， 但是SENT技術(shù)越來越多地出現(xiàn)在車輛中。在汽車論壇中，我發(fā)現(xiàn)有關(guān)使用這些傳感器的問題和討論有所增加。這些現(xiàn)象促使我去研究如何利用虹科Pico示波器從這些傳感器中獲得盡可能多的信息。

我不會(huì)在SENT協(xié)議上花費(fèi)太多時(shí)間，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上有很多關(guān)于該協(xié)議如何工作的資料。但是，我會(huì)簡單介紹一下這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

SENT代表單邊半字節(jié)傳輸，并遵循J2716標(biāo)準(zhǔn)。它是低成本且單向的（僅一個(gè)方向），這意味著傳感器只能發(fā)送數(shù)據(jù)。SENT傳感器與其他傳感器的不同之處在于，可以通過一根導(dǎo)線“發(fā)送”多個(gè)數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)SENT傳感器可以使用一根導(dǎo)線同時(shí)發(fā)送壓力和溫度測量值。這使其成本低廉，并減少了布線需求，而這正是制造商一直想要做的。這意味著您很可能會(huì)看到MAF傳感器只有三根線，當(dāng)需要測量時(shí)，會(huì)有一個(gè)5V電源線，一個(gè)GND和一個(gè)信號(hào)線。

如上所述，SENT可以傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)，它可以通過從FAST消息中取出的“半字節(jié)”創(chuàng)建SLOW消息來實(shí)現(xiàn)此目的。要建立一條SLOW消息，它需要多條FAST消息。這里重要的一點(diǎn)是，可以使用PicoScope 6 Automotive軟件中的串行譯碼功能對這兩個(gè)消息進(jìn)行譯碼。

那么，SENT數(shù)據(jù)包是什么樣子的呢?

圖1

如圖1所示，SENT數(shù)據(jù)包很容易被誤認(rèn)為是一個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)（PWM），這是因?yàn)樗碾妷簽?-5V，工作周期在不斷變化。在本文中您可能還注意到，SENT似乎還存在反轉(zhuǎn)信號(hào)。這不是故意的，這只是發(fā)送協(xié)議的另一個(gè)特征，信號(hào)的極性可以改變，但數(shù)據(jù)保持不變。

圖2

我將介紹如何設(shè)置譯碼器的參數(shù)，但是為了讓大家都能看到SLOW信號(hào)是如何構(gòu)成的，我已經(jīng)在提前設(shè)置好了譯碼器。由圖2可見，組成一個(gè)SLOW消息需要幾個(gè)FAST數(shù)據(jù)包。請注意這一點(diǎn)，因?yàn)镾LOW消息包含與傳感器相關(guān)非常有用的信息。但是請注意，為了確保您采集到所有數(shù)據(jù)，通常需要花足夠長的時(shí)間捕獲信號(hào)波形。如果我們繼續(xù)使用上面的波形，最實(shí)際的做法是先從SLOW譯碼器開始。

圖3

單擊工具>串行譯碼>創(chuàng)建> SENT Slow

我建議您首先從SLOW消息開始的原因是，通常您可以在此數(shù)據(jù)中找到有關(guān)傳感器的信息，這是設(shè)置SENT Fast譯碼器所必需的，比如傳感器的類型。為了完成譯碼，軟件將根據(jù)所選通道自動(dòng)設(shè)置閾值和滯后量。您會(huì)注意到該信號(hào)并不是“完美的”信號(hào)，存在一些干擾。您可以使用通道選項(xiàng)中的低通濾波器來“清除”干擾信號(hào)，我發(fā)現(xiàn)300 kHz的過濾效果很好。您也可以自定義設(shè)置電壓閾值以及滯后量，下面的設(shè)置是在低通濾波器被激活后完成的，可以將電壓閾值設(shè)置為3 V，滯后最小設(shè)置為40mv（圖4）。完成后，單擊“確定”并確保在再次單擊“確定”之前勾選中譯碼器（圖5）。在波形的底部將生成一些可讀的數(shù)據(jù)。不幸的是，我們?nèi)匀蝗鄙僖恍┢渌麄鞲衅餍畔?。如果在屏幕上捕獲更多的時(shí)間，我們就可以獲得有關(guān)傳感器的更多信息，這也意味著我們可以更準(zhǔn)確地創(chuàng)建SENT Fast譯碼器。

圖4

圖5 

我們本可以繼續(xù)進(jìn)行此捕獲并猜測傳感器的類型，但是需要更長的捕獲時(shí)間才能將其與其他信息一起譯碼。如圖6所示，我對捕獲到的波形應(yīng)用了Slow譯碼器，該傳感器是EGR冷卻器中的壓力傳感器，捕獲發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)快速WOT測試的信號(hào)。

圖6

數(shù)據(jù)包越多，我們就越有機(jī)會(huì)找到在SLOW信號(hào)中傳輸?shù)囊恍┢渌畔?。圖6中第8個(gè)數(shù)據(jù)包是我們感興趣的數(shù)據(jù)包，如您所見，它為我們提供了有關(guān)傳感器類型的信息。在設(shè)置FAST譯碼器時(shí)，有一點(diǎn)很重要，我們可以看到在傳感器類型中可以選擇壓力/安全傳感器（圖8）。但是其他數(shù)據(jù)也同樣重要，尤其是制造商代碼（圖7）。消息ID可用于確定是哪個(gè)制造商制造的傳感器，可以在Internet上進(jìn)行快速搜索，下面列出了我到目前為止發(fā)現(xiàn)的，僅供參考：

圖7

讓我們回到PicoScope 6軟件，圖8中A通道藍(lán)色波形是在油軌高壓傳感器信號(hào)線測得的，該傳感器通過SENT向ECU發(fā)送信號(hào)。在串行譯碼中，我們從列表中選擇SENT FAST，然后配置參數(shù)（圖8）。

圖8

您會(huì)發(fā)現(xiàn)知道傳感器類型對我們很重要，可以從列表中選擇特定的傳感器類型（圖8），在這里我們從較早時(shí)就知道它是壓力/安全傳感器。對于這個(gè)我不做過多介紹，因?yàn)檫@不是本文的目的，重要的是數(shù)據(jù)字段的格式會(huì)根據(jù)傳感器類型而變化。PicoScope允許您從標(biāo)準(zhǔn)J2716列表中選擇所需的格式類型。

圖9

如圖9所示，譯碼表中同時(shí)包含 Slow data和 Fast data。要在兩者之間切換，請單擊屏幕底部每個(gè)表的選項(xiàng)卡，其中顯示了SENT Slow和SENT Fast的標(biāo)簽。

為了更好地了解傳感器的功能，下一步是使用PicoScope中的導(dǎo)出功能。 在譯碼表中，確保已選中“SENT Fast ”選項(xiàng)卡，并且僅查看當(dāng)前緩沖區(qū)的譯碼數(shù)據(jù)，然后單擊“導(dǎo)出”（圖10）。然后將文件保存在易于查找的位置，找到已保存的文件，并在Excel中打開它。

圖10

圖11導(dǎo)出的是EGR冷卻器中的壓力傳感器SENT Fast譯碼后的數(shù)據(jù)，您將看到PicoScope的譯碼表，但仍需進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)。

圖11

這么多的數(shù)據(jù)看起來有點(diǎn)復(fù)雜，但是我們將以熟悉的方式做一些非常簡單的操作來可視化傳感器的工作情況。SENT消息的數(shù)據(jù)包會(huì)根據(jù)傳感器的類型進(jìn)行拆分，分別標(biāo)記為通道1和通道2。圖12是一個(gè)示例，對此進(jìn)行了更詳細(xì)的說明。       

圖12

在PicoScope中應(yīng)用SENT Fast串行譯碼器時(shí)，會(huì)告訴軟件如何分割數(shù)據(jù)。在圖12中，將數(shù)據(jù)字段進(jìn)行了常見的偶數(shù)拆分，拆分為通道1的12位和通道2的12位。我們知道在PicoScope中查看的傳感器類型是壓力/安全傳感器。根據(jù)J2716標(biāo)準(zhǔn)，可知通道1上存儲(chǔ)的是壓力數(shù)據(jù)。返回Excel工作表時(shí)，我們可以通過創(chuàng)建圖表來可視化數(shù)據(jù)，選擇通道ch1列D（圖13）。

圖13

選擇數(shù)據(jù)后，單擊“插入”并找到“折線圖”選項(xiàng)，如圖14和圖15。

圖14

圖15

現(xiàn)在我們有了從SENT傳感器捕獲的數(shù)據(jù)的圖形化圖像。我們可以放大圖形，選擇數(shù)據(jù)源并修改范圍能夠?qū)D形集中在我們想重點(diǎn)分析的數(shù)據(jù)區(qū)域上。在圖16和圖17中，我選擇查看D5625和D12140之間的數(shù)據(jù)。

圖16

圖17

在圖18中，我將數(shù)據(jù)范圍修改為D5625和D6625之間，圖像有點(diǎn)類似于排氣脈動(dòng)波形。

圖18

圖19是對MAF傳感器SENT Fast譯碼后的數(shù)據(jù)做了相同的處理，MAF這個(gè)SENT傳感器發(fā)送氣流和溫度信號(hào)。我使用PicoScope捕獲了數(shù)據(jù)，將其譯碼并導(dǎo)出。然后，我根據(jù)通道1上的數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一個(gè)圖表。在WOT快速測試之前，我還在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)進(jìn)行了類似的測試。

圖19

圖20是我們通過修改范圍得到的曲線圖。

圖20

但是到目前為止，我遇到了一個(gè)小問題。我無法正確解釋通道1或2的值，并將其轉(zhuǎn)換為我們可以關(guān)聯(lián)的度量單位，比如壓力單位和溫度單位。傳感器轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的方式和SENT Slow消息中的特征相關(guān)，我還沒有成功地關(guān)聯(lián)測量值。話雖如此，但我覺得這是一種以前所未有的方法，可以幫我們可視化傳感器信號(hào)。對于排氣壓力傳感器和MAF傳感器，我發(fā)現(xiàn)最好把時(shí)基設(shè)置為1s/div至2s/div之間以進(jìn)行長時(shí)間捕獲，同時(shí)保持較高的采樣率（目標(biāo)是10MS），以確?？梢哉_譯碼。否則譯碼后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)黃色警告三角形，提示“采樣率可能太低”，除此之外，在譯碼方面還沒有任何其他問題。您可以通過添加一個(gè)觸發(fā)器來避免數(shù)據(jù)丟失，但是您必須準(zhǔn)備好執(zhí)行快速測試，我們也將繼續(xù)研究觸發(fā)器的功能，因?yàn)檫@是我在捕獲時(shí)遇到的一個(gè)比較棘手的問題。

希望本文中的內(nèi)容對您有所幫助，并請您提供任何相關(guān)的建議，如果我后續(xù)有其他想法，會(huì)繼續(xù)進(jìn)行更新。

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