輪速傳感器AK傳輸協(xié)議學習

AK協(xié)議用于數據信號的傳輸，它是一種輪速傳感器（WSS）和電子控制單元（ECU）的標準接口。由傳感器產生的信號經過信號調理單元處理，產生速度信號和數據信號。

1.AK協(xié)議定義

AK協(xié)議是控制器和測量設備之間通信的方式，廣泛應用于整車耐久轉轂等測試中，如AVL VECON。人們通常都是用VECON界面設置試驗曲線，但通過AK可以實現(xiàn)設備的自動化。如下圖所示：集合INCA和AK，實現(xiàn)了閉環(huán)控制，可用于重復的試驗，如失火等。

AK信號的格式如Fig 6所示。

一幀AK信號包含速度脈沖(speed pulse)和數據協(xié)議位(data protocol bits)，對應著速度信號和數據信號。速度脈沖反映齒輪的結構，且可根據相鄰兩個速度脈沖的時間間隔算出輪速。數據協(xié)議位表示其他額外信息，比如旋轉方向、場幅度(field amplitude)等內容。AK信號是通過改變電流的大小來傳輸數據，電流分為三級。高等級電流(I_CCH，HIGH-level supply current)，一般取28mA，用于速度脈沖；中等級電流(I_CCM，MID-level supply current)，一般取14mA，用于數據協(xié)議位；低等級電流(I_CCL，LOW-level supply current)，一般取7mA，用于表示信號中的低電平。

當傳感器檢測到過零輸入信號時（即檢測到磁場為0），延時t_d（70~121us）后輸出一個速度脈沖，脈沖寬度為t_p（通常為50us）。速度脈沖后面是數據協(xié)議位，最多有9個的數據單元。每個數據單元表示1位數據，所占時長為t_p。在速度脈沖和數據協(xié)議位的第一個數據單元之間存在t_p/2的時間間隔。 下圖(Fig 7)是協(xié)議數據位的表示方法。在數據單元的時間段內，若檢測到電流上升沿則表示數據1，電流下降沿表示數據0。若不存在電流邊沿，則該位數據無效。

協(xié)議數據位最多有9位，每一位的定義如Table 4。

2 AK信號的兩種狀態(tài)

根據輸入信號的頻率不同，發(fā)出的AK信號將會有兩種狀態(tài)：低速運行和高速運行。

2.1 低速運行

當輸入信號頻率較低，以至于距離上次檢測到過零輸入信號的時間已超過T_stop（通常為150ms）時，仍未有新的過零輸入信號出現(xiàn)，則將信號重新發(fā)送一遍，但速度脈沖用電流大小為I_CCM的人工速度脈沖代替。若繼續(xù)T_stop后依然未檢測到過零輸入信號，繼續(xù)重復發(fā)送。如果在1秒內沒有檢測到過零信號，或相關遲滯電平在250毫秒內沒有通過，系統(tǒng)進入低速模式，協(xié)議數據位中的模式位(M)由0變?yōu)?。在重復發(fā)送信號時，若一幀信號還沒發(fā)送完時檢測到了過零信號輸入，則發(fā)送新速度脈沖之前終止重復傳輸。因存在延時t_d，所以在檢測到過零信號后正在發(fā)送的數據單元可以正常發(fā)送完畢，并且發(fā)送新速度脈沖前存在至少t_p/2的時間間隔。如Fig 8所示。

2.2 高速運行

當輸入信號的頻率很高時，速度脈沖后面的9個數據單元并不一定會全部發(fā)送，但正在發(fā)送的數據單元都可以正常發(fā)送完畢，而且每幀數據一定存在一個速度脈沖。這種運行狀態(tài)和低速運行中重復發(fā)送信號的終止方式一致，如Fig 8所示。

3 相關參數

CH50X 系列是帶AK協(xié)議的ABS輪速傳感器IC，包含多個產品型號：CH503/CH504/CH505等，支持方波/PWM/AK輸出協(xié)議，可支持功能安全ASIL-B系統(tǒng)。該系列產品的工作電壓范圍覆蓋4.5V-20V，工作溫度支持-40~150度，適用于收集齒輪轉速、位置和方向檢測以及需要一定精確級別的邊緣檢測，如汽車凸輪軸傳感。

【產品優(yōu)勢】

CH503/CH504/CH505等多種型號

支持標準輸出/PWM輸出/AK輸出協(xié)議

可支持功能安全ASIL-B系統(tǒng)

技術規(guī)格:

應用：變速箱，汽車凸輪軸

審核編輯：湯梓紅