典型的油门踏板位置传感器分析

1.位置传感器的定义

位置传感器是利用通过机械结构的位置移动来带动滑动变阻器移动的传感器，根本原理就是滑动变阻器

汽车上主要的位置传感器有节气门位置传感器、油门踏板位置传感器等

本文将对典型的油门踏板位置传感器进行分析

2.油门踏板位置传感器

2.1.油门踏板位置传感器结构图

以UAES的某款油门踏板位置传感器为例

其中

Rs1=Rs2=1kohm+-0.4kohm；Rn1=1.2kohm+-0.4kohm；Rn2=1.7kohm+-0.8kohm

Rt1/Rv1/Rt2/Rv2为走线阻抗，约等于0ohm

2.2.油门踏板位置传感器曲线图

以UAES的某款油门踏板位置传感器为例

其中

同一位移情况下，u1/U1-u2/U2=2;

最小行程：u1/U1=15%U1; u2/U2=7.5%U2;

最大行程：u1/U1=82%U1; u2/U2=41%U2;

2.3.控制器与油门踏板位置传感器接口电路

2.4.油门踏板位置传感器与控制器的接口电路设计

1）因为踏板位置传感器属于功能安全件，供电/地全部独立配置，降低两路同时失效的风险

2）控制器内部两路输入可同时配置为上拉或下拉，也可配置为上下拉交替。

下面对Rn1输入分析(Rn2分析等同，不再赘述)：

简化Rn1的电路输入如下

（取行程最小和最大u1/U1>=15%U1,u1/U1<=82%U1分析,Rn1取整数1.2kohm）

为了减少控制器接口电路对位置传感器的输入电压（Rn12/Rn11在VCC上的分压）影响，R12与Rn11的并联电阻需约等于Rn11，故R12需取较大电阻，如464k。

这样在u1/U1=15%U1情况下，（R12+Rs1）//Rn11=0.17993k，误差为(0.18-0.17993)/0.18=0.03%可或略不计。在u1/U1=82%U1情况下，（R12+Rs1）//Rn11=0.98192k，误差为(0.984-0.98192)/0.984=0.2%，可或略不计。

如果想进一步减少误差，可将R12配置为681k或1M.

对于对地短路、开路、对VCC/Vbat短路诊断参照【模拟输入接口电路介绍之一】计算，另外两路输入也可进行信号合理性诊断，如u1/U1不等于u2/U2的2倍，可设计为信号不合理性故障。