教你成为一流汽车电工(第二版)
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二、模拟和数字信号

44.什么是模拟信号?

表1-5 模拟信号

45.什么是二进制信号?

表1-6 二进制信号

46.什么是数字信号?

汽车电子系统涉及需要比二进制信号处理结果更精确的信息和测量值。车内温度的术语“热”和“冷”不能提供有效的温度控制。由于这一原因,所以将几个二进制信号组合成一个数字信号。

数字值的数量随二进制位数组合的增加而增加。表1-7和表1-8给出了二进制位和十进制位构成的数字信号。

表1-7 二进制位

表1-8 十进制位

用模拟方式表示信息和测量值具有变化无限且精度高的优点。但是,不能识别和校正处理过程中电气故障造成的错误。模拟信息的存储非常复杂。二进制信号则可很方便地获取、处理、复制和保存。但是,对于许多信息应用来说,表现精度是不够的。数字信号处理方便。它们的精度取决于位数。由于数字信号容易保存并且可以方便地在控制单元之间传送,因此汽车中所有复杂的开环和闭环控制系统均采用数字信号。

47.什么是信号电平?

在控制技术术语中,电子开关不被看作是独立的系统。功能组被表示为“黑匣子”,包含一个或数个逻辑门。门输入常常由电子开关的输出驱动。由于干扰的作用绝对电压会波动,因此为电压电平定义一个电压范围。

可以在输入端和输出端装入电子开关。不管负载是对地(低)还是对电源(高)都要保证差异。以下表示在12V系统中使用的信号电平。信号电平见图1-30、表1-9。

图1-30 信号电平示意图

表1-9 信号电平

表1-9显示的二进制变量“0”和“1”很容易区分。不应出现2V 和6V 之间的电压值并且未被定义。

给定的条件可以用信号“0”和“1”表示,例如当开关处于“0”位(开)时警告灯接通(“1”)。这些0和1电平还用于在控制单元中保存故障代码。

根据电路的结构可以自由选择电平和禁止范围。馈电电压越高,电路的抗干扰能力越强。

48.什么是逻辑电路?

在汽车电气/电子系统中需触发和执行大量的开关操作。带有大电流开关触点的继电器用于切换大功率负载。但是,如果机械触点仅流过很小的电流,那么很快灰尘颗粒就会造成接触问题,造成开关故障。

因此,如今控制信号的逻辑操作使用电子电路。它们在保证高工作可靠性的同时降低了功耗、减小了体积和重量。由于与这些电路相关的输出信号不仅取决于输入信号的数值,而且也取决于逻辑功能。因此它们被称作逻辑电路(图1-31)。

图1-31 逻辑电路