Messen & Testen So einfach lässt sich der Kfz-Sensor-Bus SENT mit einem Oszilloskop analysieren

Speziell zur Übertragung von Sensordaten in Kfz-Applikationen wurde das SENT-Protokoll entwickelt. Wir verraten Ihnen, wie einfach sich der SENT-Bus mit einem Oszilloskop analysieren lässt.

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ISH Ingenieursozietät GmbH

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

DMB Technics AG

Teledyne GmbH

SENT ist ein neu entwickeltes serielles Protokoll für Sensoren, die in der Automobilindustrie verwendet werden und steht für „Single Edge Nibble Transmission“. Die Sensoren haben eine hohe Auflösung, sind sehr zuverlässig, unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen und kostengünstig. Diese Punkte verhelfen dem SENT-Protokoll zu großen Vorteilen gegenüber älteren seriellen Bus-Verbindungen. In diesem Artikel wird beschrieben, wie ein Oszilloskop dazu eingesetzt werden kann, den SENT Bus zu analysieren und fehlerhafte Übertragungen zu lokalisieren.

Das Oszilloskop hat einen großen Vorteil

Das Oszilloskop hat den großen Vorteil, dass es nicht nur die physikalische Übertragungsschicht, sondern auch die digitale Codierung und die richtige Interpretation der seriellen Daten beherrscht und alles zeitgleich anzeigen kann.

Das SENT-Protokoll und Überwachung der Fast Frames

Im ersten Abschnitt dieses Artikels wird das SENT-Protokoll anhand von Bildern erklärt, die mit einem Teledyne-LeCroy-Oszilloskop mit aktiviertem SENT Decoder erstellt wurden. Der zweite Abschnitt befasst sich schwerpunktmäßig mit der Überwachung der Dateninhalte eines SENT-„Fast-Frames“ am Beispiel einer Messung des Drucks und der Temperatur eines Melexis-Sensors vom Typ MLX90809, der in Bild 1 zu sehen ist.

Die SENT Spezifikation

Der SENT-Bus wird von der „Society of Automotive Engineers“ (SAE) unter der Bezeichnung J2716 Jan2010 spezifiziert. Die aktuelle Spezifikation kann unter www.sae.org kostenpflichtig eingesehen werden. Darin wird genau die Funktionsweise der „Fast“- und „Slow-Frames“, an Anwendungen, die zur Übertragung von Daten verwendet werden können, mit unterschiedlichsten Parametern erklärt und beschrieben.

Eingesetzte Hardware

Für die Messungen, die in diesem Artikel beschrieben sind, wird ein Melexis-Sensor 90809 verwendet (Bild 1). Dieser misst in der verwendeten Konfiguration den relativen Druck sowie die Temperatur mit einer Auflösung von 12 Bit. In anderen Konfigurationen kann der Sensor auch Kombinationen wie Druck und inverser Druck oder Druck und Daten eines laufenden Zählers übertragen. Der Sensor besteht aus einem voll integrierten IC inklusive MEMS, analoger Front-End-Schaltung, 16-Bit-Mikrocontroller, Analog-Back-End-Schaltung und Spannungsregler.

Eine Membran erfasst den Druckunterschied

Den Druck erfasst eine quadratische Membran, die im Siliziumchip via Ätzung auf der Rückseite realisiert ist. Diese Membran erfasst den Druckunterschied zwischen der Ober- und der Unterseite, indem sie die interne Spannungsänderung erfasst – und zwar insbesondere am Rand. In die Silizium-Membran integrierte Piezo-Elemente erfassen diese Spannungsänderung und wandeln sie in elektrische Pulse um.

Vielfältige Anwendungen des Sensors

Der Einsatzbereich dieses Sensors in Automotive-, industriellen Anwendungen und Haushaltsgeräten ist vielseitig: Vakuum-Messung, Erkennung von verstopften Filtern oder deren Überwachung, Druck von Flüssigkeiten sowie Dosiersysteme sind typische Einsatzgebiete.

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