Nội dung text Đề cương Thí Nghiệm.pdf
2 Câu 2-2. Trình bày nguyên lý cấu tạo và hoạt động của cảm biến tốc độ quay bánh xe như sơ đồ Hình 1. Hình 1. Cảm biến tốc độ quay bánh xe. 1) Nguyên lý cấu tạo của cảm biến: Trên hình 1 là sơ đố nguyên lý cấu tạo cảm biến đo tốc độ quay bánh xe ô tô theo nguyên lý cảm ứng từ, bao gồm: 1. Nam châm vĩnh cửu; 2. Cuộn dây; 3. Từ trường; 4. Vòng cảm biến; 5. khe hở không khí; 6. Cáp kết nối. Nam châm và cuộn dây được đặt cách vòng cảm biến một khoảng xác định. Vòng cảm biến 4 được lắp trên trục bánh xe ô tô, nghĩa là phần tử chuyển động quay của cảm biến. Khi vòng cảm biến quay, khe hở (khoảng cách) giữa các răng và cực từ sẽ thay đổi theo qui luật hình sin. Cáp kết nối 6 sẽ đưa tín hiệu điện áp U đến ECU 2) Nguyên lý hoạt động của cảm biến: Khi răng của vòng cảm biến 4 không nằm đối diện cực từ, thì từ thông đi qua cuộn dây cảm ứng sẽ có giá trị thấp vì khe hở không khí lớn nên có từ trở cao. Khi một răng đến gần cực từ của cuộn dây, khe hở không khí giảm dần khiến từ thông tăng nhanh và dẫn đến sức điện động e cũng tăng nhanh. Khi vòng cảm biến quay, khe hở không khí giữa cực từ và các răng của vòng cảm biến thay đổi liên tục theo quy luật hình sin, do đó từ thông qua cuộn dây điên cũng thay đổi liên tục theo quy luật hình sin. Như vậy, nhờ sự biến thiên từ thông, trên cuộn dây sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng. d e W dt W – số vòng dây; d dt - tốc độ biến thiên từ thông qua cuộng dây. Suất điện động e (điện áp) có quy luật biến thiên theo hình sin. Tốc độ biến thiên từ thông d dt tỷ lệ thuận với tốc độ quay của bánh xe nbx , do đó tần số thay đổi của suất điện động e bằng tốc độ quay bánh xe Tín hiệu suất điện động e (hay điện áp ra U ) được gửi đến ECU, ECU sẽ xác định được tốc độ quay của bánh xe. Chú giải: 1. Nam châm vĩnh cửu; 2. Cuộn dây; 3. Từ trường; 4. Vòng cảm biến; 5. khe hở không khí; 6. Cáp kết nối.
3 Câu 2-3. Trình bày nguyên lý cấu tạo và hoạt động của cảm biến đo tốc độ như sơ đồ Hình 1. Hình 1. Cảm biến tốc độ quay bánh xe. 1) Nguyên lý cấu tạo của cảm biến: Trên hình 1 là sơ đố nguyên lý cấu tạo cảm biến đo tốc độ quay bánh xe theo nguyên lý từ trở, bao gốm: Vòng từ tính, bộ các phần từ tử trở (R1, R2, R3, R4 ), bộ khuếch đại và các đầu nối đến ECU Các phần tử từ trở được lắp theo mạch cầu Wheatstone: Điện áp nguồn được cấp vào 2 điểm C, D; Tín hiệu điện áp ra được trích từ 2 điểm A, B Bộ Khuếch đại được tích hợp cả bộ chuyển đổi sang tín hiệu số. Nếu lấy ở điểm E (Trước bộ khuếch đại) thì được tín hiệu điện áp xoay chiều, còn lấy ở điểm F sẽ được tín hiệu số (sóng vuông). 2) Nguyên lý hoạt động của cảm biến: Giá trị điện trở của các phần tử từ trở thay đổi phụ thuộc vào hướng của đường sức từ tác dụng lên nó. Do vậy, nếu hướng của đường sức từ thay đổi theo chuyển động quay của nam châm lắp trên vòng từ tính sẽ dẫn đến kết quả là điện áp ra UAB có dạng sóng xoay chiều như tại điểm F trên Hình 1.. Bộ khuếch đại trong cảm biến tốc độ xe sẽ chuyển hóa sóng xoay chiều thành tín hiệu số (sóng vuông như ở điểm F trên hinh) và đưa đến ECU. Trên cơ sở tín hiệu số, ECU sẽ xác định được tốc độ quay của bánh xe.
4 Câu 2-4. Trình bày nguyên lý cấu tạo và hoạt động của cảm biến đo áp suất phanh như sơ đồ Hình 1. Hình 1. Sơ đồ cấu tạo cảm biến áp suất phanh. 1) Nguyên lý cấu tạo của cảm biến: Trên hình 1 là sơ đố nguyên lý cấu tạo cảm biến áp suất phanh theo nguyên lý điện dung của hai tấm cực phẳng (gọi tắt là 2 đĩa dung), bao gồm: 1. Xi lanh phanh chính; 2. Dầu phanh; 3. Thân cảm biến; 4. Đĩa dung (di động); 5. Đĩa dung (cố định). Cảm biến có 2 cực dẫn tín hiệu điện áp U đến ECU. 2) Nguyên lý hoạt động của hệ thống thiết bi: Điện dung được xác định theo công thức: .F C d - hằng số điện môi của môi chất giữa 2 đĩa dung; F – diện tích đĩa dung; d – khoảng cách giữa 2 đĩa dung. Điện áp rơi trên tụ điện: Q U C Q – điện tích trên tụ điện (là hằng số) Khi áp suất dầu phanh tăng làm cho đĩa dung di động 4 dịch gần với đĩa dung cố định 5 dẫn đến làm tăng điện dung C của tụ điện dẫn đến làm thay đổi điện áp rơi trên tụ điện U . Khoảng cách d thay đổi tỷ nghịch với áp suất dầu phanh, do đó điện áp U sẽ thay đổi tỷ lệ thuận với áp suất dầu phanh. Điện áp U được đưa đến ECU , ECU sẽ xác định được áp suất dầu phanh. Chú giải: 1. Xi lanh phanh chính; 2. Dầu phanh; 3. Thân cảm biến; 4. Đĩa dung (di động); 5. Đĩa dung (cố định).