Xây dựng giáo trình điện tử, cho môn thí nghiệm ô tô

MỤC LỤCNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN1MỤC LỤC2LỜI NÓI ĐẦU7PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC THÍ NGHIỆM Ô TÔ81. Lý do chọn đề tài82. Mục tiêu của đề tài93. Đối tượng và khách thể nghiên cứu94. Nhiệm vụ nghiên cứu9CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM101. Mục tiêu giáo dục và đào tạo101.1. Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo102. Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học112.1. Theo yêu cầu xã hội112.2. Theo mục tiêu đào tạo112.3. Các nguyên tắc giáo dục132.4. Tính thống nhất142.5. Vị trí môn học152.6. Đối tượng học16CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN171. Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “Thí nghiệm ô tô” tại khoa cơ khí động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên172. Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập17PHẦN 2: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC THÍ NGHIỆM Ô TÔ19CHƯƠNG 1. CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT191.1. Mục đích thí nghiệm191.2. Các dạng thí nghiệm ô tô191.3. Yêu cầu đối với thiết bị đo20CHƯƠNG 2. CÁC LOẠI CẢM BIẾN DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM212.1. Định nghĩa và phân loại cảm biến212.2. Cấu tạo các loại cảm biến212.2.1. Cảm biến điện áp212.2.2. Cảm biến cảm ứng từ232.2.3. Cảm biến áp suất252.2.4. Cảm biến Hall282.2.5. Manheto – điện trở suất292.2.6. Cảm biến điện dung312.2.7. Cảm biến quang332.2.8. Cảm biến con trượt342.2.9. Cảm biến theo nguyên tắc dây nóng362.10. Cảm biến ôxy382.2.11. Cảm biến Tenxơ392.3. Mạch chuyển đổi, thiết bị chỉ thị và ghi402.3.1. Mạch chuyển đổi402.3.2. Thiết bị chỉ thị và ghi43 2.4. Tổ hợp các cảm biến44CHƯƠNG 3. THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ463.1. Mục đích thí nghiệm động cơ463.2. Thí nghiệm động cơ463.2.1. Thí nghiệm đo công suất động cơ463.2.2. Đo tiêu hao nhiên liệu523.2.3. Do lương khí nạp vào trong động cơ563.2.3.1. Các vấn đề chung khi đo lưu lượng không khí nạp563.2.5. Do lường chất lượng khí thải633.3. Thí xây dựng đường đặc tính tải, đặc tính điều chỉnh động cơ bằng thực nghiệm703.3.1. Mục đích thí nghiệm703.3.2. Cơ sở lý thuyết703.3.3. Phương pháp và dụng cụ dùng cho thí nghiệm72CHƯƠNG 4. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TÁC ĐỘNG GIỮA Ô TÔ VÀ MÔI TRƯỜNG754.1. Mục đích thí nghiệm754.2. Xác định hệ số cản lăn754.2.1. Thử nghiệm trên đường754.2.2. Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm794.3. Xác định hệ số cản không khí834.3.1. Thử nghiệm ở trên đường834.3.2. Thí nghiệm ở trong phòng thí nghiệm904.4. Xác định hệ số bám934.4.1. Thử nghiệm trên đường934.4.2. Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm95CHƯƠNG 5. THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC985.1. Mục đích thí nghiệm985.2. Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất hở985.3. Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất kín1015.3.1. Nguyên lý làm việc của bệ thử có dòng công suất kín1015.3.2. Các bệ thử làm việc theo nguyên lý dòng công suất kín và xác định hiệu suất truyền lực102CHƯƠNG 6. XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ1066.1. Mục đích thí nghiệm1066.2. Thí nghiệm xác định vận tốc lớn nhất của ô tô1066.2.1. Xác định tốc độ cực đại bằng cách đo trực quan1066.2.2. Xác định tốc độ cực đại của ô tô bằng cách ghi trên máy ghi sóng1086.3. Thí nghiệm xác định khả năng tăng tốc của ô tô1096.3.1. Dùng thiết bị Tenxơ1096.4. Thí nghiệm xác định đặc tính kéo của ô tô1146.4.1. Xác định đặc tính kéo trong phòng thí nghiệm1146.4.2. Xác định đặc tính kéo của ô tô ở trên đường116CHƯƠNG 7. THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG PHANH CỦA Ô TÔ1187.1. Mục đích thí nghiệm1187.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh1187.3. Các thí nghiệm đánh giá chất lượng phanh của ô tô trên đường và trên băng thử1207.3.1. Thí nghiệm phanh ô tô trên đường1207.3.2. Thí nghiệm phanh trên bệ thử127CHƯƠNG 8. THÍ NGHIỆM CÁC TÍNH NĂNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ1308.1. Mục đích thí nghiệm1308.2. Thí nghiệm đánh giá tính ổn định chuyển động của ô tô1308.2.1. Các chỉ tiêu đánh giá độ ổn định chuyển động của ô tô1308.2.2. Thí nghiệm đánh giá tính ổn định chuyển động của ô tô1308.3. Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô1358.3.1. Các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô1358.3.2. Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô136CHƯƠNG 9. THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ1419.1. Mục đích thí nghiệm1419.2. Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô1419.3. Các thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ô tô1419.3.1. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở chế độ kiểm tra1419.3.2. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở chế độ chuyển động ổn định1429.3.3. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu trên đường của bãi thử chuyên dùng1439.3.4. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu khi xe chuyển động theo chu trình1449.3.5. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu trên đường giao thông chung1449.4. Dụng cụ đo lượng tiêu hao nhiên liệu145KẾT LUẬN147TÀI LIỆU THAM KHẢO148

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1

MỤC LỤC 2

LỜI NÓI ĐẦU 7

PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC THÍ NGHIỆM Ô TÔ .8

1 Lý do chọn đề tài 8

2 Mục tiêu của đề tài 9

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 9

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 9

CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM 10

1 Mục tiêu giáo dục và đào tạo 10

1.1 Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo 10

2 Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học 11

2.1 Theo yêu cầu xã hội 11

2.2 Theo mục tiêu đào tạo 11

2.3 Các nguyên tắc giáo dục 13

2.4 Tính thống nhất 14

2.5 Vị trí môn học 15

2.6 Đối tượng học 16

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN 17

1 Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “Thí nghiệm ô tô” tại khoa cơ khí động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên 17

2 Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập 17

PHẦN 2: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC THÍ NGHIỆM Ô TÔ 19

CHƯƠNG 1 CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT 19

1.1 Mục đích thí nghiệm 19

1.2 Các dạng thí nghiệm ô tô 19

1.3 Yêu cầu đối với thiết bị đo 20

CHƯƠNG 2 CÁC LOẠI CẢM BIẾN DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM 21

2.1 Định nghĩa và phân loại cảm biến 21

2.2 Cấu tạo các loại cảm biến 21

2.2.1 Cảm biến điện áp 21

2.2.2 Cảm biến cảm ứng từ 23

2.2.3 Cảm biến áp suất 25

2.2.4 Cảm biến Hall 28

2.2.5 Manheto – điện trở suất 29

2.2.6 Cảm biến điện dung 31

2.2.7 Cảm biến quang 33

2.2.8 Cảm biến con trượt 34

2.2.9 Cảm biến theo nguyên tắc dây nóng 36

2.10 Cảm biến ôxy 38

2.2.11 Cảm biến Tenxơ 39

2.3 Mạch chuyển đổi, thiết bị chỉ thị và ghi 40

2.3.1 Mạch chuyển đổi 40

2.3.2 Thiết bị chỉ thị và ghi 43

2.4 Tổ hợp các cảm biến 44

CHƯƠNG 3 THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ 46

3.1 Mục đích thí nghiệm động cơ 46

3.2 Thí nghiệm động cơ 46

3.2.1 Thí nghiệm đo công suất động cơ 46

3.2.2 Đo tiêu hao nhiên liệu 52

3.2.3 Do lương khí nạp vào trong động cơ 56

3.2.3.1 Các vấn đề chung khi đo lưu lượng không khí nạp 56

3.2.5 Do lường chất lượng khí thải 63

3.3 Thí xây dựng đường đặc tính tải, đặc tính điều chỉnh động cơ bằng thực nghiệm 70

3.3.1 Mục đích thí nghiệm 70

3.3.2 Cơ sở lý thuyết 70

3.3.3 Phương pháp và dụng cụ dùng cho thí nghiệm 72

CHƯƠNG 4 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TÁC ĐỘNG GIỮA Ô TÔ VÀ MÔI TRƯỜNG 75

4.1 Mục đích thí nghiệm 75

4.2 Xác định hệ số cản lăn 75

4.2.1 Thử nghiệm trên đường 75

4.2.2 Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm 79

4.3 Xác định hệ số cản không khí 83

4.3.1 Thử nghiệm ở trên đường 83

4.3.2 Thí nghiệm ở trong phòng thí nghiệm 90

4.4 Xác định hệ số bám 93

4.4.1 Thử nghiệm trên đường 93

4.4.2 Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm 95

CHƯƠNG 5 THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 98

5.1 Mục đích thí nghiệm 98

5.2 Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất hở 98

5.3 Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất kín 101

5.3.1 Nguyên lý làm việc của bệ thử có dòng công suất kín 101

5.3.2 Các bệ thử làm việc theo nguyên lý dòng công suất kín và xác định hiệu suất truyền lực 102

CHƯƠNG 6 XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ 106

6.1 Mục đích thí nghiệm 106

6.2 Thí nghiệm xác định vận tốc lớn nhất của ô tô 106

6.2.1 Xác định tốc độ cực đại bằng cách đo trực quan 106

6.2.2 Xác định tốc độ cực đại của ô tô bằng cách ghi trên máy ghi sóng 108

6.3 Thí nghiệm xác định khả năng tăng tốc của ô tô 109

6.3.1 Dùng thiết bị Tenxơ 109

6.4 Thí nghiệm xác định đặc tính kéo của ô tô 114

6.4.1 Xác định đặc tính kéo trong phòng thí nghiệm 114

6.4.2 Xác định đặc tính kéo của ô tô ở trên đường 116

CHƯƠNG 7 THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG PHANH CỦA Ô TÔ 118

7.1 Mục đích thí nghiệm 118

7.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh 118

7.3 Các thí nghiệm đánh giá chất lượng phanh của ô tô trên đường và trên băng thử 120

7.3.1 Thí nghiệm phanh ô tô trên đường 120

7.3.2 Thí nghiệm phanh trên bệ thử 127

CHƯƠNG 8 THÍ NGHIỆM CÁC TÍNH NĂNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ 130

8.1 Mục đích thí nghiệm 130

8.2 Thí nghiệm đánh giá tính ổn định chuyển động của ô tô 130

8.2.1 Các chỉ tiêu đánh giá độ ổn định chuyển động của ô tô 130

8.2.2 Thí nghiệm đánh giá tính ổn định chuyển động của ô tô 130

8.3 Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô 135

8.3.1 Các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô 135

8.3.2 Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô 136

CHƯƠNG 9 THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ 141

9.1 Mục đích thí nghiệm 141

9.2 Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô 141

9.3 Các thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ô tô 141

9.3.1 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở chế độ kiểm tra 141

9.3.2 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở chế độ chuyển động ổn định 142

9.3.3 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu trên đường của bãi thử chuyên dùng 143

9.3.4 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu khi xe chuyển động theo chu trình 144

9.3.5 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu trên đường giao thông chung 144

9.4 Dụng cụ đo lượng tiêu hao nhiên liệu 145

KẾT LUẬN 147

TÀI LIỆU THAM KHẢO 148

LỜI NÓI ĐẦU

Những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thì nềncông nghiệp nói chung và đặc biệt là công nghiệp ôtô đã có những bước phát triểnnhảy vọt Ôtô là một trong những phương tiện giao thông không thể thiếu đối với sựphát triển của nền kinh tế – xã hội hiện nay

Môn “Thí nghiệm ô tô” là một trong những môn học đóng vai trò quan trọngtrong việc thiết lập những cơ sở khoa học để thiết kế, kiểm định chất lượng ôtô Mônthí nghiệm ô tô đã đề ra được những phương hướng nghiên cứu, thí nghiệm ôtô, vạch

ra những định hướng khoa học cho sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô

Môn thí nghiệm ô tô này xây dựng nhằm hai nhiệm vụ chính:

+ Nghiên cứu các dạng thí nghiệm trên ô tô

+ Từ dó đánh giá chất lượng của chi tiết, của cụm và toàn bộ ô tô một cách tổngthể và có cơ sở đề xuất cải tiến và hoàn thiện chúng nhằm đảm bảo sản xuất đượcnhững ô tô ngày càng có chất lượng cao

Qua thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật

Hưng Yên, chúng em được khoa tin tưởng giao cho đề tài tốt nghiệp “Xây dựng giáo

trình điện tử cho môn thí nghiệm ô tô” đây là một đề tài rất thiết thực nhưng còn nhiều

khó khăn Sau một thời gian làm việc khẩn trương và nghiêm túc dưới sự hướng dẫn

tận tình của các thầy trong bộ môn Công nghệ ô tô, đặc biệt là thầy KS.Vũ Đình Nam,

em đã hoàn thành đề tài đáp ứng được yêu cầu đưa ra Song trong quá trình làm đồ ántốt nghiệp, với khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếusót Vì vậy em rất mong sự đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để đề tài của chúng emđược hoàn thiện hơn và đó cũng chính là những kinh nghiệm nghề nghiệp cho em saukhi ra trường

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa, đặc biệt là thầy KS.Vũ Đình Nam đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn em để đề tài của em được hoàn thành

đúng thời hạn

Em xin trân trọng cảm ơn !

Sinh viên thực hiện:

Phạm Văn Bằng

PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN

- Trải qua rất nhiều năm phấn đấu và phát triển, hiện nay nước ta đã là mộtthành viên của khối kinh tế quốc tế WTO Với việc tiếp cận với các quốc gia có nềnkinh tế phát triển chúng ta có thể giao lưu học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và ứng dụngcác thành tựu khoa học tiên tiến để phát triển hơn nữa nền kinh tế trong nước, bướcnhững bước đi vững chắc trên con đường xây dựng CNXH

- Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng phát triểnthì ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành có tiềm năng và được đầu tưphát triển mạnh mẽ Do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật quá trình công nghiệp hóa,hiện đại hóa phát triển mạnh mẽ, nhu cầu của con người ngày càng được nâng cao Đểđảm bảo độ an toàn, độ tin cậy cho con người vận hành và chuyển động của xe, rấtnhiều hãng sản xuất như : FORD, TOYOTA, MESCEDES, KIA MOTORS, … đã cónhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ cũng như chất lượng phục vụ của xenhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng

- Để đáp ứng được những yêu cầu đó thì trước khi đưa ra một loại động cơ mớivào sản xuất ổn định các hãng phải tiến hành thử nghiệm, cũng như trong quá trình ô

tô đang hoạt động, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự làm việc của ô tô Những ảnhhưởng này rất phúc tạp, khi thiết kế không thể đánh giá đủ Vì vậy việc thử nghiệm ô

tô là rất cần thiết Việc chọn phương án thiết kế sơ bộ, thiết kế kỹ thuật phải kết hợpchặt chẽ với quá trình thí nghiệm, hoàn chỉnh thiết kế rồi cuối cùng mới chế tạo hànhloạt hoặc đưa ra các phương án sủa chữa

- Trên thực tế, trong các trường kỹ thuật của nước ta hiện nay thì trang thiết bị

và giáo trình cho học sinh, sinh viên còn thiếu thốn rất nhiều, chưa đáp ứng được nhucầu dạy và học, đặc biệt là trang thiết bị, mô hình thực tập tiên tiến hiện đại

- Các tài liệu, sách tham khảo về các hệ thống đó, các bài tập hướng dẫn thựchành cũng còn thiếu Chính vì vậy việc thực hiện đề tài: “Xây dựng giáo trình điện tửhọc phần thí nghiệm ô tô” là cần thiết và cấp bách.

2 Mục tiêu của đề tài

- Nghiên cứu các dạng thí nghiệm trên ô tô

- Xây dựng hệ thống đề cương học tập học phần “Thí nghiệm ô tô” dùng choviệc đào tạo sinh viên tại khoa Cơ Khí Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên

- Xây dựng giáo trình điện tử bằng POWERPOINT với những video và hìnhđộng phục vụ cho việc đào tạo sinh viên tại khoa cơ khí động lục DHSPKT Hưng Yên

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng: Học phần “Thí nghiệm ô tô”

Khách thể nghiên cứu: Quá trình giảng dạy và học tập học phần “Thí nghiệm ôtô”

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Phân tích đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của các thí nghiệm trên ô tô

- Tổng hợp tài liệu trong nước vào nước ngoài để xây dựng lên hệ thống đềcương học tập học phần “Thí nghiệm ô tô”

- Xây dựng bài giảng điện tử bằng POWERPOINT

CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM

1 Mục tiêu giáo dục và đào tạo

- Mục tiêu giáo dục và đào tạo là cơ sở định hướng cho toàn bộ hoạt động tổchức và quản lý đào tạo ở mọi loại hình thức và phương thức đào tạo Đồng thời là cơ

sở để thiết kế nội dung chương trình đào tạo cho các ngành nghề cụ thể phù hợp vớitừng loại hình khác nhau

- Mục tiêu đào tạo không chỉ là cơ sở định hướng mà điều quan trọng hơn làchuẩn đánh giá toàn bộ quá trình đào tạo nghề nghiệp ở các mức độ khác nhau Dựavào mục tiêu đào tạo từng phần hoặc từng môn học bài giảng chúng ta có cơ sở đểđáng giá chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo và trên cơ sở đó đánh giá trình

độ tổ chức đào tạo của nhà trường, trình độ nghiệp vụ sư phạm của mỗi giáo viên

1.1 Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo

- Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu mới của xã hội hiện đại vớinhững biến đổi nhanh chóng về mọi lĩnh vực chính trị, kinh tế văn hóa - xã hội vàkhoa học công nghệ… hàng loạt các quan điểm, ý tưởng mới về một nền giáo dục hiệnđại đã ra đời và có hảnh hưởng sâu sắc đến quá trình phát triển giáo dục - đào tạo ởnhiều nước Nhà trường ngày nay được chuyển từ hệ thống khép kín, cô lập trong xãhội sang hệ thống mở, hòa nhập tích cực với các biến đổi của đời sống xã hội Nó cóvai trò to lớn không chỉ trong việc truyền thụ kiến thức, kinh nghiệm xã hội mà còn cótác dụng trực tiếp phát triển những thái độ, khả năng cần thiết để đảm bảo cho ngườihọc nắm vững, phát triển kiến thức và đặc biệt là sử dụng vốn kiến thức đó vào trongcác hoạt động thực tiễn Bộ ba kiến thức - kỹ năng - thái độ có mối liên hệ chặt chẽ vớinhau trong cuộc sống vừa lao động vừa học tập của mỗi các nhân Những ưu tiên vềmục đích giáo dục cũng có những thay đổi cơ bản Mục tiêu giáo dục ngày càng đượcđịnh hướng gắn bó chặt chẽ hơn với đời sống hiện thực của xã hội và các nhân như:học để lao động và hoàn thiện nhân cách, học cách sống(tồn tại) và thích ứng vớinhững biến đổi, học tập tích cực và tự học, độc lập sáng tạo…

- Mối quan hệ thầy trò cũng có những biến đổi quan trọng, ngày nay mối quan hệnày đang chuyển dần từ quan hệ phụ thuộc, người thầy luôn đóng vai trò chủ đạo vớichức năng cơ bản là tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo toàn bộ quá trình dạy - học và ngườihọc có vị trí trung tâm, tham gia tích cực, chủ động và sáng vào quá trình dạy - học.Những nhu cầu, lợi ích và khả năng của người học được quan tâm thích đáng trongquá trình dạy - học Đặt người học vào vị trí trung tâm quá trình dạy học có nghĩa là

làm cho người học làm chủ mình hơn, có khả năng lựa chọn, tìm hiểu, sáng tạo nhữngphương pháp học tập tích cực trong quá trình tiếp thu kiến thức

2 Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học

2.1 Theo yêu cầu xã hội

- Đất nước ta đang bước vào thời kỳ đổi mới - thời kỳ quá độ lên Chủ nghĩa Xãhội, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đất nước trong quá trình công nghiệp hoá-hiện đại hoá cần một nguồn nhân lực có trình độ văn hoá, có kỹ năng nghề nghiệp,luôn làm chủ được những tiến bộ của khoa học kỹ thuật Vấn đề này đang được Nhànước ta quan tâm và có những chính sách thích hợp đối với ngành giáo dục nói chung

và lĩnh vực đào tạo nghề nói riêng Về cơ bản nguồn nhân lực qua đào tạo đã đáp ứngđược yêu cầu cơ bản về nhu cầu của nền kinh tế đất nước

Ngày nay, khoa học kỹ thuật - công nghệ phát triển không ngừng và được ứngdụng ngày càng rộng rãi vào trong lao động sản xuất, điều đó là nhân tố thúc đẩy nềnkinh tế nước ta cũng như các nước khác trên thế giới phát triển mạnh mẽ Để theo kịpnhịp độ phát triển của nền kinh tế thì giáo dục đào tạo nghề phải lấy yêu cầu thực tếcủa nền kinh tế xã hội làm cơ sở để xây dựng mục tiêu đào tạo và thời gian đào tạo từ

đó làm cơ sở để xây dựng chương trình môn học

2.2 Theo mục tiêu đào tạo

- Khi xây dựng nội dung chương trình cho một môn học ta cần phải dựa vào mụctiêu của môn học, mục tiêu được hiểu là cái đích cần đạt tới sau mỗi môn học Mụctiêu được cụ thể hoá qua từng chương, từng bài học Sự kết hợp nhiều mục tiêu cụ thểtrong từng nội dung học tập sẽ tạo thành mục tiêu lớn - mục tiêu tổng quát Mục tiêutổng quát này phải tiêu biểu điển hình Ta có thể phân ra ba mục tiêu cơ bản sau:

- Mục tiêu kiến thức: Đây là mục tiêu thuộc thành phần lý thuyết, là hoạt động cơbản của đa số các chương trình giáo dục, đó là những kiến thức người học tiếp thuđược sau một quá trình học tập Nó được biểu hiện ở ba mức độ:

+ Nhớ lại: Tái hiện được những kiến thức đã học để có thể trình bày lại được + Lý giải: Giải thích được các hiện tượng, dữ kiện, số liệu đã học được … bằngngôn ngữ của chính mình

+ Vận dụng: Tìm được các giải pháp tối ưu nhất với từng công việc, và luôn sángtạo trong công việc

- Mục tiêu kỹ năng: Mục tiêu này thuộc thành phần “làm - thực hành”, gồm cáchoạt động đòi hỏi sự điều hợp giữa thần kinh (trí óc) và cơ bắp Đó là những thao tác

mà người học cần đạt được sau quá trình luyện tập Mục tiêu này là mục tiêu cơ bảncủa chương trình đào tạo chuyên nghiệp và được thể hiện ở các mức độ dưới đây:

+ Bắt chước: Làm lại đúng thao tác mẫu đã được quan sát, song chưa ý thứcđược đầy đủ việc mình làm

+ Chủ động: Lặp lại các thao tác một cách có ý thức với độ chính xác và hiệuquả nhất định

+ Tự động hoá: Lặp lại các thao tác một cách nhuần nhuyễn, thành thạo, ít có sựtham gia của ý thức, có thể vận dụng sáng tạo để đạt hiệu quả công việc cao nhất Đây

là mức độ cao nhất mà người học có thể đạt được

- Mục tiêu thái độ: Nhìn dưới góc độ của các Nhà giáo dục, đây là mục tiêu đểngười học đạt tới một trạng thái tâm lý tương đối ổn định, sẵn sàng phản ứng với cáctác động của người khác hoặc của các tình huống trong công việc Nó được thể hiện rangoài bằng những hành vi, qua ứng xử, sự giao tiếp Nội dung của mục tiêu này có bamức độ:

+ Tiếp nhận: Nhận ra được sự xuất hiện của một trạng thái tâm lý của đối tượngđang tiếp xúc

+ Sẵn sàng phản ứng: Ứng xử một cách cụ thể nhằm thoả mãn nhu cầu của đốitượng mình đang tiếp xúc

+ Nội tâm hoá: Cảm thông, đưa vào bên trong ý thức của bản thân một hiểu biết,một nhận định, tình cảm… về đối tượng tiếp xúc

- Ở mỗi một bậc học đều có mục tiêu đào tạo và chương trình môn học riêng, đểxác định được mục tiêu của môn học ta cần phải căn cứ vào mục tiêu đào tạo chungcủa bậc học đó Mục tiêu đào tạo của bậc học cao đẳng và đại học trong trường Đạihọc Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên là đào tạo ra một đội ngũ lao động phát triển toàndiện có đạo đức, có sức khoẻ, nâng cao chất lượng tay nghề gắn liền với nâng cao ýthức kỷ luật và tác phong hiện đại trong lao động, đáp ứng được những yêu cầu của sựphát triển kinh tế xã hội và sự nghiệp giáo dục đào tạo nghề của đất nước

2.3 Các nguyên tắc giáo dục

- Qua nghiên cứu các Nhà giáo dục đã tổng kết về các nguyên tắc giáo dục là:

“Học đi đôi với hành - Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất - Nhà trường gắn liềnvới xã hội”

- Về nguyên tắc thứ nhất “ Học đi đôi với hành”: Theo chủ nghĩa Mác - Lênin

“từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng là quá trình duy vật biện chứng” Nhưvậy, mối tương quan giữa “học” và “hành” phải tương hỗ, bổ sung cho nhau, thúc đẩynhau phát triển trong quá trình tư duy Ta biết rằng bản chất của sự học là quá trìnhtruyền thụ và lĩnh hội các kinh nghiệm lịch sử xã hội Từ kinh nghiệm lịch sử củangười đi trước truyền lại, qua sự “học”, con người tìm ra các cách thức giải quyết côngviệc Ngược lại, phải từ thực tế, trong thực tế, qua thực tế sinh động con người mới rút

ra kinh nghiệm lịch sử Đây là quá trình “hành” Có nghĩa là qua “hành” bổ sung, hoànthiện cho “ học”, từ “ học” con người tìm ra cách thức “ hành” nhanh nhất Hai quátrình này luôn song song, tương hỗ nhau

- Về nguyên tắc thứ hai “Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất”: Ta thấy rằngnhân cách của một con người được thể hiện qua lao động, trong lao động và bằng laođộng Như vậy là quá trình giáo dục không chỉ dạy nghề mà còn phải dạy người - tức

là rèn đức cho người học Một điểm cần quan tâm nữa là yếu tố tự giáo dục ở ngườihọc Đây là yếu tố tham gia xuyên suốt sự học của bất cứ ai Yếu tố này đóng góp chủyếu cho sự thành công của bất cứ quá trình - nguyên lý giáo dục nào Thiếu nó mọiquá trình khác đều trở nên vô nghĩa Nguyên tắc giáo dục nêu trên sẽ củng cố, bồiđắp, xây dựng một thế giới quan, niềm tin, lý tưởng cho người học, giúp cho sự tự giáodục thêm hiệu quả

- Nguyên tắc thứ ba: “ Nhà trường gắn liền với xã hội” Chúng ta biết rằng có balực lượng tham gia vào quá trình giáo dục, đó là Gia đình, Nhà trường và Xã hội.Trong đó giáo dục Gia đình là nền tảng của giáo dục đạo đức, giáo dục Nhà trường vàgiáo dục Xã hội là cốt lõi của quá trình giáo dục nói chung Nhà trường (nói chung) là

sự cụ thể hoá thể chế giáo dục của Nhà nước - giai cấp thống trị, phục vụ lợi ích củagiai cấp thống trị Xã hội cần con người như thế nào thì Nhà trường đào tạo ra conngười như thế…

- Tóm lại là việc vận dụng các nguyên tắc này giúp cho sự nghiệp giáo dục đápứng yêu cầu về chất lượng của nguồn nhân lực phục vụ sự nghiệp Cách mạng trongthời đại mới

2.4 Tính thống nhất

- Trong quá trình giáo dục nói chung, quá trình dạy và học nói riêng phải đảmbảo tính thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện

- Về nội dung: Việc xây dựng, biên soạn nội dung phải đáp ứng được mục tiêu

đề ra Cụ thể là phải đổi mới nội dung dạy và học cho phù hợp với thực tế xã hội Nộidung phải liên tục cập nhật; Dạy học kỹ thuật cần định hướng mạnh vào sản xuất; Đitắt đón đầu - nắm bắt Khoa học Công nghệ hiện đại; Mềm hoá nội dung chương trình(tức là trong nội dung của môn học có học phần cố định, bắt buộc - “phần cứng” vàhọc phần tự chọn - “phần mềm”)

- Về phương pháp: Phương pháp dạy học là tổng hợp các cách thức làm việc củangười dạy và người học để đạt được những mục đích nhất định Trong quá trình ấy,người dạy giữa vai trò chủ đạo, định hướng hành động cho người học, người học tíchcực, chủ động trong các hoạt động Việc xây dựng phương pháp dạy học cần phải dựavào nội dung dạy học vào đối tượng học, phải đảm bảo mối quan hệ giữa “mục tiêu -nội dung - phương pháp - phương tiện” có như vậy mới đạt được hiệu quả như mụctiêu đã đề ra

- Ta biết rằng, dù là phương pháp nhận thức hay phương pháp sản xuất cũng baogồm trong bản thân nó sự nhận thức những qui luật khách quan Trên cơ sở những quiluật này mới xuất hiện những thủ thuật hay hệ thống thủ thuật để nhận thức và để hànhđộng Những qui luật khách quan mà con người nhận được tạo nên mặt khách quancủa phương pháp, những thủ thuật hay thao tác nảy sinh ra trên cơ sở những qui luật

đó mà con người sử dụng nhận thức và cải biến các hiện tượng, thúc đẩy các quá trìnhtiến lên tạo nên mặt chủ quan của phương pháp Bản thân các quy luật khách quankhông trực tiếp tạo nên phương pháp nhưng nó lại là yếu tố không thể thiếu được đốivới phương pháp Nó là cơ sở chỉ ra cho con người biết rằng nên dùng những thủthuật, thao tác gì trong trường hợp nào để đạt được mục đích đã dự định, làm thế nào

để tìm ra cái mới trong nhận thức… Trong thực tiễn, phương pháp không phải là bảnthân sự hoạt động mà là các cách thức, tính chất, phương hướng và trình tự tiến hànhcác hoạt động đó Vì vậy phương pháp là hệ thống các hoạt động có mục đích rõ rệtcủa người dạy, đảm bảo cho người học nắm vững kiến thức, hình thành kỹ năng và tạo

ra kỹ xảo, từ đó phát triển hơn nữa năng lực nhận thức và trau dồi thêm phẩm chất đạođức

- Các phương pháp dạy học được các Nhà sư phạm đưa ra gồm:

+ Nhóm phương pháp dạy học bằng lời:

* Phương pháp thuyết trình: Giảng thuật, giảng diễn, giảng giải)

* Phương pháp đàm thoại: Đàm thoại tái hiện, đàm thoại giải thích, minh hoạ.+ Nhóm các phương pháp dạy học trực quan ( sử dụng mô hình, vật thật, sử dụngphương tiện kỹ thuật hỗ trợ: máy chiếu – phim chiếu, máy vi tính…)

+ Nhóm phương pháp luyện tập

+ Phương pháp ôn tập, phương pháp dạy học chuyên biệt

+ Phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo…

- Về phương tiện: Phương tiện là toàn bộ các dụng cụ, các thiết bị kỹ thuật và tàiliệu hướng dẫn dùng để trang bị cho quá trình dạy học Việc sử dụng phương tiện dạyhọc vừa là phương pháp giảng dạy vừa là công cụ hỗ trợ cho người dạy, trợ giúp đắclực cho quá trình nhận thức đối với người học Nó là nhu cầu tất yếu của quá trình dạyhọc để đảm bảo phép biện chứng của quá trình nhận thức đi từ cái cụ thể đến cái trừutượng và ngược lại

- Việc lựa chọn phương tiện giúp cho người dạy truyền đạt nội dung bài học mộtcách nhanh nhất, hiệu quả nhất, chính xác, chất lượng nhất, bài giảng phong phú, hấpdẫn mang tính khoa học cao Mặt khác giúp người học lĩnh hội bài giảng một cáchnhanh và vững chắc, kích thích hứng thú và phát huy khả năng tư duy của người họctốt nhất

- Tuy nhiên, nói như vậy không có nghĩa là con người có một phương pháp,phương tiện vạn năng duy nhất để sử dụng trong mọi trường hợp Điều đó yêu cầungười dạy phải có khả năng vận dụng sáng tạo, linh hoạt trong việc sử dụng phươngpháp, phương tiện dạy học Tức là phải kể đến sự phù hợp cả về nội dung và hình thứctrong mối quan hệ giữa các yếu tố mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện Mụctiêu nào nội dung phải tương xứng, phương pháp phải chính xác, chuẩn mực, phươngtiện phải thích hợp Ngược lại, với các phương tiện kỹ thuật thực tế của cơ sở đào tạocần phải có phương pháp tương đương, lựa chọn nội dung chọn lọc, tiêu biểu để đạtđược mục đích đặt ra

2.5 Vị trí môn học

- Để xây dựng được nội dung môn học ta cần phải dựa vào vị trí, chương trình

và thời lượng môn học trong chương trình đào tạo Với mỗi một môn học nó có nhữngnội dung và đặc trưng riêng Do đó khi xây dựng chương trình môn học ta cần phảiquan tâm đến nhưng đặc trưng đó để nội dung môn học ta biên soạn ra phù hợp vớiđặc trưng của môn học, cô đọng, ngắn gọn nhưng vẫn phải đảm bảo đầy đủ kiến thứccần thiết cho quá trình đào tạo Nội dung môn học khi biên soạn phải phù hợp với thờilượng của môn học và đảm bảo cho người học có thể nắm bắt được những kiến thứccần thiết và có những khái niệm cơ bản làm tiền đề cơ sở để học các môn chuyênngành khác

2.6 Đối tượng học

- Như chúng ta đã biết mỗi ngành nghề trong một trường đào tạo đều tuyển sinhnhiều đối tượng khác nhau điều đó có nghĩa là mặt bằng kiến thức và khả năng nhậnthức của từng đối tượng là khác nhau Do đó khi xây dựng chương trình môn học tacũng cần chú ý đến đặc điểm này Ta cần phải biết mình đang xây dựng chương trìnhmôn học đối tượng nào.Từ đó ta có những định hướng cần thiết để nội dung môn học

ta biên soạn phù hợp với yêu cầu và khả năng nhận thức của đối tượng đó nhằm nângcao hiệu quả trong đào tạo

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP

HỌC PHẦN

1 Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “Thí nghiệm ô tô” tại khoa cơ khí động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên

- Trước tiên, cần nhận thấy rằng, đội ngũ cán bộ giảng dạy học phần “Thí nghiệm

ô tô” còn thiếu so với yêu cầu, dẫn đến tình trạng quá tải giờ dạy của giảng viên, thiếuthời gian đầu tư cho nghiên cứu khoa học

- Trong khi giảng dạy hầu hết giảng viên sử dụng phương pháp truyền thống,diễn giảng, thuyết trình, độc thoại là chủ yếu Cách thức giảng dạy còn thiên về lýluận, chưa tìm ra những phương thức hiệu quả giúp sinh viên chủ động hơn trong tiếpthu kiến thức và sử dụng những kiến thức lĩnh hội được để luận giải các vấn đề thựctiễn

- Các phương tiện dạy học tiên tiến chưa có nhiều về cả mặt chất lượng cũng như

số lượng Việc ứng dụng các phương tiện đó phục vụ cho quá trình giảng dạy chưamang lại hiệu quả cao

- Về người học phần lớn sinh viên ít đọc tài liệu tham khảo Học chỉ cần “nói lại”những điều thầy đã nói, giáo trình viết, mục đích học tập của sinh viên mang nặng tínhthi cử Điều này dẫn đến hậu quả là chất lượng học tập của sinh viên thấp, khả năngnắm bắt kiến thức bài học không sâu, từ đó dẫn đến những nhận thức không đúng Đa

số sinh viên chưa có ý thức cao với môn học, ỷ lại, thụ động, thiếu tích cực Sinh viênhầu như không có phương pháp và hình thức học tập sáng tạo

- Phương thức tổ chức học tập và kiểm tra vẫn mang tính truyền thống, khôngđem lại được hiệu quả cao đối với việc tiếp thu kiến thức của sinh viên

- Về chương trình của các môn học cũng còn có những bất cập nhất định Thờigian phân phối giảng dạy môn học chưa phù hợp, giáo trình lan man, nội dung có

nhiều vấn đề chưa được cập nhật với thực tiễn yêu cầu, vẫn chưa đáp ứng được nhucầu của người học.

2 Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập

- Nâng cao hơn nữa nhận thức của giảng viên và sinh viên về vị trí, vai trò mônhọc trong chương trình đào tạo Tổ chức theo định kỳ những cuộc hội nghị, trò chuyệnbàn về các ứng dụng khoa học kỹ thuật mới trong ngành, các yêu cầu của xã hội…nhằm kích thích sự yêu thích ngành nghề trong sinh viên, tạo tâm lý hứng thú phấnđấu nghiên cứu học tập

- Tăng cường về số lượng và chất lượng đội ngũ giảng viên: Như đã nêu ở trên,đội ngũ giảng viên vẫn còn thiếu về số lượng Do vậy trong thời gian tới cần nhanhchóng phát triển đội ngũ giảng viên, tránh tình trạng giảng viên phải đảm nhận số giờvượt chuẩn quá cao Để đạt mục tiêu này một mặt cần chú trọng vào đối tượng sinhviên đang được đào tạo chuyên ngành tại khoa, mặt khác cần tạo điều kiện thu húttuyển dụng lưc lượng giảng viên từ bên ngoài Đủ giảng viên là điều kiện tiên quyếtđảm bảo cho việc nâng cao chất lượng giảng dạy

- Song song với việc chú ý số lượng, việc chú trọng chất lượng của đội ngũ cán

bộ giáo viên là vô cùng quan trọng Phải không ngừng nâng cao trình độ chuyên môncũng như nâng cao trình độ lý luận sư phạm, khả năng nghiên cứu khoa học cho độingũ giáo viên Để giảng dạy tốt, giảng viên trước hết cần có kiến thức sâu rộng chonên việc có ý thức tự trau dồi, tích lũy kiến thức qua việc tự học, tự nghiên cứu, nhằmlàm giàu tri thức phục vụ chuyên môn phải được coi trọng Ngoài ra, việc cập nhậtthông tin qua các phương tiện thông tin đại chúng đóng vai trò hết sức quan trọng,giúp cho giảng viên có nhiều kiến thức mới phong phú

- Đổi mới mạnh mẽ sâu rộng phương pháp dạy và học, phương pháp kiểm tra,đánh giá

- Tiến hành trang bị thêm số lượng các trang thiết bị dạy học tiên tiến, tiến hànhứng dụng rộng rãi, phổ biến các phương pháp, phương tiện giảng dạy hiện đại nhằmđánh thức sự đam mê nguyên cứu và học tập trong sinh viên

- Tiến hành ứng dụng các phương pháp học tập và giảng dạy mới lấy người họclàm trọng tâm như: tiến hành học tập nhóm, dạy học theo mô đun, nghiên cứu khoahọc… Bên cạnh đó kết hợp với những hình thức kiểm tra đánh giá kết quả tiên tiếnnhằm kích thích người học chú tâm học tập, chủ động được những kiến thức đặt ra vớingười học

- Xây dựng lại hệ thống đề cương học tập học phần, sơ lược những nội dung đã

cũ không còn phù hợp với thực tiễn, cập nhật những nội dung mới đáp ứng nhu cầu đề

ra của xã hội cũng như đối với người học

PHẦN 2: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC THÍ NGHIỆM Ô TÔ

CHƯƠNG 1 CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT

1.1 Mục đích thí nghiệm

Thí nghiệm ô tô chiếm vị trí rất quan trọng trong nền công nghiệp ô tô nói chung.Mục đích của thí nghiệm là để đánh giá hoặc phát hiện các ưu nhược điểm của các chitiết, các cụm và toàn bộ ô tô về các mặt:

- Thông số kỹ thuật và tính năng làm việc cơ bản;

- Độ tin cậy làm việc;

- Độ bền và tuổi thọ

Tóm lại, nhờ có thí nghiệm chúng ta có thể đánh giá chất lượng của chi tiết, củacụm và toàn bộ ô tô một cách tổng thể và từ đó có cơ sở đề xuất cải tiến và hoàn thiệnchúng nhằm đảm bảo sản xuất được những ô tô ngày càng có chất lượng cao

Cần chú ý rằng chữ thí nghiệm có thể được hiểu ở nghĩa rất hẹp, thí dụ thínghiệm xác định độ cứng của lò xo ly hợp, nhưng cũng có thể nghĩa rất rộng thí dụ thínghiệm đánh giá chất lượng làm việc của ô tô trong điều kiện sử dụng v v…

Quy mô và độ phức tạp của thí nghiệm phụ thuộc vào mục đích đề ra ban đầu.Tuỳ theo mục đích và tính chất của thí nghiệm mà đề ra chương trình thí nghiệmbao gồm:

- Phương pháp tiến hành và thời gian thí nghiệm;

- Đối tượng dùng cho thí nghiệm;

- Trang thiết bị dùng cho thí nghiệm;

- Vị trí, chế độ và điều kiện thí nghiệm;

- Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm

1.2 Các dạng thí nghiệm ô tô

- Mục đích thí nghiệm;

- Tính chất thí nghiệm;

- Vị trí tiến hành thí nghiệm;

- Đối tượng thí nghiệm;

- Cường độ và thời gian thí nghiệm

Theo mục đích thí nghiệm ta có thí nghiệm kiểm tra kiểm tra ở nhà máy sản xuất,thí nghiệm trong điều kiện sử dụng, thí nghiệm trong nghiên cứu khoa học

Theo tính chất thí nghiệm ta có thí nghiệm để xác định tính chất kéo, tính nhiênliệu, tính chất phanh, tính ổn định và điều khiển, tính êm dịu chuyển động, tính cơđộng, độ tin cậy làm việc, độ mòn, độ bền… của ô tô

Theo vị trí tiến hành thí nghiệm ta có thí nghiệm trên bệ thử (trong phòng thínghiệm), thí nghiệm ở bãi thử, thí nghiệm trên đường Thí nghiệm trên bệ thử có thểtiến hành cho từng chi tiết, cho từng cụm hoặc cho cả ô tô một cách dễ dàng hơn sovới khi thí nghiệm trên đường

Theo đối tượng thí nghiệm ta có thí nghiệm mẫu ô tô đơn chiếc, thí nghiệm mẫu

ô tô của một đợt sản xuất nhỏ, thí nghiệm ô tô được sản xuất đại trà

Theo cường độ và thời gian thí nghiệm ta có thí nghiệm bình thường theo quyđịnh và thí nghiệm tăng cường Ở thí nghiệm tăng cường thì thời gian thường được rútngắn và chế độ tải trọng được tăng

1.3 Yêu cầu đối với thiết bị đo

Thiết bị đo dùng cho thí nghiệm cần đảm bảo những yêu cầu chính sau đây:

- Đảm bảo độ chính xác cần thiết cho thí nghiệm

- Không bị ảnh hưởng bởi rung động, điều này rất cần thiết đối với thí nghiệmtrên đường

- Đặc tính của thiết bị đo cần phải tuyến tính hoặc rất gần với tuyến tính trongsuốt phạm vi đo

- Trọng lượng và kích thước nhỏ để có thể đặt được ở trong ô tô Điều này rấtquan trọng khi thí nghiệm trên đường

- Không bị ảnh hưởng bởi khí hậu và thời tiết

CHƯƠNG 2 CÁC LOẠI CẢM BIẾN DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM

2.1 Định nghĩa và phân loại cảm biến

Cảm biến là bộ phận để nhận tín hiệu về trang thái của tín hiệu cần đo và biến đổi

nó thành tín hiệu điện tương ứng

Trong thí nghiệm ô tô thường dùng cảm biến để đo các đại lượng: chuyển dịch,tốc độ, gia tốc, lực, áp suất và ứng suất Khi nghiên cứu động cơ đốt trong cũng nhưnhững cơ cấu khác của ô tô có thể dùng đến cảm biến loại nhiệt, loại quang và loạihoá, hall, áp suất.v.v

Cảm biến còn phân loại theo nguyên lý biến đổi đại lượng không điện thành đạilượng điện theo hai nhóm lớn:

Nhóm phát điện (gênêratơ): ở nhóm này các đại lượng không điện từ đối tượngcần đo được biến đổi thành sức điện động hoặc cường độ dòng điện, chẳng hạn nhưcảm biến điện cảm, cảm biến thạch anh, cảm biến quang, cảm biến hall và những cảmbiến khác không cần nguồn điện bởi vì chính các cảm biến ấy là nguồn điện

Nhóm thông số: ở nhóm này đại lượng không điện từ đối tượng cần đo sẽ biếnđổi thành một hoặc vài thông số điện của cảm biến như điện trở tenxơ, cảm biến điệndung , cảm biến từ, cảm biến con trượt

2.2 Cấu tạo các loại cảm biến

2.2.1 Cảm biến điện áp

a. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý cảm biến điện áp Hình vẽ

Hiệu ứng áp điện(piezo-electric):

Ở trạng thái ban đầu các tinh thể

thạch anh là trung hòa về điện, tức là

các ion dương và ion âm cân bằng như

hình 2.1A Khi có áp lực bên ngoài tác

dụng lên một tinh thể thạch anh làm

cho mạng tinh thể bị biến dạng Điều

này dẫn đến sự dịch chuyển các ion

Một điện áp điện (B) được tạo ra Hình 2.1 Nguyên lý hoạt động của hiệu ứng

Ngược lại, khi ta đặt vào một điện áp,

điều này dẫn đến một biến dạng tinh

Thành phần áp điện trong cảm biến

kích nổ được chế tạo bằng tinh thể thạch

anh là những vật liệu khi có áp lực sẽ

sinh ra điện áp phần tử áp điện được

thiết kế có kích thước với tần só riêng

trùng với tần số rung của động cơ khi có

hiện tượng kích nổ để xẩy ra hiện tượng

cộng hưởng (f=7kHz) Như vậy, khi có

kích nổ, tinh thể thạch anh sẽ chịu áp lục

lớn nhất và sinh ra một điện áp

Hình 2.2 Cảm biến tiếng gõ

2.2.2 Cảm biến cảm ứng từ

a. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động Hình vẽ

Những cảm biến này làm việc trên

nguyên lý phát sinh sức điện động trên

mạch khi thay đổi từ thông

Nguyên lý làm việc của cảm biến

này được trình bày trên hình 2.3 Cảm

biến cấu tạo bởi khung dây điện quay

trong trường nam châm vĩnh cửu gây nên

bởi hai cực bắc N và nam S

Khi khung dây điện quay như vậy

thì từ thông đi qua dây điện sẽ thay đổi

và sức điện động e (tín hiệu ra) sinh ra ở

hai đầu ra của khung dây điện sẽ tỷ thuận

với tốc độ thay đổi từ thông đi qua khung

W số vòng dây của khung dây

tốc độ thay đổi từ thông đi qua dâyđiện

b. Ứng dụng

Ứng dụng cảm biến cảm ứng từ Hình vẽ

 Ứng dụng thực tế đối với cảm

biến tốc độ bánh xe:

Cảm biến này bao gồm: một nam

châm được bao kín bằng một cuộn dây và

các vòng cảm biến

Nam châm và cuộn dây được đặt

cách các vòng cảm biến một khoảng xác

định

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 lên 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 Như vậy, nhờ sự biến

thiên từ thông, trên cuộn dây sẽ xuất hiện

một sức điện động cảm ứng Khi răng

vòng cảm biến đối diện cuộn dây từ thông

đạt giá trị cực đại nhưng điện áp ở hai đầu

cuộn dây bằng không Khi răng của vòng

cảm biến di chuyển ra khỏi cực từ, khe hở

không khí tăng dần làm từ thông giảm

sinh ra một sức điện động theo chiều

ngược lại

Việc luân chuyển các bánh xe sẽ

thay đổi khe hở dẫn đến làm thay đổi từ

trường Những thay đổi của từ trường tạo

ra điện áp xoay chiều trong cuộn dây Các

tần số tín hiệu thay đổi như tốc độ bánh

xe tăng hoặc giảm

Hình 2.4 Cảm biến tốc độ.

1 Nam châm vĩnh cửu; 2.Cuộn dây; 3

Từ trường; 4 Vòng cảm biến; 5.khe hở không khí; 6 Cáp kết nối.

 Cảm biến vị trí trục cam :

Cảm biến vị trí trục cam có thể đặt

trên vành đai puli cam hoặc có thể tích

hợp trong bộ chia điện

Bộ phận chính của cảm biến là một

cuộn cảm ứng, một nam châm vĩnh cửu

và một rotor dùng để khép mạch từ có số

răng như hình 2.5 Về cơ bản nguyên lý

tương tự như cảm biến tốc độ Việc luân

chuyển trục cam sẽ thay đổi khe hở dẫn

đến làm thay đổi từ trường Sự biến thiên

từ trường tạo ra điện áp xoay chiều trong

cuộn dây Tần số này thay đổi như hình

2.5 Cảm biến giúp xác định góc chuẩn

của trục cam, từ đó xác định điểm chết

trên và kỳ nén của mỗi xi lanh để đánh

lửa

Hình 2.5 Cảm biến vị trí trục cam 1.cảm biến vị trí trục cam; 2 Vòng cảm biến trục cam.

2.2.3 Cảm biến áp suất

a. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất Hình vẽ minh họa

Cảm biến áp suất thường được sử

dụng để đo áp suất trong ô tô

Cấu tạo quan trọng nhất của cảm

biến áp suất là :

+ Chip silicon 5, trong chip

silicon có màng 1 và các điện trở được

mắc với nhau theo hình cầu Wheatstone

Khi áp suất cao, khi đó màng 5 tác

dụng làm các điện trở biến Các điện trở

biến dạng được kết nối với nhau theo

hình cầu mạch Wheatstone Và khi đó

Hình 2.6 Cảm biến áp suất.

1 Màng; 2 Chân không; 3.Thủy tinh

các điện trở thay đổi về giá trị điện trở

dẫn đến thay đổi điện áp trên các điện

trở đo Điện trở um cũng thay đổi phù

hợp Sự thay đổi đó phù hợp với áp suất

lệ hòa khí Cảm biến MAP được cung

cấp bởi một điện áp tham chiếu 5V

Cảm biến bao gồm một tấm chip silicon

Mặt ngoài của tấm silicon tiếp xúc với

áp suất đường ống nạp Hai mặt của tấm

được phủ thạch anh để tạo thành điện

trở áp điện Khi áp suất đường ống nạp

thay đổi, giá trị của điện trở áp điện sẽ

thay đổi các điện trở áp điện được nối

thành cầu Wheastone

Hình 2.7 Cảm biến áp suất đường ống nạp.

 Cảm biến áp suất nhiên liệu.

Cảm biến được lắp đặt ống phân

phối của hệ thống cung cấp nhiên liệu

thay đổi điện trở, việc thay đổi điện trở

này tỷ lên với áp suất nhiên liệu và được

khuyếch đại trong IC khuyếch đại 2

Hình 2.8 Cảm biến áp suất nhiên liệu.

Hình 2.9 Cấu tạo cảm biến áp suất nhiên

liệu.

1.dây kết nối; 2.IC khuyếch đại; 3.màng ngăn thép; 4 Áp suất nhiên liệu; 5 Vỏ.

2.2.4 Cảm biến Hall

a. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý cảm biến Hall Hình vẽ

 Hiệu ứng Hall ở đây được tạo ra

bởi một tấm bán dẫn (IC hall) Khi cung

cấp một điện áp một chiều U thì có một

dòng điện phân bố đều trên toàn bộ bề

mặt của tấm IC Hall và tạo ra từ trường

xung quang tấm Hall Khi ta thay đổi từ

trường dẫn đến sự thay đổi các điện tử,

các điện tử này bất ngờ chệch hướng quỹ

đạo hiện tại Kết quả là tấm Hall đưa ra

một hiệu điện thế Hall (hình 2.10)

Hình 2.10 Nguyên lý cảm biến HALL.

b. Ứng dụng

Ứng dụng cảm biến Hall Hình vẽ

 Cảm biến vị trí trục khuỷu :

Cảm biến Hall được lắp gần bánh đà

hoặc puli trục khuỷu

Cảm biến xác định vị trí của trục và

tốc độ của trục khuỷu

Các tín hiệu từ cảm biến vị trí suất ra

là ở dạng xung Các xung này được đưa tới

ECU

Theo sơ đồ nguyên lý, khí có nguồn

cung cấp đến IC Hall và có từ thông đi qua

nó thì IC Hall sẽ cho một tín hiệu điện áp.

Khi cực bắc lại gần IC Hall thì IC Hall sẽ

tạo ra điện áp Còn cực nam lại gần IC Hall

thì sự thay đổi điệp áp là rất nhỏ so với cực

bắc , do đó điện áp lúc này là 0V

Hình 2.11 Cảm biến vị trí trục khuỷu Cặp cực từ; 2 Cảm biến tốc độ động cơ; 3 Khoảng cách giữa cặp cực và cảm biến tốc độ; 4.khoảng cách giữa các xung; 5 Tín hiệu từ cảm biến tốc độ.

 Cảm biến mô men:

Khi người lái điều khiển vô lăng, mô

men lái tác dụng lên trục của cảm biến mô

men thông qua trục lái chính Khi đó làm

quay rotor của cảm biến Trên Stator là đĩa

phân đoạn có tác dụng ngăn IC hall tiếp

xúc với từ trường Trên rotor có các nam

châm, do đó khi quay rotor làm cho IC Hall

tiếp xúc với từ trường khi tiếp xúc sẽ sinh

ra các điện áp Khi không tiếp xúc thì điện

áp mất

Hình 2.12 Cấu tạo cảm biến mô men.

1 IC Hall; 2 Rotor; 3 Stator.

2.2.5 Manheto – điện trở suất

a. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động Hình vẽ

Dó là liên kết từ hóa trong một

vật liệu sắt từ Vật liệu sắt từ gồm nhiều

lớp Mỗi một lớp là một lớp từ hóa Nếu

không có sự ảnh hưởng của từ hóa bên

ngoài, thì sự liên kết của mỗi lớp từ hóa

là ngẫu nhiên Nếu một từ trường ngoài

tác dụng vào vật liệu sắt từ, thì các

thành phần từ hóa sẽ phù hợp với từ

trường bên ngoài

Sự liên kết của các thành phần từ

hóa phụ thuộc trên độ mạnh của từ

trường bên ngoài :

 Nếu từ trường yếu, sự liên kết

của thành phần từ hóa đến từ trường

bên ngoài là ngẫu nhiên và do đó không

đồng đều các vật liệu sắt từ có điện trở

Cảm biến tốc độ đo tốc độ của

từng bánh xe Tạo ra các sóng vuông

với tần số liên tục và tương ứng với tốc

độ động cơ tăng lên

Cảm biến tốc độ bao gồm hai

magneto- resistive điện trở kết nối với

nhau theo dạng cầu Wheatstone Khi

vòng từ tính quay, từ thông biến thiên

qua các phần tử magneto này làm cho

điện thế tại các điểm giữa của hai nhánh

thay đổi một bộ so sánh khuyếch đại

căn cứ vào sự chênh lệch điện áp tại 2

Hình 2.14 Cảm biến tốc độ bánh xe.

điểm này sẽ tạo ra các xung vuông Tần

số các xung này bằng số cực các nam

Cảm biến điện dung dựa trên các

nguyên tắc của một tụ điện Một trong

những tính chất vật lý của tụ điện là sự

phụ thuộc của điện dung, tức là khả

năng lưu trữ năng lượng, vào khoảng

cách giữa hai tấm kim loại Các tấm có

khoảng cách phù hợp

Nếu hai mảnh là tương đối xa

nhau, thì khả năng nạp giữa chúng là

tương đối thấp Nếu các tấm di chuyển

lại gần nhau hơn, thì khả năng nạp tăng

tương ứng

Hình 2.16 Khi hai tấm khim loại ở xa nhau.

Hình 2.17 Khi hai tấm kin loại ở gần nhau.

b.Ứng dụng

Ứng dụng Hình vẽ

 Cảm biến đo gia tốc:

Cảm biến gia tốc được lắp trên

khung kết cấu sàn xe theo chiều dọc

và ngang trục

Cảm biến gia tốc đo gia tốc của

xe theo chiều dọc hoặc ngang, tùy

thuộc vào sử dụng

Cảm biến này được dùng để điều

khiển hoạt động của túi khí

Hìn

h 2.18 Cấu tạo cảm biến gia tốc.

 Cảm biến áp suất phanh :

Cảm biến áp suất phanh có thể

được lắp bên ngoài của xi lanh phanh

chính hoặc có thể tích hợp vào HCU

Cảm biến áp suất phanh dùng để

đo áp suất trong hệ thống phanh thủy

lực

Cảm biến này tạo ra một tín hiệu

điện áp tỉ lệ thuận với áp suất phanh

tạo ra Và gửi tín hiệu này về ECU

Khi áp suất phanh nhỏ thì

khoảng cách giữa đĩa dung (di động)

và đĩa dung (cố định) ở xa nhau do đó

làm thay đổi điện dung của mạch do

đó tạo ra tín hiệu điện áp tương ứng

hình 2.19 Cảm biến áp suất phanh.

Hình 2.20 Cấu tạo cảm biến áp suất phanh.

1 Xi lanh phanh chính; 2.dầu phanh; 3 Thân cảm biến; 4.Đĩa dung (di động); 5 Đĩa dung

(cố định).

hướng, người ta đặt điện áp xoay

chiều vào phần rung, điện áp này làm

cho nó rung Sau đó, mức lệch hướng

được phát hiện từ phần phát hiện theo

mức lệch và hướng lệch của miếng

là : một đĩa phân đoạn (hình vẽ) Các

khoảng trống trên các cạnh của đĩa phân

khúc cho phép các chùm ánh sang đi

qua và đó cũng chính là khoảng cách Hình 2.22 Nguyên lý cảm biến quang.

dịch chuyển 1 Đĩa phân đoạn; 2 Chùm sáng; 3

Bộ phận phát và nhận.

b. Ứng dụng

 Cảm biến góc quay tay lái

Cảm biến góc lái được lắp đặt

trong cụm ống trục lái, để phát hiện góc

và hướng quay

Cảm biến bao gồm 3 bộ ngắt

quang điện với các pha, và một đĩa xẻ

rãnh để ngắt ánh sáng nhằm đóng ngắt

(on/ off) tranzito-quang điện nhằm phát

hiện góc và hướng lái

Hình 2.23 Cảm biến góc quay tay lái.

2.2.8 Cảm biến con trượt

a Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động Hình vẽ

Một tiếp điểm trượt theo 1 góc xác

định trên các rãnh điện trở Cảm biến này

được cấp điện áp chuẩn thông qua một

thanh tiếp xúc Thanh tiếp xúc này có

điện trở rất thấp và cố định Khi con

trượt di chuyển thì giá trị điện trở tăng

hoặc giảm từ điểm đầu tới điểm cuối

Đồng thời việc sụt giảm điện áp qua

những thay đổi biến điện trở tương ứng

Hình 2.24 Nguyên lý làm việc của cảm

biến vị trí con trượt.

1 Góc quay tối đa; B.góc đo hiện tại; 1 Rãnh biến điện trở; 2 Điện trở lớn nhất; 3.rãnh tiếp xúc; 4.con trượt tiếp xúc;

5.điện trở nhỏ nhất.

b. Ứng dụng

 Cảm biến hao mòn má phanh:

Cảm biến hao mòn má phanh nằm

trong điệm hãm phanh ( chỉ cho phanh đĩa)

Cảm biến hoa mòn má phanh bao

gồm một vòng dây nhỏ mà được lồng vào

trong của các má phanh

Ngay sau khi má phanh bị mòn xuống

đến mức độ dày quy định, điều này dẫn đến

Cảm biến vị trí bàn đạp phanh trong

xi lanh phanh chính (chỉ có trong hệ thống

ABS)

Cảm biến xác định vị trí bàn đạp

phanh

Hướng trượt được chia làm bảy phân

đoạn, theo đó mỗi phân đoạn được kết nối

qua điện trở ta có thể quan sát trên hình vẽ

tại mỗi vị trí thì điện trở thay đổi hoặc thay

đổi điện áp trên toàn bộ cảm biến

Hình 2.26 Cảm biến vị trí bàn đạp phanh.

Hình 2.27 Cấu tạo cảm biến vị trí bàn đạp

phanh.

1 Hướng trượt; 2.Con chạy; 3.điện trở; 4.giắc kết nối điện.

 Cảm biến vị tri bướn ga :

Cảm biến vị trí bướm ga được lắp ở

trên trục của bướm ga

Khi bướm ga được mở ra, một vành

trượt di chuyển bên trong rãnh điện trở của

cảm biến Điện trở của cảm biến tăng lên

tương ứng là vị trí bướm ga (hình 2.28)

Hình 2.28 Cảm biến vị trí bướm ga Tương ứng với khoảng 0,5V; B Tương ứng với khoảng 4,7V; Ct đóng bướm ga; PT mở

một phần bướn ga;

 Cảm biến vị trí bàn đạp ga :

Cảm biến vị trí bàn đạp ga được tích

hợp vào bàn đạp ga

Cảm biến xác định vị trí hiện tại của

bàn đạp ga Khi ta đạp vào bàn đạp ga, trục

và vít trượt được di chuyển vào vị trí của

nó trên các rãnh trượt, khi đó điện trở thay

đổi tỷ lệ với vị trí của bàn đạp ga Hình 2.29 Cảm biến vị trí bàn đạp ga.

1.Rãnh trượt; 2 Trục với.

2.2.9 Cảm biến theo nguyên tắc dây nóng

a. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động Hình vẽ

Dây sấy được mắc trong một mạch

cầu wheatsone Mạch cầu này có đặc

điểm là hiệu điện thế tại A và B bằng

nhau khi tích điện trở tính theo đường

chéo là bằng nhau :

[Ra + R3].R1=Rh R2

Khi dây sấy (Rh) bị làm lạnh bởi

không khí, điện trở giảm kết quả là tạo

ra sự chênh lệch điện thế giữa A và B

một bộ khuyếch đại hoạt động sẽ nhận

biết sự chênh lệch này và làm cho điện

áp cấp đến mạch tăng (tăng dòng điện

chạy qua dây sấy (Rh)) Khi đó nhiệt độ

của dây sấy (Rh) tăng lên kết quả là làm

điện trở tăng cho đến khi điện thế tại A

Cảm biến do lưu lượng khí nạp vào

động cơ Dòng điện chạy qua dây nóng 2

làm nó nóng lên Khi không khí chạy qua

dây nóng, dây nóng sẽ được làm mát phụ

thuộc vào khối lượng không khí nạp vào

Bằng cách điều khiển dòng điện chạy qua

dây sấy để giữ cho nhiệt độ của dây không

đổi ta có thể đo được lượng khí nạp bằng

cách đo dòng điện điện áp này tỷ lệ thuận

với khối lượng khí nạp

Hình 2.31 Cấu tạo cảm biến đo lưu lượng khí nạp dùng dây sấy.

1 Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 2 Dây nóng; 3.Đường ống đi vòng.

2.10 Cảm biến ôxy

a. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động Hình vẽ

Cảm biến oxy loại này có một

phần tử được chế tạo bằng Điôxít

Zirconia ( Zro2 , một laoij gốm) Phần

thử này được phủ ở cả bên trong và bên

ngoài bằng một lớp mỏng platin Không

khí bên ngoài được dẫn vào bên trong

của cảm biến và bên ngoài của nó tiếp

xúc với khí xả

Nếu nồng độ oxy trên bề mặt trong

của phần tử zirconia chênh lệch lớn so

với bề mặt bên ngoài tại nhiệt độ cao

(4000C hay cao hơn), phần tử zirconia sẽ

tạo ra một điện áp để báo về nồng độ

oxy trong khí xả tại mọi thời điểm

Khi tỷ lệ không khí – nhiên liệu là

nhạt, sẽ có nhiều oxy trong khí xả, sẽ có

nhiều oxy trong khí xả, nên chỉ có sự

chênh lệch nhỏ về nồng độ giữa bên

trong và bên ngoài phần tử cảm biến Vì

lý do đó, điện áp nó tạo ra rất nhỏ (gần

0V) Ngược lại, nếu tỷ lệ không khí –

nhiên liệu đậm, oxy trong khí xả gần

như biến mất Điều đó tạo ra sự chênh

lệch lớn về nồng độ oxy bên trong và

bên ngoài của cảm biến, nên điện áp tạo

ra tương đối lớn (xấp xỉ 1V)

Platin (phủ bên ngoài phần tử cảm

biến )có tác dụng như một chất xúc tác,

làm cho oxy và Co trong khí xả phản

ứng với nhau Nó làm giảm giảm lượn

oxy và tăng độ nhạy của cảm biến

Hình 2.32 Cấu tạo cảm biến oxy.

A.Lưu lượng khí thải qua ống;

B không khí ngoài trời;

C cảm biến điện áp;

1 Lớp Zirconia; 2.platin (21 % oxy); 3.platin ( oxy còn lại quá trình cháy); 4.dòng khí thải.

2.2.11 Cảm biến Tenxơ

a. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động Hình vẽ

Trên hình 2.33 trình bày cấu tạo

của cảm biến dây điện trở Nó được

bằng dây điện trở nhỏ có đường kính

0,02 0,04 mm được uốn đi uốn lại

nhiều lần và dán trên giấy hoặc trên lớp

nhựa mỏng.Ở hai đầu cuối có gắn các

dây nối ra Để đo biến dạng người ta

dán cảm biến lên bề mặt của chi tiết

bằng một thứ keo đặc biệt, nhờ thế dây

điện trở của cảm biến sẽ biến dạng khi

chi tiết bị biến dạng và sẽ làm thay đổi

kích thước hình học của sợi dây điện trở

(chiều dài và diện tích tiết diện ngang),

qua đó làm thay đổi tính chất vật lý của

dây điện trở (điện trở suất) Như vậy

điện trở của cảm biến dây điện trở là

hàm số của biến dạng của chi tiết được

thử, mà biến dạng của chi tiết là do lực

tác dụng lên nó, cho nên điện trở của

cảm biến sẽ thay đổi tương ứng với lực

tác dụng lên chi tiết đó Khi điện trở của

cảm biến thay đổi thì đòng điện trên

mạch đó sẽ thay đổi tương ứng

Cảm biến dây điện trở có các ưu

điểm :

+ Có thể dán trực tiếp lên chi tiết

cần nghiên cứu,do có kích thước bé có

thể dán vào chi tiết nhỏ

+ Do trọng lượng nhỏ nên có thể

dán vào chi tiết quay nhanh

Hình 2.33 Cảm biến dây điện trở loại dây tiết diện tròn.

1 Điện trở tenxơ; 2 Giấy hoặc lớp nhựa mỏng; 3 Dây dẫn.

Điện trở của dây điện trở được xácđịnh theo công thức:

R S lTrong đó :

R điện trở của dây

Ρ điện trở suất

l chiều dài của sợi dây điện trở

S diện tích tiết diện của sợi dâyđiện trở

+ Không có quán tính về điện cho

nên có thể dùng chúng làm cảm biến đầu

tiên trong các máy ghi rung động và ghi

gia tốc với tần số tới hàng nghìn Hz

+ Giá thành rất rẻ cho nên có thể

dùng một lần rồi bỏ đi

Cảm biến dây điện trở có loại tiết

diện tròn và loại dây tiết diện hình chữ

nhật.Trên hình (2.34) trình bày cảm biến

loại dẹt

Hình 2.34 Cảm biến dây điện trở loại dẹt.

2.3 Mạch chuyển đổi, thiết bị chỉ thị và ghi

2.3.1 Mạch chuyển đổi

Như chúng ta đều biết hầu hết tín hiệu mà chúng ta thường gặp trong khoa học và

kỹ thuật là tín hiệu tương tự Tức tín hiệu là các hàm của biến liên tục như thời gianhoặc không gian và thường cho ta giá trị liên tục trên một khoảng

Chúng ta hoàn toàn có thể xử lý trực tiếp các tín hiệu này nhờ các hệ thống xử lýtín hiệu tương tự như là bộ lọc hay bộ phân tích tần số tương tự Tuy nhiên có một sốđiểm hạn chế khi xử lý với tín hiệu tương tự như : Tín hiệu tương tự khó trong việcđiều chỉnh ,khó lưu trữ tín hiệu Tuy nhiên thì bộ xử lý tín hiệu số khắc phục đượcđiều này và vì vậy mà thông thường người ta sẽ chuyển một tín hiệu tương tự sang tínhiệu số để xử lý

Hình 2.35 Mô phỏng nguyên lý của bộ chuyển đổi A/D và D/A.

+ Công việc chuyển đổi xảy ra qua 3 quá trình: