slide Thí Ngiệm ô tô - Đại học chính quy - Chương1 và 2 các khái niệm và các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật

bµi gi¶ng ®iÖn tö m«n “ thÝ nghiÖm « t«” BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN Chuyên nghành : Công nghệ ô tô THÍ NGHIỆM Ô TÔ Chương 1: Các vấn đề cơ bản trong đo lường kỹ thuật Chương 2: Các loại cảm biến dùng trong thí nghiệm Chương 3: Thí nghiệm động cơ Chương 4: Thí nghiệm xác định hệ số tác động giữa ô tô và môi t rường Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực Chương 6: Thí nghiệm xác định tính chất động lực học của ô tô Chương 7: Thí nghiệm đánh giá chất lượng phanh Chương 8: Thí nghiệm đánh giá tính năng chuyển động của ô tô Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu Nội dung chương 1 1.1. Mục đích thí nghiệm. 1.2. Các dạng thí nghiệm ô tô. 1.3. Yêu cầu đối với thiết bị đo. Chương 1: Các vấn đề cơ bản trong đo lường kỹ thuật Chương 1: Các vấn đề cơ bản trong đo lường kỹ thuật 1.1. Mục đích thí nghiệm Để đánh giá hoặc phát hiện các ưu nhược điểm của các chi tiết, các cụm và toàn bộ ô tô vầ các mặt : Thông số kỹ thuật và tính năng làm việc cơ bản.  Độ tin cậy làm việc.  Độ bền làm việc. 1.2. Các dạng thí nghiệm ô tô  Theo 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. 1.3. Yêu cầu đối với thiết bị đo • 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 nghiệm trên đường. • Đặc tính của thiết bị đo cần phải tuyến tính hoặc gần tuyến tính trong suốt phạm vi đo. • không bị ảnh hưởng bởi khí hậu và thời tiết. Nội dung chương 2 2.1. Định nghĩa và phân loại cảm biến. 2.2. Cấu tạo các loại cảm biến. 2.2.1. Cảm biến áp điện. 2.2.2. Cảm biến cảm ứng từ. 2.2.3. Cảm biến áp suất. 2.2.4. Cảm biến Hall. 2.2.5. Manheto- điện trở suất. 2.2.6. Cảm biến điện dung. 2.2.7. Cảm biến quang. 2.2.8. Cảm biến con trượt. Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật Nội dung chương 2 2.2.9. Cảm biến dây nóng. 2.2.10. Cảm biến ô xy. 2.2.11. Cảm biến tenxơ. 2.3. Mạch chuyển đổi, thiết bị chỉ thị và ghi. 2.3.1. Mạch chuyển đổi. 2.3.2. Thiết bị chỉ thị và ghi. 2.4. Tổ hợp các cảm biến. Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật 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. Cảm biến còn phân loại theo nguyên lý biến đổi đại lượng không điện thành đại lượng điện theo hai nhóm lớn: - Nhóm phát điện (gênêratơ): ở nhóm này các đại lượng không điện từ đối tượng cần đo được biến đổi thành sức điện động hoặc cường độ dòng điện. - Nhóm thông số: ở nhóm này đại lượng không điện từ đối tượng cần đo sẽ biến đổi thành một hoặc vài thông số điện của cảm biến. Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật 2.2. Cấu tạo các loại cảm biến 2.2.1. Cảm biến áp điện a. Nguyên lý hoạt động 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. Ngược lại, khi ta dặt vào một điện áp, điều này dẫn đến một biến dạng tinh thể và bảo toàn lực (hình 2.1C). Hình 2.1. Nguyên lý hoạt động của hiệu ứng áp điện. Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật b. Ứng dụng :  Cảm biến tiếng gõ động cơ : Cảm biến tiếng gõ được đặt nắp trên động cơ dưới đầu xi lanh. 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). Hình 2.2. Cảm biến tiếng gõ. Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật 2.2.2. Cảm biến cảm ứng từ a.Nguyên lý hoạt động Nguyên lý làm việc của cảm biến này được trình bày trên hình 2.4. 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. Sức điện động e được biểu diễn dưới công thức: Trong đó: W số vòng dây của khung dây tốc độ thay đổi từ thông đi qua dây điện. Hình 2.3.Sơ đồ nguyên lý làm việc của cảm biến cảm ứng từ . [...]... 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật 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 Hình 2. 32 Cảm biến vị trí bàn đạp ga 1.Rãnh trượt; 2 Trục với Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật 2. 2.9 Cảm biến theo nguyên tắc dây nóng a Nguyên lý hoạt động : Hình 2. 33 Sơ... bộ cảm biến Hình 2. 22 Cấu tạo cảm biến vị trí bàn đạp phanh 1 Hướng trượt; 2. Con chạy; 3.điện trở; 4.giắc kết nối điện Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật  Cảm biến vị tri bướn 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. 31) Hình 2. 31 Cảm biến vị trí bướm ga Chương 2: Các. .. đo lường kỹ thuật b Ứng dụng :  Cảm biến đo gia tốc: Hình 2. 15 Cấu tạo cảm biến 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 Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật Cảm biến áp suất phanh : Cảm biến áp...Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật b Ứng dụng Cảm biến tốc độ bánh xe : Việc luân chuyển các bánh xe sẽ thay đổi khe hở dẫn đến làm thay đổi từ trường Nhũng 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 Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật Cảm biến vị trí... phù hợp Sự thay đổi đó phù hợp với áp suất trên màng Hình 2. 6 Cảm biến áp suất Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật b Ứng dụng : Cảm biến áp suất đường ống nạp : Hình 2. 7 Cảm biến áp suất đường ống nạp Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật Cảm biến MAP được đặt tại dẫn khí nạp Cảm biến bao gồm một tấm chip silicon Mặt ngoài của tấm silicon tiếp xúc với áp suất đường... truyền động .Các bộ phận truyền động có thể là : một đĩa phân đo n (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 dịch chuyển b Ứng dụng : Hình 2. 18 nguyên lý cảm biến quang Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật  Cảm biến góc quay tay lái : Hình 2. 19 Cảm biến góc quqy tay lái Cảm biến góc lái được lắp đặt trong cụm... 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 Hình 2. 13 Khi hai tấm khim loại ở xa nhau Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật Nếu các tấm di chuyển lại gần nhau hơn, thì khả năng nạp tăng tương ứng Hình 2. 14 Khi hai tấm kin loại ở gần nhau Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường. .. 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 điểm này sẽ tạo ra các xung vuông Tần số các xung này bằng số cực các nam châm gắn vào vòng từ tính Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật 2. 2.6 Cảm biến điện dung a Nguyên lý hoạt động : Cảm biến điện dung dựa trên các nguyên tắc của một tụ điện Một trong những tính... tù trường ngoài Các vật liệu sắt từ có điện trở thấp Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật b Ứng dụng : Cảm biến tốc độ bánh xe : Cảm biến tốc độ bánh xe đặt trên các bánh xe trước và bánh sau Hình 2. 12 Cảm biến tốc độ bánh xe 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... A bằng B Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật b Ứng dụng  Cảm biến đo lưu lượng khí nạp dùng dây sấy : Hình 2. 34 cấu tạo cảm biến đo lưu lượng khí nạp dùng dây sấy Cảm biến nhiệt độ khí nạp; 2 Dây nóng; 3.Đường ống đi vòng Cảm biến được lắp trên đường ống nạp của động cơ 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 . thị và ghi. 2.3.1. Mạch chuyển đổi. 2.3.2. Thiết bị chỉ thị và ghi. 2.4. Tổ hợp các cảm biến. Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật . hoặc vài thông số điện của cảm biến. Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật 2.2. Cấu tạo các loại cảm biến 2.2.1. Cảm biến áp điện a. Nguyên lý hoạt động Ở trạng thái ban đầu các. Cảm biến quang. 2.2.8. Cảm biến con trượt. Chương 2: Các loại cảm biến trong đo lường kỹ thuật Nội dung chương 2 2.2.9. Cảm biến dây nóng. 2.2.10. Cảm biến ô xy. 2.2.11. Cảm biến tenxơ. 2.3. Mạch