Giáo trình Kỹ thuật tự động điều khiển bằng điện tử

Giáo trình Kỹ thuật tự động điều khiển bằng điện tử

t r ì n h đ ộ đ à o t ạ o cc bộ lao động - thơng binh và x hộiãTổng cục dạy nghề Dự án giáo dục kỹ thuật và dạy nghề (VTEP)Giáo trình a)b)c)Hà Nội - 2004Mô đun/môn học : kỹ thuật tự động điều khiển bằng điện tửM sốã Har 02 07 Nghề :(điền tên nghề)Trình độ( lành nghề)(Chèn một hình minh hoạ biểu tợng cho mô đun/ môn học )Logo (Mặt sau trang bìa)M tàI liệu:.ãM quốc tế ISBN :.ã .2Tuyên bố bản quyền :Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình Cho nên các nguồn thông tin có thể đợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo .Mọi mục đích khác có ý đồ lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.Tổng Cục Dạy nghề sẽ làm mọi cách để bảo vệ bản quyền của mình.Tổng Cục Dạy Nghề cám ơn và hoan nghênh các thông tin giúp cho việc tu sửa và hoàn thiện tốt hơn tàI liệu này.Địa chỉ liên hệ:Dự án giáo dục kỹ thuật và nghề nghiệp Tiểu Ban Phát triển Chơng trình Học liệu Lời tựa(Vài nét giới thiệu xuất xứ của chơng trình và tài liệu) Tài liệu này là một trong các kết quả của Dự án GDKT-DN (Tóm tắt nội dung của Dự án)(Vài nét giới thiệu quá trình hình thành tài liệu và các thành phần tham gia)(Lời cảm ơn các cơ quan liên quan, các đơn vị và cá nhân đ tham gia )ã(Giới thiệu tài liệu và thực trạng)TàI liệu này đợc thiết kế theo từng mô đun/ môn học thuộc hệ thống mô đun/môn học của một chơng trình, để đào tạo hoàn chỉnh nghề ở cấp trình độ và đợc dùng làm Giáo trình cho học viên trong các khoá đào tạo, cũng có thể đợc sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và ngời sử dụng nhân lực tham khảo.Đây là tài liệu thử nghiệm sẽ đợc hoàn chỉnh để trở thành giáo trình chính thức trong hệ thống dạy nghề. Hà nội, ngày . tháng. năm.Giám đốc Dự án quốc gia3 Mục lụcđề mục TrangLời tựa .2 Mục 3Bài 1: sơ đồ khối và các chu trình hoạt động của mạch tự động điều khiển 7Bài 2: Cảm biến. . 10Bài 3 : Mạch điều khiển trạng thái cửa xe 20Bài 4: mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa 29Bài 5: Mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu .34 Bài 6 :Mạch điều khiển hổn hợp nhiên liệu - không khí .38Bài 7 :mạch tự động đếm tốc độ .44Bài 8 : mạch tự động điều khiển chuyển mạch đa chức năng .604 Giới thiệu về mô đun/môn học Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun/môn học :Mô đun /môn học nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức vê các hệ thống mạch tự động điều khiển ứng dụng trong ngành sửa chữa Ôtô, giúp cho học sinh phân tích đúng mạch điện và lắp đặt, sửa chữa đợc các hệ thống mạch điện đó.Mục tiêu của mô đun/môn học: Nhằm đào tạo cho học viên có đày đủ kiến thức:- Trình bày đúng sơ đồ, chức năng của các khối trong một mạch điện tự động điều khiển- Phân tích đúng các chu trình hoạt động cơ bản của một mạch tự đồng điều khiển.- Trình bày đúng sơ đồ khối và chu trình làm việc của mạch điện (tự động điều khiển trạng thái cửa, điều khiển thời điểm đánh lửa, điều khiển nhiên liệu không khí, khai báo nhiên liệu, đo tốc độ và hệ thống chuyển mạch đa chức năng) trong ôtô . - Kiểm tra và thay thế đợc các khối bị h hỏng trong các mạch điện (tự động điều khiển trạng thái cửa, điều khiển thời điểm đánh lửa, điều khiển nhiên liệu không khí, khai báo nhiên liệu, đo tốc độ và hệ thống chuyển mạch đa chức năng) trong ôtô . Mục tiêu thực hiện của mô đun/môn học:Học xong mô đun này học viên thực hiện đợc:- Trình bày đúng sơ đồ khối và chu trình làm việc của mạch điện (tự động điều khiển trạng thái cửa, điều khiển thời điểm đánh lửa, điều khiển nhiên liệu không khí, khai báo nhiên liệu, đo tốc độ và hệ thống chuyển mạch đa chức năng) trong ôtô . - Kiểm tra và thay thế đợc các khối bị h hỏng trong các mạch điện (tự động điều khiển trạng thái cửa, điều khiển thời điểm đánh lửa, điều khiển nhiên liệu không khí, khai báo nhiên liệu, đo tốc độ và hệ thống chuyển mạch đa chức năng) trong ôtô . Nội dung chính của mô đun/môn học 1. Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của mạch điện tự động điều khiển.2. Chức năng và nguyên lý hoạt đông của các khối trong mạch điện tự động điều khiển.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử cảm biến.4. Phân tích chu trình hoạt động của một số mạch điện tự động điều khiển thông dụng trong ôtô.5. Kiểm tra và thay thế các khối bị h hỏng trong các mạch điều khiển chức năng dùng trong ôtô.6. Bảo quản tốt thiết bị trong quá trình thực hiện công việc.Danh sách các bài học : Bài 1: sơ đồ khối và các chu trình hoạt động của mạch tự động điều khiển .Bài 2: Cảm biến. Bài 3 : Mạch điều khiển trạng thái cửa xe Bài 4: mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa Bài 5: Mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu Bài 6 :Mạch điều khiển hổn hợp nhiên liệu - không khí Bài 7 :mạch tự động đếm tốc độ5 Bài 8 : mạch tự động điều khiển chuyển mạch đa chức năng. 6 26. .s.c Pan động cơ xăng Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề ( sơ đồ này sẽ đợc thay bằng sơ đồ của nghề cụ thể)( In đậm tên mô đun hoặc môn học đợc đề cập tới trong tài liệu này. Dới đây là ví dụ minh hoạ) Ghi chú: (Giải thích sơ đồ, đa ra phơng sách thực hiện mô đun/môn học tuỳ thuộc các đối tợng học: công nhân đ qua sản xuất, chỉ dạy phần lý thuyết .)ãKỹ thuật An toàn và bảo hộ lao động là mô đun cơ bản và bắt buộc. Mọi học viên phải học và đạt kết quả chấp nhận đợc đối với các bài kiểm tra đánh giá và thi kết thúc nh đ đặt ra trong chã ơng trình đào tạo. Những học viên qua kiểm tra và thi mà không đạt phải thu xếp cho học lại những phần cha đạt ngay và phải đạt điểm chuẩn mới đợc phép học tiếp các mô đun/ môn học tiếp theo.Học viên, khi chuyển trờng, chuyển ngành.nếu đ học ở một cơ sở đào tạo khác rồi thì phải xuất trình giấy chứng nhận; Trong một số trã ờng hợp có thể vẫn phải qua sát hạch lại. 71.Hội nhập nghề sửa chữa máy tàu thủyChính trịPháp luậtGiáo dục thể chấtGiáo dụcquốc phòngTin họcNgoại ngữ2. Điện kỹ thuật3. Cơ kỹ thuật4. Nguội cơ bản trong sửa chữ a5. Hàn cơ bản trong sửa chữ a6. Vật liệu trong ngành cơ khí28. Cấu tạo động cơ đốt trong29. Nguyên lýđộng cơ đốt trong30.Trang bị điện máy tàu31. Kỹ thuật máytàu thủy32. Công nghệsửa chữa8.s.c Hệ thống cung cấp điện11. .s.c Hệ thốngkhởi động khí nén12.s.c. Cơ cấu chính và thân động cơ18. .s.c Hệ thống nhiên liệu Diesel bơm cao áp đơn21. .s.c Hệ thống truyền lực cơ khí24. .s.c Hệ thống nhiên liệu xăng dùng bộ chế hòa khí9. .s.c Hệ thống đánh lửa13. .s.c Hệ thốnglàm mát14. .s.c Hệ thốngbôi trơn16. .s.c Cơ cấu phân phối khí19. .s.c Hệ thống nhiên liệu Diesel bơm cao áp thẳng 22. .s.c Hệ thống truyền lực thủy lực10. .s.c Hệ thống khởi động bằng điện15. .s.c Hệ thốngtín hiệu động cơ17. .s.c Hệ thốngtăng áp20. .s.c Hệ thống nhiên liệu Diesel bơm cao áp phân 23. .s.c Hệ thốngđiều khiển tàu25. Chạy rà và điều chỉnh động cơ27. .s.c Pan động cơ Diesel7. dung sai và vẽkỹ thuậtkỹ thuật an toàn và bảo hộ lao động Các hình thức học tập chính trong mô đun/môn học Học trên lớp về :- Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của mạch điện tự động điều khiển.- Chức năng và nguyên lý hoạt đông của các khối trong mạch điện tự động điều khiển.- Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử cảm biến.- Phân tích chu trình hoạt động của một số mạch điện tự động điều khiển thông dụng trong ôtô. Học tại phòng học chuyên môn hoá về : Thực tập tại xởng trờng về :- Kiểm tra và thay thế các khối bị h hỏng trong các mạch điều khiển chức năng dùng trong ôtô.- Bảo quản tốt thiết bị trong quá trình thực hiện công việc. Tham quan thực tế về : Tự nghiên cứu và làm bài tập về : Yêu cầu về đánh giá hoàn thành mô đun/môn họcKiến thức:- Trình bày đợc đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ và cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các bộ phận hệ thống khởi động ôtô. - Giải thích đúng những hiện tợng, nguyên h hỏng và phơng pháp bảo dỡng, kiểm tra và sữa chữa các bộ phận hệ thống điều khiển bằng điện tửPhơng pháp đánh giá:- Qua các bài kiểm tra viết và trắc nghiệm điền khuyết đạt yêu cầu 60%Cơ sở đánh giá:- Qua sự đánh giá của giáo viên và tập thể giáo viên kỹ năng:- Tháo lắp, kiểm tra và bảo dơng, sửa chữa đợc các h hỏng chi tiết, bộ phận đúng quy trình, quy phạm và đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật trong sửa chữa.- Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra, bảo dỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn.- Chuẩn bị, bố trí và sắp xếp nơi làm việc vệ sinh,an toàn và hợp lý.- Qua các bài kiểm tra viết và trắc nghiệm điền khuyết đạt yêu cầu 60% Cơ sở đánh giá:- Qua sự nhận xét, tự đánh giá của học viên, của khách hàng và của tập thể giáo viên.- Kết quả bài thực hành đạt yêu cầu 70% . Thái độ:- Chấp hành nghiêm túc các quy định về kỹ thuật, an toàn và tiết kiệm trong bảo dỡng, sửa chữa.- Có tinh thần trách nhiệm hoàn thành công việc đảm bảo chất lợng và đúng thời gian .- Cẩn thận, chu đáo trong công việc luôn quan tâm đúng, đủ không để xảy ra sai sót.Phơng pháp đánh giá:- Qua sự quan sát trực tiếp trong qúa trình học tập của học viên.Cơ sở đánh giá:- Qua nhận xét của giáo viên, tự đánh giá của học viên, tập thể giáo viên và của khách hàng8 Bài 1sơ đồ khối và các chu trình hoạt động của mạch tự động điều khiển M bàiã : HAR 02 07 01Giới thiệu :Bài học nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức vê các hệ thống mạch tự động điều khiển ứng dụng trong ngành sửa chữa Ôtô, giúp cho học sinh phân tích đúng mạch điện và lắp đặt, sửa chữa đợc các hệ thống mạch điện đó.Mục tiêu thực hiện:- Trình bày đúng sơ đồ khối tổng thể của một mạch tự động điều khiển.- Trình bày đúng chức năng và nhiệm vụ của các khối trong mạch tự động điều khiển- Trình bày đúng nguyên lý hoạt động và lĩnh vực sử dụng của các chu trình tự động điều khiển cơ bản. Nội dung chính:I. Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động tổng thể của một mạch điện tự động điều khiển. II Chức năng và nhiệm vụ của các khối trong mạch điện tự động điều khiển. 1. Khối giao diện thông tin điều khiển 2. Khối đệm và phối hợp trở kháng ngõ vào3. Khối xử lý thông tin điều khiển .4. Khối xử lý tín hiệu điều khiển.5. Cơ cấu chấp hành.III. Các chu trình hoạt động cơ bản của mạch tự động điều khiển.1. Chu trình đờng thẳng.2. Chu trình theo vòng kính.3. Chu trình rẻ nhánh.Học tại phòng học lý thuyết theo phơng pháp thuyết trình có thảo luận I. Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động tổng thể của một mạch điện tự động điều khiển. Thông thờng một mạch điều khiển tự động có sơ đồ khối tổng thể nh sau : II. Chức năng và nhiệm vụ của các khối trong mạch điện tự động điều khiển. 1. Khối giao diện thông tin điều khiểnKhối giao tiếp thông tin điều khiểnKhối đệm và phối hợp trở kháng ngõ vàoKhối xử lý thông tin điều khiểnKhối xử lý tín hiệu điều khiểnCơ cấu chấp hànhThông tin điều khiểnĐối tượng điều khiển9 - Tiép nhận thông tin điều khiển ở các dạng vật lý nh ánh sáng, độ ẩm ,nhiệt độ ,áp suất ,âm thanh vv.- Cảm biến những thông tin đièu khiển ở các trạng tháI vật lý thánh tín hiệu điện tơng ứng .Tín hiệu này có quy luật biến đổi phản ánh đúng trạng tháI của thông tin điều khiển tác động vào.2. Khối đệm và phối hợp trở kháng ngõ vào- Sau khi thông tin điều khiển đợc cảm biến thành tín hiệu điện, tín hiệu này có biên độ rất nhỏ. Bởi vậy,khối đệm và phối hợp trở kháng ngõ vào có nhiệm vụ phối hợp trở kháng giữ khối giao diện điều khiển với khối xử lý thông tin điều khiển nhằm giảm nhỏ mức suy hao trên đ-ờng truyền đối với tín hiệu đợccảm biến.3. Khối xử lý thông tin điều khiển .-Thông thờng tín hiêu đa đến cho khối này gồm tín hiệu cảm biến thông tin điều khiển, tín hiệu đặt chuẩn và tín hiệu phản hồi từ đối tợng điều khiển. Khối xử lý thông tin điều khiển có nhiệm vụ :- Lọc loại bỏ nhiễu và sửa dạng tín hiệu để đợc hình dáng theo yêu cầu kỹ thuật.- So sánh các tín hiệu cảm biến và tín hiệu phản hồi từ đối tợng điều khiển với mức đặt chuẩn đề tạo tín hiệu điều khiển. 4. Khối xử lý tín hiệu điều khiển.- Trong các mạch tự động điều khiển khối xử lý tín hiệu điều khiển có tảI là các cơ cấu chấp hành, các tảI này thờng có công suất tơng đối lớn .Do đó tín hiệu điều khiển có đủ công suất để động tác các cơ cấu chấp hành thì nó phảI có biên độ khá lớn . Bởi vậy, khối xử lý tín hiệu điều khiển có tác dụng khuếch đại tuyến tính tín hiệu điều khiển .5. Cơ cấu chấp hành.III Các chu trình hoạt động cơ bản của mạch tự động điều khiển.1. Chu trình đờng thẳng.- Chu trình đờng thẳng hay có thể gọi là (chu trình hở) . Loại chu trình này mô tả đờng đI của thông tin điều khiển trong các mạch điện không cần có khai báo của đại lờng phản hồi từ phía đối tợng điều khiển.- Quá trình chuyển vận của thông tin điều khiển trong mạch điện theo chu trình đờng thẳng đợc mô tả trong sơ đồ khối sau:2. Chu trình theo vòng kính.- Chu trình đờng vòng hay có thể gọi là (chu trình kính) . Loại chu trình này mô tả đờng đI của thông tin điều khiển trong các mạch điện cần có khai báo của đại lờng phản hồi từ phía đối tợng điều khiển.Khối giao tiếp thông tin điều khiểnKhối đệm và phối hợp trở kháng ngõ vàoKhối xử lý thông tin điều khiểnKhối xử lý tín hiệu điều khiểnCơ cấu chấp hànhThông tin điều khiểnĐối tượng điều khiển10 [...]... Tự nghiên cứu và làm bài tập - Trình bày sơ đồ khối tổng thể của một mạch tự động điều khiển - Trình bày chức năng và nhiệm vụ của các khối trong mạch tự động điều khiển - Trình bày nguyên lý hoạt động và lĩnh vực sử dụng của các chu trình tự động điều khiển cơ bản 11 Bài 2 Tên bài : Cảm biến Mã bài : HAR 02 0702 Giới thiệu : Cảm biến trông hệ thống điều khiển tự động ,tự động hoá sản xuất công nghiệp... trùng với điều kiện đặt ra thì tín hiệu điều khiển sẽ đợc truyền theo đờng y1 đến đối tợng Nếu thông tin điều khiển khác với điều kiện đặt ra thì tín hiệu điều khiển sẽ đợc truyền theo đờng y2 Khối giao tiếp thông tin điều khiển Khối đệm và phối hợp trở kháng ngõ vào Y1 Khối xử lý thông tin điều khiển Khối xử lý tín hiệu điều khiển Y2 Thông tin điều khiển Cơ cấu chấp hành Đối tư ợng điều khiển Tự nghiên... khiển 3 Chu trình rẻ nhánh - Chu trình rẻ nhánh hay có thể gọi là (chu trình điều kiện) Loại chu trình này mô tả đờng đI của thông tin điều khiển trong các mạch điện cần có điều kiện rẻ nhánh - Quá trình chuyển vận của thông tin điều khiển trong mạch điện theo chu trình rẻ nhánh đợc mô tả trong sơ đồ khối sau: Trong sơ đồ khối ta thấy rằng, tạikhối xử lý thông tin điều khiển Nếu thông tin điều khiển trùng... Quá trình chuyển vận của thông tin điều khiển trong mạch điện theo chu trình đờng vòng đợc mô tả trong sơ đồ khối sau: Khối giao tiếp thông tin điều khiển Khối đệm và phối hợp trở kháng ngõ vào Khối xử lý thông tin điều khiển Khối xử lý tín hiệu điều khiển Cơ cấu chấp hành -M Thông tin điều khiển Đối tư ợng điều khiển Trong sơ đồ trên (-M)là đại lợng khai báo trạng tháI đầu ra của đối tợng điều khiển. .. tích đúng mạch điện và lắp đặt, sửa chữa đợc các hệ thống mạch điện đó Mục tiêu thực hiện: Học xong bài này học viên sẽ có khả năng: - Trình bày đúng sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa - Trình bày đúng hình dạng , đặc điểm của tín hiệu tại ngõ vào và ra các khối - Kiểm tra và thay thế đợc các khối bị h hỏng trong mạch tự động điều khiển thời điểm... vào và ra của khối xử lý và điều khiển thời điểm đánh lửa Tự nghiên cứu và làm bài tập 34 1 Trình bày sơ đồ khối ,nguyên lý hoạt động và lĩnh vực sử dụng của mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa 2 Mô tả hình dạng , đặc điểm của tín hiệu tại ngõ vào và ra các khối trong mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa - Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối cảm biến khai báo... khối xử lý và điều khiển thời điểm đánh lửa Thứ tự tiến hành nh sau: Bớc 1 Phân tích sơ đồ mạch - Xác định vị trí các khối trong mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa - Đọc và phân tích đợc sơ đồ mạch điện Bớc 2.Chẩn đoán - Xác định đúng hiện tợng h hỏng trong vùng mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa - Xác định chính xác vùng mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa Bớc 3 Dò mạch thực tế... lần/s Tự nghiên cứu và làm bài tập Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động và lĩnh vựic sử dụng của các phần tử cảm biến thờng dùng trong mạch điện ôtô Cảm biến quang - điện - Cảm biến nhiệt - điện - Cảm biến cơ - điện - Cảm biến từ trờng - điện Học tại xởng thực hành II- Kiểm tra chất lợng, cực tính và cân chỉnh các phần tử cảm biến Cảm biến quang - điện Cảm biến nhiệt - điện Cảm biến cơ - điện. .. biến bằng VOM Nội dung chính: I- Cấu tạo ,nguyên lý hoạt động và lĩnh vựic sử dụng của các phần tử cảm biến thờng dùng trong mạch điện ôtô 1 Cảm biến quang - điện 2 Cảm biến nhiệt - điện 3 Cảm biến cơ - điện 4 Cảm biến từ trờng - điện II- Kiểm tra chất lợng, cực tính và cân chỉnh các phần tử cảm biến 1 Cảm biến quang - điện 2 Cảm biến nhiệt - điện 3 Cảm biến cơ - điện 4 Cảm biến từ trờng - điện Học... vị trí của mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa - Xác định chính xác vị trí của từng linh kiện trong bo mạch tơng ứng với sơ đồ Bớc 4.Kiểm tra nguội - Biết sử dụng thành thạo VOM để: - Phát hiện đợc các trờng hợp mạch in và đầu nối ở vùng mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa có bị ngắn mạch, hở mạch - Xác định các h hỏng khác trong mạch tự động điều khiển thời điểm đánh lửa ĐIện trở cháy . đồng điều khiển. - Trình bày đúng sơ đồ khối và chu trình làm việc của mạch điện (tự động điều khiển trạng thái cửa, điều khiển thời điểm đánh lửa, điều khiển. các chu trình hoạt động của mạch tự động điều khiển .Bài 2: Cảm biến. Bài 3 : Mạch điều khiển trạng thái cửa xe Bài 4: mạch tự động điều khiển thời