Giáo trình Kỹ thuật tự động điều khiển bằng điện tử

loại, đúng tham số và chất lượng tốt. - Lắp linh kiện đúng vị trí và cực tính. - Mối hàn tiếp xúc tốt, bóng, tròn. Bước 11. Vệ sinh mạch - Các mối hàn, bo mạch sạch sẽ. - Không còn bụi thiếc Bước 12. Cân chỉnh Cân chỉnh khối cảm biến khai báo vị trí của trục khuỷu Cân chỉnh khối cảm biến khai báo vị trí van tiết lưu và mức áp suất chân không Cân chỉnh khối giám sát và khai báo tốc độ của động cơ . Cân chỉnh khối khuếch đại tín hiệu phản hồi trạng thái đánh lửa Cân chỉnh khối xử lý và điều khiển thời điểm đánh lửa Bài 5 MẠCH ĐIỆN KIỂM SOÁT VÀ KHAI BÁO MỨC NHIÊN LIỆU MÃ BÀI HAR 02 07 05 Giới thiệu : Mạch giám sát và khai báo nhiên liệu là mạch điện hoạt động theo nguyên lý cảm biến đo lường chiều cao chất lỏng để khai báo cho chúng ta biết mức nhiên liệu có được trong bình chứa tại mổi thời điềm Mục tiêu thực hiện: Trình bày đúng sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điện kiểm soát và khai báo nhiên liệu Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối Kiểm tra và thay thế được các khối bị hư hỏng trong mạch điện kiểm soát và khai báo nhiên liệu Nội dung chính: I- Sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điện kiểm soát và khai báo nhiên liệu II- Hình dạng , đặc điểm của tín hiệu tại ngõ vào và ra các khối Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối mã hóa tín hiệu khai báo mức nhiên liệu . Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối giao tiếp chuyển đổi và hiện thị . III- Kiểm tra và thay thế các khối bị hư hỏng trong mạch điện kiểm soát và khai báo nhiên liệu Kiểm tra và thay thế khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu Kiểm tra và thay thế khối mã hóa tín hiệu khai báo mức nhiên liệu . Kiểm tra và thay thế khối giao tiếp chuyển đổi và hiện thị . HỌC TẠI PHÒNG HỌC LÝ THUYẾT THEO PHƯƠNG PHÁP THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN I- Sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điện kiểm soát và khai báo nhiên liệu. Khối cảm biến áp suất - điện Khối khuyếch đại cảm biến Khối chỉ thị Tác dụng các khối: Trong đó : - Khối cảm biến suất - điện: Là khối có nhiệm vụ tiếp nhận sự tác động của áp suất chất lỏng có trong bình nhiên liệu để tạo ra một tín hiệu điện có độ lớn thay đổi tỷ lệ với chiều cao của cột nhiên liệu đó. Khối cảm biến là khối có độ nhạy cao , thông thường người ta dùng các phần tử cảm biến cơ - điện. - Khối KĐ cảm biến:là khối có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu từ bộ cảm biến và khuếch đại lên đủ lớn để đưa đến khối hiện thị Trong thực tế, người ta có thể dùng nhiều kiểu mạch khuếch đại để nâng biên độ tín hiệu khai báo áp suất lòng xilanh. Thông thường người ta thường dùng các mạch có độ nhạy cao, với cách mắc các Transistor theo kiểu phức hợp với nhau. - Khối hiện thị : Thông thường người ta sử dụng các điện kế có độ nhạy cao ,mặt đồng hồ chỉ thị được khắc độ theo đơn vị đo (lít) II- Hình dạng, đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối Hình dạng , đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu. Mạch điện của khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu được minh hoạ như sau:. R1 Q1 P Rp Rp: điện trở thay đổi phân cực cho Q1 P : Là phần tử cảm biến áp suất lòng xilanh. R1: điện trở tảI Q1 và dẫn điện áp phân cực cho B của Q2 Khi có áp suất hoặc trọng lực tác động vào bộ cảm biến P, gây nên điện áp tín hiệu ở ngỏ ra của nó . Điện áp này có độ lớn tỷ lệ với áp suất cột chất lỏng trong bình nhiên liệu. Qua nguyên lý hoạt động của mạch điện ta có thể minh hoạ mối quan hệ giữa kích thích ngõ vào và đáp ứng ngõ ra thông qua giãn đồ tín hiệu như sau : Hình dạng , đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của khối giao tiếp chuyển đổi và hiện thị . Mạch điện của khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu được minh hoạ như sau:. R2 khối hiện thi Q2 R3 Q3 R4 Chức năng ,tác dụng của các linh kiện . R2: điện trở tảI Q2 và dẫn áp phân cực cho B của Q3 R3: điện trở ổn định nhiệt cho Q2 và tạo hồi tiếp âm R4, Tải của Q3 Q2,Q3: Khuếch đạí tin hiệu được cảm biến theo mức nhiên liệu có trong bình chứa. Tín hiệu khai báo mức nhiên liệu từ bộ cảm biến đưa đến Q2,Q3 khuếch đại lên đủ lớn và mở thông đèn Q3 làm kim chỉ thị của điện kế lệch đI một vị trí nào đó tương ứng cho ta biết mức nhiên liệu hiện có trong bình chứa. Qua nguyên lý hoạt động của mạch điện ta có thể minh hoạ mối quan hệ giữa kích thích ngõ vào và đáp ứng ngõ ra thông qua giãn đồ tín hiệu như sau : TỰ NGHIÊN CỨU VÀ LÀM BÀI TẬP 1. Trình bày sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điện kiểm soát và khai báo nhiên liệu 2. Mô tả hình dạng , đặc điểm của tín hiệu tại ngõ vào và ra các khối Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối mã hóa tín hiệu khai báo mức nhiên liệu . Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối giao tiếp chuyển đổi và hiện thị . HỌC TẠI XƯỞNG THỰC HÀNH III- Kiểm tra và thay thế các khối bị hư hỏng trong mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu Kiểm tra và thay thế khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu Kiểm tra và thay thế khối mã hóa tín hiệu khai báo mức nhiên liệu . Kiểm tra và thay thế khối giao tiếp chuyển đổi và hiện thị . Thứ tự tiến hành như sau: Bước 1. Phân tích sơ đồ mạch. - Xác định vị trí các khối trong mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu. - Đọc và phân tích được sơ đồ mạch điện . Bước 2.Chẩn đoán - Xác định đúng hiện tượng hư hỏng trong vùng mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu - Xác định chính xác vùng mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu Bước 3. Dò mạch thực tế. Thực hiện hai bước sau đây: - Xác định chính xác vị trí của mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu. - Xác định chính xác vị trí của từng linh kiện trong bo mạch tương ứng với sơ đồ. Bước 4.Kiểm tra nguội - Biết sử dụng thành thạo VOM để: - Phát hiện được các trường hợp mạch in và đầu nối ở vùng mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu khí.cơ bị ngắn mạch, hở mạch. - Xác định các hư hỏng khác trong mạch điện kiểm soát và khai báo mức nhiên liệu khí. ĐIện trở cháy. ĐIốt, tran si to,đứt chân, tăng trị số. Bước 5.Kiểm tra nóng Biết sử dụng thành thạo VOM và dao động ký để thực hiện đúng các công việc theo trình tự như sau: Kiểm tra khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu Kiểm tra khối mã hóa tín hiệu khai báo mức nhiên liệu . Kiểm tra khối giao tiếp chuyển đổi và hiện thị . Bước 6 Xác định linh kiện hư hỏng. - So sánh số liệu đo được với số liệu đưa ra trên sơ đồ chi tiết. - Xác định chính xác các linh kiện hư hỏng phải thay thế thông qua kết quả của sự kiểm tra nguội và Kiểm tra nóng. Bước 7. Lập dự trù và lấy vật liệu, linh kiện. - Đầy đủ về số lượng (có tính đến dự phòng). - Đúng chủng loại và tham số hoặc tương đương. Bước 8. Tháo gỡ linh kiện bị hỏng - Sử dụng thành thạo mỏ hàn và dụng cụ cầm tay để: - Tháo đúng linh kiện bị hư hỏng. - Dùng mỏ hàn đặc chủng với nhiệt độ vừa phải. - Không được làm hư hỏng mạch in và các linh kiện khác. Bước 9. Kiểm tra và xử lý mạch in sau khi tháo - Xác định tình trạng mạch in sau khi tháo linh kiện hỏng. - Mạch in sau khi xử lý không bị đứt mạch, ngắn mạch và rò rỉ. Bước 10. Lắp ráp linh kiện - Chọn linh kiện đúng chủng loại, đúng tham số và chất lượng tốt. - Lắp linh kiện đúng vị trí và cực tính. - Mối hàn tiếp xúc tốt, bóng, tròn. Bước 11. Vệ sinh mạch - Các mối hàn, bo mạch sạch sẽ. - Không còn bụi thiếc Bước 12. Cân chỉnh Cân chỉnh khối cảm biến khai báo mức nhiên liệu Cân chỉnh khối mã hóa tín hiệu khai báo mức nhiên liệu . Cân chỉnh khối giao tiếp chuyển đổi và hiện thị . Bài 6 MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỔN HỢP NHIÊN LIỆU - KHÔNG KHÍ MÃ BÀI HAR 02 07 06 Giới thiệu : Bài học nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức vê các hệ thống mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu - không khí ứng dụng trong ngành sửa chữa Ôtô, giúp cho học sinh phân tích đúng mạch điện và lắp đặt, sửa chữa được các hệ thống mạch điện đó. Mục tiêu thực hiện: - Trình bày đúng sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển hổn hợp nhiên liệu - không khí - Trình bày đúng hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối - Kiểm tra và thay thế được các khối bị hư hỏng trong mạch điều khiển hổn hợp nhiên liệu - không khí Nội dung chính: I- Sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển hổn hợp nhiên liệu - không khí II- Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối Khối cảm biến lưu lượng ôxy Khối cảm biến nhiệt độ đầu vào . Khối cảm biến áp suất khí Khối cảm biến nhiệt độ xy lanh Khối cảm biến và khai báo vị trí của van tiết lưu Khối tạo tín hiệu điều khiển Khối điều khiển van tiết lưu III- Kiêm tra và thay thế các khối bị hỏng trong mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu không khí 1- Kiểm tra và thay thế khối cảm biến lưu lượng ôxy 2- Kiểm tra và thay thế khối cảm biến nhiệt độ đầu vào . 3- Kiểm tra và thay thế khối cảm biến áp suất khí 4- Kiểm tra và thay thế khối cảm biến nhiệt độ xy lanh 5- Kiểm tra và thay thế khối cảm biến và khai báo vị trí của van tiết lưu 6- Kiểm tra và thay thế khối tạo tín hiệu điều khiển 7- Kiểm tra và thay thế khối điều khiển van tiết lưu HỌC TẠI PHÒNG HỌC LÝ THUYẾT THEO PHƯƠNG PHÁP THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN I- Sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển hổn hợp nhiên liệu - không khí Nhiên liệu vào khối cảm biến nhiệt độ đầu vào . khối cảm biến áp suất khí khối cảm biến nhiệt độ xy lanh khối cảm biến lưu lượng ôxy Khối cảm biến vị trí van tiết lưu Khối xử lý và tạo tín hiệu điều khiển Van tiết lưu Nhiên liệu ra II- Hình dạng, đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối Khối cảm biến lưu lượng ôxy Khối cảm biến nhiệt độ đầu vào . Khối cảm biến áp suất khí Đến khối xử lý và tạo t/h điều khiển R1 P Rp Q1 Mạch điện thường được cấu tạo gồm có các khối sau: Khối cảm biến áp suất lòng xilanh Khối khuyếch đại t/h cảm biến Đến khối xử lý Tác động của áp suất Trong đó : Khối cảm biến suất - điện: Là khối có nhiệm vụ tiếp nhận sự tác động của áp suất lòng xilanh . để tạo ra một tín hiệu điện có quy luật giống như quy luật thay đổi của áp suất mà nó thu nhận được. Khối cảm biến là khối có độ nhạy cao , thông thường người ta dùng các phần tử cảm biến cơ - điện. Khối KĐ cảm biến: là khối có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu từ bộ cảm biến và khuếch đại lên đủ lớn để đưa đến khối xử lý. Trong thực tế, người ta có thể dùng nhiều kiểu mạch khuếch đại để nâng biên độ tín hiệu khai báo áp suất lòng xilanh. Thông thường người ta thường dùng các mạch có độ nhạy cao, với cách mắc các Transistor theo kiểu phức hợp với nhau. R2 Đến khối xử lý R1 Q2 R3 Q3 P Rp R4 Trong đó: Rp: điện trở thay đổi phân cực cho Qi P : Là phần tử cảm biến áp suất lòng xilanh. R1: điện trở tảI /Q1 và dẫn điện áp phân cực cho B của Q2 R2: điện trở tảI Q2 và dẫn áp phân cực cho B của Q3 R3: điện trở ổn định nhiệt cho Q2 và tạo hồi tiếp âm R4, Tải của Q3 Q1, Q2,Q3: Khuếch đại cảm biến khai báo áp suất lòng xilanh. Chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điện hư sau: Khi có áp suất hoặc trọng lực tác động vào bộ cảm biến P, gây nên điện áp tín hiệu ở ngỏ ra của nó . Điện áp này có độ lớn tỷ lệ với áp suất lòng xilanh , nó được đưa đến Q1,Q2,Q3 khuếch đại lên đủ lớn và khai báo về khối xử lý. Khối cảm biến nhiệt độ xy lanh Trong đó: - Phần tử cảm biến nhiệt: có nhiệm vụ tiếp nhận sự thay đổi của nhiệt độ để thay đổi nội trở của nó, do đó tạo thành một tín hiệu điện có quy luật giống như quy luật thay đổi nội trở và chính là quy luật thay đổi về nhiệt độ mà nó thu được.Tín hiệu này được đèn T1 khuếch đại lên đủ lớn để khai báo nhiệt độ của xilanh động cơ . R1 T1 Rt Rp Ecc Đến bộ xử lý và tạo t/h điều khiển Hình 2- 2 : Mạch điện nguyên lý đống ngắt theo sự thay đổi của nhiệt độ Rp,Rt: tạo thành bộ cảm biến và phân cực cho T1 R1,tải củaT1, T1, khuếch đại tín hiệu cảm biến khai báo nhiệt độ xilanh Khối cảm biến và khai báo vị trí của van tiết lưu Rp: điện trở thay đổi phân cực cho T1 R1: điện trở tảI củaT1 và phân cực B cho T2 R2: điện trở tảI củaT2 và phân cực R3: điện trở ổn định nhiệt cho T2 và tạo hồi tiếp âm T1,T2 : Khuếch đại tín hiệu cảm biến Nguyên lý hoạt động của mạch điện như sau: Khi van mở, ánh sáng rọi vào tranzitor quang điện T4 tạo nên xung điện áp đặt vào và được T1 , T2 khuếch đại đủ lớn trước khi đưa vào khối xử lý để khai báo trạng tháI vị trí của van tiết lưu R1 T2 R3 T1 T4 R4 Ecc Đến khối xử lý và tạo t/h điều khiển Khối tạo tín hiệu điều khiển Từ cảm biến nhiệt độ đầu vào . Từ cảm biến áp suất khí Từ cảm biến nhiệt độ xy lanh Từ cảm biến lưu lượng ôxy Từ cảm biến vị trí van tiết lưu Khối xử lý và tạo tín hiệu điều khiển Đến cơ cấu chấp hành điều khiển van tiết lưu Khối điều khiển van tiết lưu Vcc D1 Van tiết lưu T5 T/h điều khiển đến TỰ NGHIÊN CỨU VÀ LÀM BÀI TẬP 1. Trình bày sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển hổn hợp nhiên liệu - không khí 2. Mô tả hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối Khối cảm biến lưu lượng ôxy Khối cảm biến nhiệt độ đầu vào . Khối cảm biến áp suất khí Khối cảm biến nhiệt độ xy lanh Khối cảm biến và khai báo vị trí của van tiết lưu Khối tạo tín hiệu điều khiển Khối điều khiển van tiết lưu HỌC TẠI XƯỞNG THỰC HÀNH III- Kiêm tra và thay thế các khối bị hỏng trong mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu không khí Kiểm tra và thay thế khối cảm biến lưu lượng ôxy Kiểm tra và thay thế khối cảm biến nhiệt độ đầu vào . Kiểm tra và thay thế khối cảm biến áp suất khí Kiểm tra và thay thế khối cảm biến nhiệt độ xy lanh Kiểm tra và thay thế khối cảm biến và khai báo vị trí của van tiết lưu Kiểm tra và thay thế khối tạo tín hiệu điều khiển Kiểm tra và thay thế khối điều khiển van tiết lưu Thứ tự tiến hành như sau: Bước 1. Phân tích sơ đồ mạch. - Xác định vị trí các khối trong mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu không khí - Đọc và phân tích được sơ đồ mạch điện . Bước 2.Chẩn đoán - Xác định đúng hiện tượng hư hỏng trong vùng mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu không khí. - Xác định chính xác vùng mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu không khí Bước 3. Dò mạch thực tế. Thực hiện hai bước sau đây: - Xác định chính xác vị trí của mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu không khí - Xác định chính xác vị trí của từng linh kiện trong bo mạch tương ứng với sơ đồ. Bước 4.Kiểm tra nguội - Biết sử dụng thành thạo VOM để: - Phát hiện được các trường hợp mạch in và đầu nối ở vùng mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu không khí.cơ bị ngắn mạch, hở mạch. - Xác định các hư hỏng khác trong mạch tự động điều khiển hổn hợp nhiên liệu không khí như: ĐIện trở cháy. ĐIốt, tran si to,đứt chân, tăng trị số. Bước 5.Kiểm tra nóng Biết sử dụng thành thạo VOM và dao động ký để thực hiện đúng các công việc theo trình tự như sau: Kiểm tra khối cảm biến lưu lượng ôxy Kiểm tra khối cảm biến nhiệt độ đầu vào . Kiểm tra khối cảm biến áp suất khí Kiểm tra khối cảm biến nhiệt độ xy lanh Kiểm tra khối cảm biến và khai báo vị trí của van tiết lưu Kiểm tra khối tạo tín hiệu điều khiển Kiểm tra khối điều khiển van tiết lưu Bước 6 Xác định linh kiện hư hỏng. - So sánh số liệu đo được với số liệu đưa ra trên sơ đồ chi tiết. - Xác định chính xác các linh kiện hư hỏng phải thay thế thông qua kết quả của sự kiểm tra nguội và Kiểm tra nóng. Bước 7. Lập dự trù và lấy vật liệu, linh kiện. - Đầy đủ về số lượng (có tính đến dự phòng). - Đúng chủng loại và tham số hoặc tương đương. Bước 8. Tháo gỡ linh kiện bị hỏng - Sử dụng thành thạo mỏ hàn và dụng cụ cầm tay để: - Tháo đúng linh kiện bị hư hỏng. - Dùng mỏ hàn đặc chủng với nhiệt độ vừa phải. - Không được làm hư hỏng mạch in và các linh kiện khác. Bước 9. Kiểm tra và xử lý mạch in sau khi tháo - Xác định tình trạng mạch in sau khi tháo linh kiện hỏng. - Mạch in sau khi xử lý không bị đứt mạch, ngắn mạch và rò rỉ. Bước 10. Lắp ráp linh kiện - Chọn linh kiện đúng chủng loại, đúng tham số và chất lượng tốt. - Lắp linh kiện đúng vị trí và cực tính. - Mối hàn tiếp xúc tốt, bóng, tròn. Bước 11. Vệ sinh mạch - Các mối hàn, bo mạch sạch sẽ. - Không còn bụi thiếc Bước 12. Cân chỉnh Cân chỉnh khối cảm biến lưu lượng ôxy Cân chỉnh khối cảm biến nhiệt độ đầu vào . Cân chỉnh khối cảm biến áp suất khí Cân chỉnh khối cảm biến nhiệt độ xy lanh Cân chỉnh khối cảm biến và khai báo vị trí của van tiết lưu Cân chỉnh khối tạo tín hiệu điều khiển Cân chỉnh khối điều khiển van tiết lưu Bài 7 MẠCH TỰ ĐỘNG ĐẾM TỐC ĐỘ MÃ BÀI :HAR 02 07 07 Giới thiệu : Bài học nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức vê các hệ thống mạch tự động đếm tốc độ ứng dụng trong ngành sửa chữa Ôtô, giúp cho học sinh phân tích đúng mạch điện và lắp đặt, sửa chữa được các hệ thống mạch điện đó. Mục tiêu thực hiện: - Trình bày đúng sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch đếm tốc độ động cơ - Trình bày đúng hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối - Kiểm tra và thay thế được các khối bị hư hỏng trong mạch đếm tốc độ của động cơ Nội dung chính: I . Sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch đếm tốc độ động cơ II . Trình bày hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối 1- Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối cảm biến tương tác đầu vào . 2- Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối đếm xung. 3- Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối giải mã . 4- Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối giao tiếp chuyển đổi. 5- Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối hiện thị. III- Kiểm tra và thay thế các khối trong mạch điện đếm đếm tốc độ động cơ. 1- Kiểm tra và thay thế khối cảm biến tương tác đầu vào . 2- Kiểm tra và thay thế khối đếm xung. 3- Kiểm tra và thay thế khối giải mã . 4- Kiểm tra và thay thế khối giao tiếp chuyên đổi. 5- Kiểm tra và thay thế khối hiện thị. HỌC TẠI PHÒNG HỌC LÝ THUYẾT THEO PHƯƠNG PHÁP THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN I- Sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch đếm tốc độ động cơ Khối khuếch đại tín hiệu cảm biến Khối dao động tạo xung Khối cảm biến tia hồng ngoại Khối phát tia hồng ngoại Khối chỉ thị tốc độ động cơ Khối nguồn cấp chức năng và nhiệm vụ các khối Khối phát tia hông ngoại: có nhiệm vụ phát ra chùm tia có giải sóng của tia hông ngoại. Khối cảm biến thu tia hồng ngoại:co nhiệm vụ cảm biến tia hồng ngaọi đưa dến sau một vong quay của motor. Khối khuếch đại tín hiệu có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu tạo thành từ khôi cảm biến đưa đến. Khối dao động tạo xung vuông là một mạch dao đông đa hài ngoại kích có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu dưới dang xung vuông. .khối chi thị tốc độ động cơ:thựo chất là một đồng hồ chỉ thị có nhiệm vu khai báo cho ta biết tốc độ cua động cơ là bao nhiêu. khối nguồn có nhiệm vụ cấp nguồn cho các khối hoạt đông một cách ổn định vi mạch co độ nhạy cao nên đòi hỏi có tốc độ ổn đinh cao. Mạch điện ứng dung trong thực tế R8 C5 C6 R3 D1 3 1 2 Q C2 R2 VR R1 R9 C4 R5 C7 C1 R4 R6 - + IC17741 3 2 6 7 4 R7 C 2 4 6 7 1 5 8 0,5-2,5mA VCC Tác dụng linh kiện - R1 ,D1:Tạo thành khối phát xung đồng bộ trong đó R1 là điện trơ hạn dòng D1 ,D1 là LED phát chùm tia có giải sóng của tia hông ngoại. - R2 ,D2 Q: hình thành khối cảm biến thu tia hông ngoại,trong đó R2 là d diện trở tải của Q,D2.D2 là phần tử cảm biềntia hồng ngoại. - C1 ;là tụ liên lạc. - R3,R6 hình thành mạch cầu phân áp. - C2: tụ thoát xoay chiều. - R4,R5: điện trở hạn dòng. - R7,C:tạo thanh mạch hồi tiếp từ chân 6 về chân 2 của IC17741 - IC17741:có nhiệm vụ khuếch đạu đảo pha tín hiệu. - IC555:,R8,C4,C5,VR,R9: tạo thành mạch dao động đa hài tự kích.. - IC7812:là IC ổn áp nguồn 12V, cung cấp cho mạch. Nguyên lí hoạt động Khi mạch điện và motor được cấp nguồn, tại thời điểm nay motor quay,led D1 x được cấp nguồn thông qua R1 và phát ra chum tia có giải sóng của tia hồng ngoại.Tia này được chiều tới D2 thông qua khe hở trên bánh đà, cứ một vong quay cua motor thì D1 lại chiếu tới D2 một lần thông qua khe hở trên bánh đà ,cứ như vậy motor quay cang nhanh thi số lấn chiếu vào D2 cang nhiều. Tại thời điểm D2 thu một tia hông ngoại thì D2 thông mạnh dẫn đến áp tại chân C của transistor Q giảm, sau khi bánh đà của motor quay qua khỏi vi trí khe hở thì D2 không được tia hông ngoại,thì D2 ngưng dẫn áp tại chân C của transistor Q tang lên trở lai thời điểm ban đầu khi ta cấp nguon cho mạch.cứ cho các vong quay khác, vì vậy tín hiệu ra tại chân C transistor Q co dang tín hiệu hinh vuông. Tín hiệu này được đưa đến chân 3 của IC 17741 thông qua tụ liên lạc C1 ở dây tin hiệu được khuếch đại đảo pha lên đủ lớn rồi đưa tới kích cho mạch dao động đa hài ngoại kích tín hiệu ra tại chân 6 của IC17741 có dạng Tin hiệu nay đươc đua đến chan 2 của IC555 (IC dao động đa hàingoại kích) tai đay tín hiệu lấy ra tại chân 3 của mạch dao động tín hiệu xung vuông,tín hiệu này được đua tới đồng hồ để chỉ thị độ quay của động cơ II- Hình dạng , đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của các khối 1- Hình dạng , đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của khối cảm biến tương tác đầu vào. - Mạch điện thường kết cấu với các khối sau : Khối cảm biến quang điện Khối khuyếch đại tín hiệu cảm biến Đến khối xử lý Trong đó : khối cảm biến quang điện: Để khai báo tốc độ của động cơ đến cho khối xử lý trong kỹ thuật người ta gắn vật làm dấu để đếm tốc độ quay của động cơ .khối cảm biến sẽ tiếp nhận sự thay đổi ánh sáng của vệt dấu để tạo ra một chuổi xung điện có tần số thay đổi theo tốc độ quay của động cơ. Khối cảm biến là khối có độ nhạy cao nên thông thường người ta dùng các phần tử như :Transistor, Diốt quang, và các tế bào quang điện. Khối khuếch đại tín hiệu cảm biến cảm biến:là khối có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu từ bộ cảm biến và khuếch đại nó lên đủ lớn để dưa đến trung tâm xử lý. Trong thực tế, người ta có thể tạo ra rất nhiều kiểu mạch khác nhau , nhưng thường dùng mạch khuếch đại mắc phức hợp . Mạch điện nguyên lý: R2 HI Đến trung tâm xử lý 2 R1 T2 R3 T3 T1 T Rp R4 - Chức năng ,tác dụng của các linh kiện . Rp: điện trở thay đổi phân cực cho T1 R1: điện trở tảI T1 và dẫn thiên áp phân cho cực B của T2 R2: điện trở tảI T2 và dẫn thiên áp phân cho cực B củaT3 R3: điện trở ổn định nhiệt cho T2 và tạo hồi tiếp âm R4 TảI của tầng T 3 . T1,T2,T3,: Khuếch đại tín hiệu cảm biến - Chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điện Khi xung điện áp đựoc tạo nên bởi vết sáng tác động vào cảm biến. Xung ánh sáng đó chiếu vào phần tử cảm biến quang điện tạo nên chuổi xung điện có tần số bằng tốc độ quay của phần tử làm dáu và tỷ lệ thuận với tóc độ của động cơ .Chuổi xung điện này đưa đến T1 , T2 ,T3 , T4 khuếch đại lên đủ lớn để phản ánh tốc độ của động cơ cho khối xử lý biết 2- Hình dạng , đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của khối đếm xung. - mạch đếm có nhiều loại mạch đếm như mạch đếm thang mười sáu , mạch đếm thang mười v.v trong thực tế với các chỉ thị số người ta thường dùng mạch đếm thang mười để tiện quang sát và dễ đọc. Mạch đếm thang 10 gồm 4 trigơ nối tiếp nhau như hình 2- 6a Do mắc 4 trigơ nối tiếp , nếu thực hiệnn bình thường có thể tới 16 số để chỉ đạt tới 10 số vơi 4 trigơ cần phải thêm khâu phản hồi , khi đếm đến 9 xung tất cả các trigơ điều trả về trạng thái 1 và xung thư 10 , các trigơ trở về 0 Hình 2- 6. Sơ đồ logic của bộ đếm thập phân và biểu đồ các đầu ra t t t t t b) Y11 Y21 X Y31 Y41 R Y20 S Y21 Y30 Y41 1 Y31 a) 2 Y40 3 R 4 S R S R S Y10 Y11 3- Hình dạng , đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của khối giải mã. Mã hoá : Mã hoá là những kí hiệu về một tập hợp số , từ tổ hợp của các kí hiệu ta có thể đọc được bất kì số nào Có các loại mã hoá sau Mã cơ số 10 , đó là hệ đếm thập phân có 10 kí tự từ 0 ,1,2 ,3 ..,9 Mã cơ số 2 là mã hoá các trạng thái được kí hiệu 0 va 1 ( mã nhị phân) Để thực hiện mã hoá người ta thường dùng các bộ trigơ hinh 2- 5 là sơ đồ của 1 trigơ gồm hai đầu vào S và R và một đầu vào chung T , 2 đầu ra Q và với tín hiệu yo và y1 5- Hình dạng , đặc điểm ,tín hiệu tại ngõ vào và ra của khối chuyển đổi - hiện thị. - Cơ cấu hiện thi số bằng lét 7 đoạn Nguyên lí chỉ thị số Hình 2- 4 là sơ đồ khối của bộ chỉ thị số . Đại lượng đo x(t) qua bộ biến đỏi thành xung (BĐX) , số xung N tỉ lệ với độ lớn x(t) được đưa vào bộ mã hoá (MH) , bộ giải mã(GM) và đèn hiện số . Các khâu mã hoá , giải mã và đèn hiện số tạo thành bộ chỉ thị số . - Bộ hiện số (chỉ thị số ) + Hiện số bằng diot phát quang : khi co sự tái hợp các phần tử mang điện xuất hiện tại lớp tiếp xúc p.n định thiên thuận như các điện tử từ n sang tái hợp vói lỗ trống ở p chúng sẽ phát ra năng lượng dưới dạng nhiệt ánh sáng, Nếu vật liệu bán dẫn trong suốt thì ánh sáng được phát ra và lớp tiếp xúc là nguồn sáng ( điôt phát quang LED) Hinh 2- 7 a là mặt cầu của LED bảy thanh các đèn LED này có anot chung hinh 2 - 7c ( hoặc tất cả các catốt chung). Độ sụt áp trên LED địng thiên thuận 1,2V và dòng điện thuận khoảng 20mA g c b Hình 2-7. Bộ hiện số bảy thanh c Màng vàng nối catôt Loại n êpitaxi b d d c) + v Tái hợp các phần tử mang điện b) a Chấm thập phân g a f f e Khuyếch tán loại p e a) ánh sáng phát xạ Màng kim loại nối anot + đèn hiện số tinh thể lỏng (LCD) tinh thể lỏng là một trong các hợp chất hữu cơ có tính chất quang học . Chung được đặc thành lớp giữa các tấm kính với các điện cực trong suốt kết tủa ở mặt trong , dòng toàn phần dùng để kích hoặt tinh thể lỏng khoảng 300 nguồn cung cấp là nguồn xoay chiều ( hình sin hoặc vuông) Thuỷ tinh tinh thể lỏng Mặt gương trong ô phản xạ khoảng trống Hình 2-8 : a) Cấu tạo b) Bộ hiện số máy tính b) a) Mặt phẳng - Bộ giải mã : là thiết bị dùng để biến đổi từ mã cơ số 2 hoặc mã 2-10 thành mã cơ số 10 nghĩa là thể hiện ra dưới dạng số thập phân, ngày nay các bộ giải mã được chế tạo dưới dạng vi mạch 23 22 21 Hình 2-41 . Bộ giải mã 7 thanh 20 Ucc =+5V d 1 e R1 a f g R7 g Bộ giảI mã 7 thanh R2 b a b c Vi mạch SN74247 có cac đầu ra hở cực góp dùng điều khiển LED có chùn Anốt +5V các điện trở R1; R7 để hạn chế dòng đốt anốt (5-20mA) Bảng 2-2 minh hoạ sự làm việc của bộ giải mã bảy thanh Chữ số Đầu vào mã nhị phân Đầu ra led 7 thanh Z 23 22 21 20 A b c d e f g 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 3 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 4 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 5 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 6 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 7 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 8+ph 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 9 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - Cơ cấu đo kiểu cơ điện Khi cho dòng điện vào một cơ cấu chỉ thị cơ điện ,do tác động của từ trường lên phần động của cơ cấu đo sẽ tạo ra một momen quay M.Độ lớn của momen này tỷ lệ với độ lớn của dòng điện đưa vào cơ cấu: Mq = We - năng lượng điện từ trường ; - góc quay phần động. Nếu đặt vào trục của phần động một lò xo cản ;khi phần quay lò xo bị xoắn lại sinh ra mômen cản (M).Mômen này tỷ lệ thuận với góc lệch µ và được biểu diễn dưới biểu thức: M= D D-hệ số phụ thuộc vào kích thước và vật liệu chế tạo lò xo. Khi mômen cản bàng mômen quay ,phần động của cơ cấu dừng lại ở vị trí cân bằng : Mq = Mc. ta có : ® Đây là phương trình đặc tính thang đo từ đó ta biết được đặc tính của thang và tính chất của cơ cấu chỉ thị . Vị trí cân bằng có thể xác định bằng đồ thị như hình 2 - 10 .ứng với các dòng điện khác nhau ta có góc lệch khác nhau (với dòng I1 ta có µ c1, với dòng I ta có ). Mq2 M Mc c2 c1 Mq1 M Hình 2-10 - Trục và trụ Là bộ phận đảm bảo cho phần động quay trên trục như khung quay,kim chỉ ,lò xo cản v.v.Trục làm bằng thép tròn có đường kính từ 0,8 ¸ 1,5mm đầu trục hình chóp với góc đỉnh y = 45 ¸ 60 độ và đỉnh bán cầu có bán kính 0,05 ¸ 0,3 mm(hình 2- 11).Trục được chế tạo bằng loại thép cứng pha iridi hoặc osimi.Trụ đở làm bằng đá cứng (agat hay cacbua rundum). - Lò xo phản kháng. Là chi tiết thực hiện hai nhiệm vụ :Tạo ra mômencản và dẩn dòng điện vào khung dây .Lò xo được chế tạo thành hình xoắn ốc (hinh 2-12)từ đồng berili hoặc đồng phốtpho để có độ đàn hồi tốt và dể hàn. - Dây căng và dây treo Khi cần giảm mômen cản để tăng độ nhạy của cơ cấu chỉ thị người ta thay lò xo bằng dây căng hoặc dây treo (hình 2-13).dây căng và dây treo là các đoạn dây phẳng, có thiết diện hình chữ nhật được làm bằng đồng berili hoặc đồng photpho. Mônmen phản kháng của dây căng và dây treo nhỏ và tránh được ma sát - kim chỉ Kim chỉ là chi tiết được chế tạo bằng nhôm hoặc hợp kim nhôm, với dụng cụ có cấp chính xác cao, kim được làm bằng thuỷ tinh. Hình dáng của kim phụ thuột vào cấp chính xác của dụng cụ đo và vị trí đặt dụng cụ để quan sát . Hình 2-14 là một số loại kim chỉ thường dùng. - Thang đo Thang đo là dụng cụ để khắc độ các giá trị của đại lượng. Có nhiều loại thang đo khác nhau tuỳ thuộc vào cấp chính xác và bản chấ của cơ cấu chỉ thị. Thang đo thường được chế tạo từ nhôm lá, trên mặt khắc vạch chia độ. Để tránh sai số khi đọc đôI khi người ta đặt gương phẳng chiếu phía dưới thang đo. Hình 2-15 là một thang đo thường dùng. - Bộ phận cản dịu: là bộ phận để giảm quá trình dao động của phần dao động và xác định vị trí cân bằng được nhanh chóng. Cản dịu được phân thành 2 loại : Cản dịu không khí và cản dịu cảm ứng từ. + Cản dịu không khí có cấu tạo như hinh 2-16a gồm một hộp kín trong đó có lá nhôm chuyển động gắn liền với trục quay. Khi phần động của cơ cấu chỉ thị chuyển động, lá nhôm chuyển động theo tạo nên lực cản làm giảm quá trình dao động . + Cản dịu cảm ứng từ gồm một lá nhôm mỏng có dạng hình quạt di chuyển trong khe hở của nam châm vĩnh cửu (hình 2-16b). Khi lá nhôm chuyển động, từ trường xuyên qua lá nhôm tạo nên dòng cảm ứng trong lá nhôm chóng lại sự di chuyển đó. TỰ NGHIÊN CỨU VÀ LÀM BÀI TẬP 1. Trình bày đúng sơ đồ khối, chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch đếm tốc độ động cơ 2. Trình bày đúng hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện các khối Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối cảm biến tương tác đầu vào . Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối đếm xung. Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối giải mã . Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối giao tiếp chuyển đổi. Hình dạng, đặc điểm, tín hiệu tại ngõ vào và ra của mạch điện khối hiện thị. HỌC TẠI XƯỞNG THỰC HÀNH III- Kiểm tra và thay thế các khối trong mạch điện đếm tốc độ động cơ. Kiểm tra và thay thế khối cảm biến tương tác đầu vào . Kiểm tra và thay thế khối đếm xung. Kiểm tra và thay thế khối giải mã . Kiểm tra và thay thế khối giao tiếp chuyên đổi. Kiểm tra và thay thế khối hiện thị. Thứ tự tiến hành như sau: Bước 1. Phân tích sơ đồ mạch. - Xác định vị trí các khối trong mạch điện đếm tốc độ động cơ. - Đọc và phân tích được sơ đồ mạch điện . Bước 2.Chẩn đoán - Xác định đúng hiện tượng hư hỏng trong vùng mạch điện đếm tốc độ động cơ. - Xác định chính xác vùng mạch điện đếm tốc độ động cơ. Bước 3. Dò mạch thực tế. Thực hiện hai bước sau đây: - Xác định chính xác vị trí của mạch điện đếm tốc độ động cơ. - Xác định chính xác vị trí của từng linh kiện trong bo mạch tương ứng với sơ đồ. Bước 4.Kiểm tra nguội - Biết sử dụng thành thạo VOM để: - Phát hiện được các trường hợp mạch in và đầu nối ở vùng mạch điện đếm tốc độ động cơ bị ngắn mạch, hở mạch. - Xác định các hư hỏng khác trong mạch điện đếm tốc độ động cơ. như: ĐIện trở cháy. ĐIốt, tran si to,đứt chân, tăng trị số. Bước 5.Kiểm tra nóng Biết sử dụng thành thạo VOM và dao động ký để thực hiện đúng các công việc theo trình tự như sau: Kiểm tra và thay thế khối cảm biến tương tác đầu vào . Kiểm tra và thay thế khối đếm xung. Kiểm tra và thay thế khối giải mã . Kiểm tra và thay thế khối giao tiếp chuyên đổi. Kiểm tra và thay thế khối hiện thị. Bước 6 Xác định linh kiện hư hỏng. - So sánh số liệu đo được với số liệu đưa ra trên sơ đồ chi tiết. - Xác định chính xác các linh kiện hư hỏng phải thay thế thông qua kết quả của sự kiểm tra nguội và Kiểm tra nóng. Bước 7. Lập dự trù và lấy vật liệu, linh kiện. - Đầy đủ về số lượng (có tính đến dự phòng). - Đúng chủng loại và tham số hoặc tương đương. Bước 8. Tháo gỡ linh kiện bị hỏng - Sử dụng thành thạo mỏ hàn và dụng cụ cầm tay để: - Tháo đúng linh kiện bị hư hỏng. - Dùng mỏ hàn đặc chủng với nhiệt độ vừa phải. - Không được làm hư hỏng mạch in và các linh kiện khác. Bước 9. Kiểm tra và xử lý mạch in sau khi tháo - Xác định tình trạng mạch in sau khi tháo linh kiện hỏng. - Mạch in sau khi xử lý không bị đứt mạch, ngắn mạch và rò rỉ. Bước 10. Lắp ráp linh kiện - Chọn linh kiện đúng chủng loại, đúng tham số và chất lượng tốt. - Lắp linh kiện đúng vị trí và cực tính. - Mối hàn tiếp xúc tốt, bóng, tròn. Bước 11. Vệ sinh mạch - Các mối hàn, bo mạch sạch sẽ. - Không còn bụi thiếc Bước 12. Cân chỉnh Cân chỉnh khối cảm biến tương tác đầu vào . Cân chỉnh khối đếm xung. Cân chỉnh khối giải mã . Cân chỉnh khối giao tiếp chuyên đổi. Cân chỉnh khối hiện thị. Pan thường gặp và cách khắc phục Pan 1: Khi ( A) ở vị trí (1 )thi có nguồn cấp cho chân ( C) transistor ( Q)thông qua điện trở ( R1) mạch hoạt động bình thường. Khi A nằm ở vị trí ( 2) ta xem như điện trở R2 bị đứt (điện áp cấp cho chân C của transistor không có và áp phân cực không đo được vì tín hiệu đưa đến ở mất thấp nên sau khi đua qua ( IC17741) khuếch đại đảo pha lên. Nên ta thấy hiện tượng sau khi chuyển công tắc( A) qua vi trí (2) thì kim đông chỉ thị tăng lên đột ngột. Pan 2: Khi ( b) ở vị trí (1) thì điện trở R3 có áp phân cực cho ( IC) thuật toán 7741, lúc này ( IC17741) hoạt đông bình thường. Nế( B) từ(1) sang vị trí ( 2) ta xem như điện trở R3 bị đứt, dẫn đến không có áp phân cưc cho( IC17741) làm cho IC17741 không hoạt động do vậy khi ta đo thì kim đông hồ chỉ thị không lên, mạch không đo được tốc độ của động cơ. Pan 3 : Lúc nay khoa (C ) ở v ị trí (1) sang vị tri(2) luc này nguôn nuôi IC17741 hoạt đông binh thường. Nếu chuyển công tắc ( C) từ vị trí (1) sang vị trí (2) thì lúc này nguồn nuôi cấp cho IC17741 bi đứt, dẫn đến IC17741 không hoạt động tín hệu cảm biến đua tới IC17741 sẽ bi dán đoạn tại đây, nên không có tín hiệu đưa đến cho mach dao đông đa hài ngoại kích nên mạch nay không làm việc, kim đ ồng hồ chỉ thị không lên, mạch không đo được. Pan 4: Luc này khoa ( D) ở vị trí (1) nguồn nuôi của IC555 được cấp thông qua điện trở hạn dòng R8 ,IC555 hoạt động bình thường. Nếu chuyển công tắc từ vị tri(1) sang vị tri(2) lúc này ta xem điện trở R8 bi dứt, ất nguồn cấp cho IC555 hoạt động.Nếu mach dao động đa hài ngoại kích không hoạt động, tín sau khi khuếch đại được đưa đến cấp cho mạch,vì vậy không làm việc nên tín hiệu cảm biến đưa đến đồng bộ chỉ thị không có vi vậy mạch không đo được. Pan 5 : Lúc khoá ( E) ở vị trí (1),( D1) được nối mass,kín m ạch,lúc cấp nguôn D1 phat ra một chùm tia co giải sóng của tia hồng ngoại đ ể chiếu đến cho D2..Nếu chuyển công tắc từ v ị tr í (1) sang v ị tr í (2)lúc này D1 hở mass D1 sẽ không phát ra dòng tia có giải sóng tia hồng ngoại , nên không có tia hồng ngoại chiếu đến D2 qua khe hở bánh đà , D2 không dẫn nên tín hiệu cảm biến khi đó đưa tới mạch khuếch đại không có dẫn đến mạch không hoạt động kim đồng hồ chỉ thị không lên. Pan 6 : lúc khoá ( F) từ vị tri (1) sang vị trí (2) lúc này chân E của transítor Q không hoạt động tín hiệu cảm biến đưa đến. Nếu chuyển công tắc (F) từ vị tri (1) sang vị tri (2) lúc này chân E của transistor hở mass transitor Q không hoạt động tín hiệu cảm biến tạo thành được lấy ra ở chân C của transistor Q không có nên không có tín hiệu đưa qua các mạch khác, mạch không hoạt động kim đồng hồ chỉ thị không lên. Pan 7 : lúc khoá G ở vị trí (1) tụ C3 đấu mass ,vì C5 có nhiệm vụ dập xung nhọn nên mạch hoạt động ổn định hơn. Nếu chuyển công tắc (G) từ vị trí (1) sang vị trí (2) lúc này tụ C5 hở mass ,mạch điện vẫn hoạt động,vì C5 nên không dập tắc xung nhiễu kim đồng hồ chỉ thị không hoạt động. Pan 8 : Lúc khoá H ở vị tri(1) đồng hồ chỉ thị nối mass nên kín mạch khi đó đông hồ tốt. Nếu chuyể công tắc H từ vị trí (1) sang vị trí (2) thì đồng hồ chỉ thị lúc này sẽ hở mass dẫn đến đông hồ chỉ thị không lên nên mach không đo được. Bài 8 MẠCH TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN MẠCH ĐA CHỨC NĂNG. MÃBÀI :HAR 02 07 08 Giới thiệu : Mạch điều khiển chuyển mạch đa chức năng là một thiết bị tổ hợp có khả năng biến đổi tất cả các dữ liệu ở đầu vào theo các mã địa chỉ của nó và cho các đầu duy nhất một nguồn dữ liệu ở mức cao .Mạch khoá số có công tắc đặt trước là một mạch logic tổ hợp có nhiều đầu vào cùng một lúc ở dạng dữ liệu số có các mức cao thấp khác nhau cho ra đầu ra duy nhất một nguồn dữ liệu ở đầu ra ở mức cao đủ mức để kích cho mạch công suất hoạt động ð điều khiển chuyển mạch Mục tiêu thực hiện: Học xong bài này học viên sẽ có khả năng: Trình bày đúng sơ đồ khối, nguyên lý hoạt động của một số mạch điện tự động điều khiển chuyển mạch đa chức năng. - Kiểm tra và thay thế được các khối bị hư hỏng trong hệ thống chuyển mạch đa chức năng. Nội dung chính: I . Sơ đồ khối ,nguyên lý hoạt động và công dụng của mạch điện tự động điều khiển hệ thống chuyển mạch đa chức năng . II . Kiểm tra và thay thế khối bị hư hỏng trong hệ thống chuyển mạch đa chức năng. 1 - Kiểm tra và thay thế khối đếm thứ tự kích thích . 2 - Kiểm tra và thay thế khối giải mã số thứ tự kích thích đầu vào. 3 - Kiểm tra và thay thế khối giao tiếp. HỌC TẠI PHÒNG HỌC LÝ THUYẾT THEO PHƯƠNG PHÁP THUYẾT TRÌNH CÓ THẢO LUẬN I- Sơ đồ khối ,nguyên lý hoạt động và công dụng của mạch điện tự động điều khiển hệ thống chuyển mạch đa chức năng . 1. Sơ đồ khối Nguồn 12V Nguồn dự liệu 1 Nguồn dự liệu 2 Nguồn 5V Nguồn dự liệu 3 Mạch logic tổ hợp 3 KĐ công suất 3 Chuyển mạch 3 Mạch logic tổ hợp 2 KĐ công suất 2 Chuyển mạch 2 Mạch logic tổ hợp 1 KĐ công suất 1 Chuyển mạch 1 - khối nguồn : cung cấp nguồn một chièu ổn định cho tất cả các mạch .Cụ thể là nguồn 5V và 12V. Nguồn 5V cung cấp cho các mạch tổ hợp. Nguồn 12V cung cấp cho mạch công suất - khối dữ liệu1,2,3 :chứa các bộ mã số khác nhau tương ứng voi một thẻ ta co các nguồn dữ liệu tương úng. Như vậy một thẻ chỉ có thể mở một khoá mà thôi. Cụ thể trong tài liệu ta có các nguồn dữ liệu sau : Nguồn dữ liệu 1 : 11100111 nguồn dữ liệu 2: 01111110 Nguồn dữ liệu 3: 11111001 Các nguồn này có chức năng kết nối với nguồn dữ liệu trên thẻ để tác động vào đầu vào của các mạch tổ hợp . - khối logic tổ hợp 1,2,3 :nhận các mã dữ liệu số ở các khối có mức định áp cao thấp khác nhau.Cho ra ở đầu ra duy nhất một nguồn dữ liệu ở mức cao để kích thích cho mạch công suất. - khối công suất 1,2,3: nhận nguồn dữ liệu ở mức cao ở đầu ra của các mạch logic tổ hợp tác động vào (T) làm cho (T) thông bảo hoà ðkích mở khoá. - khoá:thực chất là một cuộn hút bên trong nó là một thanh sắt ngang dùng để đóng mở cửa khi có tín hiệu kích vào . Sơ đồ nguyên lý . C7 CL1 R1 C2 ổn áp 12v C3 ổn áp 3v D CL2 C4 C8 L1 C1 C5 C4 QA S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 G1 G2 G3 5V/A 12V/A Sơ đồ nguyên lí hoạt động lý của mạch khoá số 3. Chức năng ,tác dụng của các linh kiện . - Bộ nắn hình cầu :gồm D1 ,D2 ,D3,D4 nắn điện áp 12V/AC thành điện áp một chiều có độ ổn định thấp. -Tụ C1,C2:là các tụ lọc cao thấp ở đàu ra của bộ nắn nhằm làm cho điện áp ở đàu ra bằng phẳng hơn. - Tụ C3,C4:tương tự lọc nhiễu ở đầu ra của mạch ổn áp trước khi đưa đến khối công suất. - IC 7812 :do điện áp nắn ra sau khi lọc chưa ổn định nên dùng IC này có nhiệm vụ ổn định điện áp ở đầu ra là 12V. - Mạch tổ hợp: Có nhiều cách để thành lập mạch logic tổ hợp sau đây chỉ giới thệu 1 mạch tổ hợp có 8 dữ liệu đầu vào được xây dựng dựa trên cổng AND. S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 G1 G2 G3 Mạch khoá số sử dụng đầu vào này là các dử kiện số để mở khoá tương ứng với nguồn dữ liệu đầu vào ta có được các trạng thái đầu vào của nó có các mức điện áp là P2,P3,P4,P5,P6,P7 ở mức cao; P1,P8 = 0 (ở mức thấp ).Đây chính là điều quan trọng trong mạch khoá số này nếu như nhập thẻ vào không đúng mã thì cửa sẽ không mở .Các mã này cho các dữ liệu lần lượt đi qua các cổng AND.Và điều khiển các nguồn dữ liệu ở đầu vào. Khi nhận được sự kích thích từ nguồn dữ liệu thì mạch lohic tổ hợp hoạt động, các mã dữ liệu ở đầu vào đều ở mức cao (P1,P8 qua cổng (Not)) để đổi thành mức cao ðđầu ra của G1,G2 ở mức cao ð đầu vào G3 ở mức cao .Tiếp tục đưa ra ở đầu ra của mạch logic tổ hợp một nguồn dữ liệu duy nhất ở mức cao ð tạo nguồn kích cho mạch công suất hoạt động. - R1: lấy điện cấp cho cực B của Q - Q: là (T) công suất làm việc ở chế độ bão hoà - D: diốp chống dòng điện áp ngược từ nguồn 12V đến cực C (Q) - L: cuộn dây hạn chế bớt dòng truyền đến cực C Chu trình và nguyên lý hoạt động của mạch điện - Khi chưa cấp nguồn dữ liệu: (tức khi chưa nhập thẻ vào nguồn dữ liệu) các ngõ dữ liệu số ở đầu vào tương ứng ở mức thấp do đó không có nguồn dữ liệu ra ở mạch logic tổ hợp ðkhông có dòng ra ở cực C của Q để kích cho khoá mở . - Khi cấp nguồn dữ liệu ở đầu vào :ngay lập tức bộ mã của nguồn dữ liẹu là (01111110) kết hợp với mã dữ liệu ở trên thẻ ( đóng nguồn ) đưa tới đầu vào của mạch logic tổ hợp để cho ra duy nhất một dữ liệu ở mức cao đủ để kích thích cho transistor hoạt động bão hoà tạo dòng ra ở cực C của Q là lớn nhất (Icmax) ðkích cho khoá mở. - Khi khóa đã mở ,do đặc tính của cuộn hít là hút thanh sắt khi có dòng qua ban đầu và duy trì trạng thái đó mãi cho đến khi kích vào cực B(Q) một nguồn điện áp bằng 0 thì nó sẽ trả thanh ngang về trạng thái ban đầu . Nên khi rút thẻ ra thì thanh ngang vẫn hút lại ð cửa vẫn mở - Khi muốn khoá ta chỉ cần nhấn công tắc thì lập tức ống hít nhã thanh ngang ra ð cửa khoá .Sở dĩ như vậy là ta đấu chân (B) của transistor thông qua công tắc đẻ đưa về mass. - Khi cần mở khoá : Đối với loại máy này khi ta lắp đặt sử dụng thì ta có thể dùng trong một công tắc .Nhưng trong trường hợp rời thì ta cắm điện vào. - Khi cần mở khoá :bật công tắc về phía ON . Chắc chắn ở đây khoá cửa cũng được lắp sẵn, rết đúng vi trí .Ta dắt thẻ vào đúng vị trí đúng mặt.Ngay lặp tức ống hút sẽ hoạt động .Khoá sẽ được mở, cửa sẽ ở vị trí mở . - Khi cần khoá : ta hành trình ngược lại như sau: - Khép cửa lại , rút thẻ ra trong trường hợp còn thẻ - nhưng nếu cho ta đã rút thẻ thì ống hút vẫn cũng vẫn hút , khi đó ta nhấn Reset ngay lặp tức ống hút sẽ nhả ra , cửa sẽ được khoá an toàn .Nhưng vẫn còn tiếng beo trong cửa .âm thanh này nhắc nhở ta cắt điện nhấn công tắc về OFF. Hành trình lặp đi lặp lại như vậy ta sẽ đóng mở của một cách dễ dàng. Để đưa ra được cách vận hành như vậy .Chúng ta đã có bảng chỉnh như sau: ở mức thầp UrIc1 UrIc2 UBE UBT 2,5V 0,4V 0,1V 5,5V ở mức cao 5V 1V 0,7V 12V Chú thích :với IC1:IC 4082 Ut : điện áp đặt trên ống hút IC2 :IC 4081 Rt : điện trở ống hít = 50 TỰ NGHIÊN CỨU VÀ LÀM BÀI TẬP - Trình bày đúng sơ đồ khối của mạch điện tự động điều khiển hệ thống chuyển mạch đa chức năng . - Trình bày đúng nguyên lý hoạt động và công dụng của mạch điện tự động điều khiển hệ thống chuyển mạch đa chức năng . HỌC TẠI XƯỞNG THỰC HÀNH II- Kiểm tra và thay thế khối bị hư hỏng trong hệ thống chuyển mạch đa chức năng. Kiểm tra và thay thế khối đếm thứ tự kích thích . Kiểm tra và thay thế khối giải mã số thứ tự kích thích đầu vào. Kiểm tra và thay thế khối giao tiếp. Thứ tự tiến hành như sau: Bước 1. Phân tích sơ đồ mạch. - Xác định vị trí các khối trong hệ thống chuyển mạch đa chức năng - Đọc và phân tích được sơ đồ mạch điện . Bước 2.Chẩn đoán - Xác định đúng hiện tượng hư hỏng trong hệ thống chuyển mạch đa chức năng - Xác định chính xác vùng mạch hệ thống chuyển mạch đa chức năng Bước 3. Dò mạch thực tế. Thực hiện hai bước sau đây: - Xác định chính xác vị trí của mạch điện hệ thống chuyển mạch đa chức năng - Xác định chính xác vị trí của từng linh kiện trong bo mạch tương ứng với sơ đồ. Bước 4.Kiểm tra nguội - Biết sử dụng thành thạo VOM để: - Phát hiện được các trường hợp mạch in và đầu nối ở vùng mạch điện hệ thống chuyển mạch đa chức năng cơ bị ngắn mạch, hở mạch. - Xác định các hư hỏng khác trong mạch điện hệ thống chuyển mạch đa chức năng như: ĐIện trở cháy. ĐIốt, tran si to,đứt chân, tăng trị số. Bước 5.Kiểm tra nóng Biết sử dụng thành thạo VOM và dao động ký để thực hiện đúng các công việc theo trình tự như sau: Kiểm tra và thay thế khối đếm thứ tự kích thích . Kiểm tra và thay thế khối giải mã số thứ tự kích thích đầu vào. Kiểm tra và thay thế khối giao tiếp. Thứ tự tiến hành như sau: Bước 6 Xác định linh kiện hư hỏng. - So sánh số liệu đo được với số liệu đưa ra trên sơ đồ chi tiết. - Xác định chính xác các linh kiện hư hỏng phải thay thế thông qua kết quả của sự kiểm tra nguội và Kiểm tra nóng. Bước 7. Lập dự trù và lấy vật liệu, linh kiện. - Đầy đủ về số lượng (có tính đến dự phòng). - Đúng chủng loại và tham số hoặc tương đương. Bước 8. Tháo gỡ linh kiện bị hỏng - Sử dụng thành thạo mỏ hàn và dụng cụ cầm tay để: - Tháo đúng linh kiện bị hư hỏng. - Dùng mỏ hàn đặc chủng với nhiệt độ vừa phải. - Không được làm hư hỏng mạch in và các linh kiện khác. Bước 9. Kiểm tra và xử lý mạch in sau khi tháo - Xác định tình trạng mạch in sau khi tháo linh kiện hỏng. - Mạch in sau khi xử lý không bị đứt mạch, ngắn mạch và rò rỉ. Bước 10. Lắp ráp linh kiện - Chọn linh kiện đúng chủng loại, đúng tham số và chất lượng tốt. - Lắp linh kiện đúng vị trí và cực tính. - Mối hàn tiếp xúc tốt, bóng, tròn. Bước 11. Vệ sinh mạch - Các mối hàn, bo mạch sạch sẽ. - Không còn bụi thiếc Bước 12. Cân chỉnh Cân chỉnh khối đếm thứ tự kích thích . Cân chỉnh khối giải mã số thứ tự kích thích đầu vào. Cân chỉnh khối giao tiếp. Pan 1 : Đút đầu vào cổng NOT P1 a) Hiện tượng : Đứt đầu vảo cổng NOT P1 thì P1,P3 ,P4 vẫn hoạt động bình thường và truyền dữ liệu đến đầu ra của Q1 còn P1 không có ở ngõ ra G1 . b) Kiểm tra và sửa chửa : kiểm tra ở ngõ ra của G1 không phải điện áp ở mức cao (5V) lần lượt kiểm tra các đầu vào P2P3P4 là ở mức cao nhưng đầu ra cổng NOT ở mức thấp .Tiếp tục kiểm tra đầu vào ở thấp ðchứng tỏ đứt P1 ta nối lại chổ đứt để mạch họat động trỏ lại. Pan 2: Đút đầu vào dữ liệu P2 a) Hiện tượng : P1 ,P3 ,P4 hoạt động bình thường ,mất P2 không có dữ liệu vào G1. b)Kiểm tra : Ta kiểm tra đầu ra G1 nếu không có điện áp ở mức cao (5V). Lần lượt kiểm tra đầu vào của các ngõ dữ liệu P2 không có điện áp ở mức cao ðđút ngõ dữ liệu vào P2. c) Cách khắc phục : Nối lại ngõ dữ liệu P2 của mạch logic G1 . 3)Pan 3: đứt đầu vào dữ liệu P3 a)Hiện tượng :các ngõ vào P1,P2.P4 hoạt động bình thường và truyền dữ liệu đến G1 nhưng . P3 không đưa dữ liệu vào G1. b)Kiểm tra :Kiểm tra đầu ra của G1 không phải điện áp (5V) .Lần lượt kiểm tra các ngõ dư liệuđàu vào G1 thấy P1, P2 ,P4 ở mức cao nhưng ngõ dữ liệu vào P3 lại ở múc thấp ðP3 bị đứt nguồn dữ liệu c) Cách khắc phục :Nối lại nguồn dữ liệu P3 4) Pan 4 : Đứt nguồn dữ liệu P5 a)Hiện tượng :các nguồn dữ liệu ở đầu vào P6,P7,P8 hoạt động bình thường và truyền các nguồn dữ liệu này đến G2 nhưng mất dự liệu P5 đến G2. b)Kiểm tra :Kiểm tra thấy ngõ ra G2 không phải ở mức điện áp cao (5V) ta lần lượt kiểm tra các ngõ vào P6 ,P7 ,P8 nếu có giá trị ở mức cao nhưng mất dữ liệu P5 . C) Cách khắc phục : Nối lại nguồn dữ liệu P5. 5)Pan 5: Đứt đầu ra ở nguồn dữ liệu P8 a)Hiện tượng:các nguồn dữ liệu ở đầu vào P5, P6 ,P7 đều có nhưng ở đàu vào của cổng G2 lại không thấy nguồn dữ liệu P8. b)Kiểm tra :Kiểm tra nếu đầu ra G2 không phải điện áp ở mức cao ,ta lần lượt kiểm tra các ngõ vào của nguồn dữ liệu thấy P5 ,P6 ,P7 ở mức cao nhưng ngõ vào nguồn dữ liệu P6 ở mức thấp mặc dù đầu vào cổng NOT là có đứt ở cổng ra NOT.Tiến hành thay cổng NOT. 6)Pan 6: Đứt dữ liệu ở ngõ ra G1 a)Hiện tượng :Khi đứt dữ liệu ở ngõ ra G1 thì dữ liệu ở ngõ ra G2 vẫn hoạt động bình thường và truyền được nguồn dữ liệu ra đầu ra. b)Kỉêm tra :Kiểm tra ngõ ra G3 nếu không phải điện áp ở mức cao ta kiểm tra đầu vào của G3 .Nếu đầu vào ở G2 ở mức cao nhưng ở đầu ra G2 ở múc thấp ðmất đầu ra của G1 nối lại mạch hoạt động trở lai. 7) Pan 7: Đứt dữ liệu ở đàu ra G3 a) Hiện tượng :khoá không mở mặc dù kiểm tra dòng 12V vẫn tốt và các đầu vào của G3 ở mức cao. b) Kiểm tra và khắc phục : Kiểm tra nếu điện áp ngõ ra của nguồn 12V vẫn hoạt động ổn định và đầu vào G3 vẫn ở mức cao.nhưng đầu ra ở G3 ở mức thấp ðđứt ngõ dữ liệu ở đầu ra G3.Nối lại để mạch hoạt động trở lại. 8) Pan 8: Đứt cuộn dây L a) .Hiện tượng : khoá không mở mặc dù đầu ra của nguồn 12V vẫn tốt và đầu ra của G3 ở mức cao . b) Kiểm tra và khắc phục : ta kiểm tra đo UBE= 0,3V nguồn vẫn hoạt động tốt tiếp tục đo Uc của Q bằng 0V (Uc=0) ð đứt cuộn dây ð nối lại mạch hoạt động trở lại . 9) Pan 9: Đứt nguồn 5V a) Các đầu vào các cổng đều bằng 0 ðkhông có nguồn dữ liệu ở đầu ra :kiểm tra nếu có nguồn 12V/AC, tiếp tục kiểm tra đầu ra của mạch ổn áp vẫn bình thường đầu vào IC cổng lại mất điện áp ð đứt nguồn 5V . Ta tiến hành nối lại mạch sẽ làm việc bình thường . 10) Pan 10: Đứt nguồn 12V: a) Hiền tượng:Thấy không có điện ở đầu ra của mạch ổn áp cho dù đầu vào biến áp là 12V. b) Kiểm tra và khắc phục:Kiểm tra thấy đầu vào biến áp vẫn có nguồn là 12V/AC tiếp tục kiển tra đầu vào mạch ổn áp có nhưng đầu ra của mạch ổn áp không có điện áp ðthay thế IC 7812. CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN Tài liệu tham khảo