Cảm biến đánh lửa

Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn không vít điều khiển, cảm biến đánh lửa sẽ thay thế vít điều khiển thời điểm đánh lửa- Thông thường, trong hệ thống đánh lửa người ta thường dùng cảm biến Hall, cảm biến điện từ, cảm biến quang, cảm biến từ trở, trong đó, ba loại cảm biến đầu là phổ biến nhất. - Cấu tạo, hoạt động của từng loại cảm biến: + Cảm biến điện từ: Có hai loại: - Loại nam châm đứng yên:Hình 1: Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cảm biến đánh lửa Cảm biến đánh lửaTrong hệ thống đánh lửa bán dẫn không vít điều khiển, cảm biến đánh lửa sẽ thaythế vít điều khiển thời điểm đánh lửa- Thông thường, trong hệ thống đánh lửa người ta thường dùng cảm biến Hall,cảm biến điện từ, cảm biến quang, cảm biến từ trở, trong đó, ba loại cảm biến đầulà phổ biến nhất.- Cấu tạo, hoạt động của từng loại cảm biến:+ Cảm biến điện từ:Có hai loại:- Loại nam châm đứng yên:Hình 1: Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yênCảm biến được đặt trong delco bao gồm một rotor có số răng cảm biến tương ứngvới số xy lanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từ cạnh một thanhnam châm vĩnh cữu. Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răng cảm biếnrotor và được cố định trên vỏ delco. Khi rotor quay, các răng cảm biến sẽ lần lượttiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây. Khi rotor ở vị trí như hình 2a, điện áp trên cuộndây cảm biến bằng 0. Khi răng cảm biến của rotor tiến lại gần cực từ của l õi thép,khe hở giữa rotor và lõi thép giảm dần và từ trường mạnh dần lên. Sự biến thiêncủa từ thông xuyên qua cuộn dâyKhi răng cảm biến của rotor đối diện với lõi thép, độ biến thiên của từ trường bằng0 và sức điện động trong cuộn cảm biến nhanh chóng giảm về 0 (h ình 2c).Khi rotor đi xa ra lõi thép, từ thông qua lõi thép giảm dần và sức điện động xuấthiện trong cuộn dây cảm biến có chiều ngược lại (hình 2d). Hiệu điện thế sinh ra ởhai đầu dây cuộn cảm biến phụ thuộc vào tốc độ của động cơ.Sự tạo từ trường của cuộn nam châm đứng yênCảm biến điện từ loại nam châm đứng yên có ưu điểm là rất bền, xung tín hiệu códạng nhọn nên ít ảnh hưởng đến sự sai lệch về thời điểm đánh lửa. Tuy nhiên,xung điện áp ra ở chế độ khởi động nhỏ, vì vậy ở đầu vào của Igniter phải sử dụngtransistor có độ nhạy cao và phải chống nhiễu cho dây tín hiệu.Cảm biến điện từ loại nam châm quay:1. Rôto nam châm ; 2. Lõi thép từ; 3. Cuộn dây cảm biếnHình 3: Cảm biến điện từ loại nam chân quay cho loại động cơ 8 xylanhNam châm được gắn trên rotor, còn cuộn dây cảm biến được quấn quanh một lõithép và cố định trên vỏ delco. Khi nam châm quay, từ trường xuyên qua cuộn dâybiến thiên tạo nên một sức điện động sinh ra trong cuộn dây. Do từ trường quacuộn dây đổi dấu nên sức điện động sinh ra trong cuộn dây lớn.Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến từ điện loại nam châm đứng yênHình 4: Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng điện từ (HONDA)Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến điện từ được sử dụng phổ biến trêncác loại xe ôtô vì nó có cấu tạo khá đơn giản, dễ chế tạo và ít hư hỏng.Sơ đồ mạch điện loại này được trình bày trên hình 4Khi cuộn dây cảm biến không có tín hiệu điện áp hoặc điện áp âm, transistor T1ngắt nên T2 ngắt, T3 dẫn cho dòng qua cuộn sơ cấp về mass.Khi răng của rotor cảm biến tiến lại gần cuộn dây cảm biến, trên cuộn dây sẽ xuấthiện một sức điện động xoay chiều, nửa bán kỳ dương cùng với điện áp rơi trênđiện trở R2 sẽ kích cho transistor T1 dẫn, T2 dẫn theo và T3 sẽ ngắt. Dòng quacuộn sơ cấp ở bobine bị ngắt đột ngột tạo nên một sức điện động cảm ứng lêncuộn thứ cấp một điện áp cao và được đưa đến bộ chia điện.+ Cảm biến quang:Cảm biến quang bao gồm hai loại, khác nhau chủ yếu ở phần tử cảm quang:- Loại sử dụng một cặp LED – photo transistor.- Loại sử dụng một cặp LED – photo diode.Phần tử phát quang (LED – Lighting Emision Diode) và phần tử cảm quang(photo transistor hoặc photo diode) được đặt trong delco có vị trí tương ứng nhưtrong hình 5. Đĩa cảm biến được gắn vào trục của delco và có số rãnh tương ứngvới số xylanh động cơ.Điểm đặc biệt của hai loại phần tử cảm quang này là khi có dòng ánh sáng chiếuvào, nó sẽ trở nên dẫn điện và ngược lại, khi không có dòng ánh sáng, nó sẽ khôngdẫn điện. Độ dẫn điện của chúng phụ thuộc vào cường độ dòng ánh sáng và hiệuđiện thế giữa hai đầu của phần tử cảm quang.Hình 5: Cảm biến quangKhi đĩa cảm biến quay, dòng ánh sáng phát ra từ LED sẽ bị ngắt quãng làm phầntử cảm quang dẫn ngắt liên tục, tạo ra các xung vuông dùng làm tín hiệu điềukhiển đánh lửa.Hình 6: Sơ đồ nguyên lý làm việc của cảm biến quangCảm biến bao gồm ba đầu dây: một đầu dương (Vcc), một đầu tín hiệu (Vout) vàmột đầu mass. Khi đĩa cảm biến chắn ánh sáng từ LED qua photo diode D2, D2không dẫn, điện áp tại ngõ vào (+) sẽ thấp hơn điện áp so sánh Us ở ngõ vào (-)trên Op-Amp A nên ngõ ra của Op-Amp A không có tín hiệu làm transistor Tngắt, tức Vout đang ở mức cao. Khi có ánh sáng chiếu vào D2, D2 dẫn, điện áp ởngõ vào (+) sẽ lớn hơn điện áp so sánh Us và điện áp ngõ ra của Op-Amp A ở mứccao làm transistor T dẫn, Vout lập tức chuyển sang mức thấp. Đây chính là thờiđiểm đánh lửa. Xung điện áp tại Vout sẽ là xung vuông gởi đến Igniter điều khiểntransistor công suất. Do tín hiệu ra là xung vuông nên thời điểm đánh lửa cũngkhông bị ảnh hưởng khi thay đổi số vòng quay của trục khuỷu động cơ.+ Cảm biến Hall:Cảm biến Hall được đặt tr ...