Giáo trình thực tập điện ô tô f1 phần 1 trường đh công nghiệp quảng ninh

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH
Nguyễn Bá Thiện, Nguyễn Văn Hậu

GIÁO TRÌNH

THỰC TẬP ĐIỆN Ơ TƠ F1
(LƯU HÀNH NỘI BỘ)

Quảng Ninh- 2020


LỜI NÓI ĐẦU
Để đáp ứng kịp thời yêu cầu của nhiệm vụ đào tạo, Trường ĐHCN Quảng
Ninh tổ chức biên soạn cuốn giáo trình Thực tập Điện ơ tơ F1. Sách được dùng làm
tài liệu giảng dạy và học tập cho sinh viên chun ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tô
trong nhà trường và làm tài liệu tham khảo cho những người làm công tác kĩ thuật
trong ngành ô tô.
Giáo trình được nhóm cán bộ giảng dạy thuộc bộ mơn Cơ khí Ơ tơ Trường
ĐHCN Quảng Ninh biên soạn,
Trong q trình biên soạn chúng tơi đã rất cố gắng để cuốn sách đảm bảo
được tính khoa học, hiện đại và gắn liền với thực tế về sự phát triển của ngành
công nghiệp sản xuất ô tô. Nhưng do khả năng có hạn và những hạn chế về thời
gian và những điều kiện khách quan khác, cuốn giáo trình chắc chắn sẽ không
tránh khỏi những khiếm khuyết.
Chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của các bạn đọc và đồng
nghiệp để lần tái bản sau được hồn chỉnh hơn.

Nhóm tác giả

MỤC LỤC
Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ô tô

1

Bài 1. Các Thiết bị điện

1

Bài 2. Các Thiết bị điện tử

10

Chương 2: Hệ thống khởi động.

23

Bài 1. Ắc quy khởi động

23

Bài 2. Máy khởi động

35

Chương 3. Hệ thống nạp

53

Bài 1. Khái quát

53

Bài 2. Cấu trúc máy phát điện

55

Bài 3. Điện áp chỉnh lưu bởi máy phát

60

Bài 4. Hoạt động của bộ tiết chế

62

Bài 5. Kiểm tra và sửa chữa máy phát

72

Chương 4. Hệ thống đánh lửa.

75

Bài 1. Khái quát.

75

Bài 2. Cấu tạo hệ thống đánh lửa

79

Bài 3. Hoạt động của các hệ thống đánh lửa

83

Bài 4. Kiểm tra hệ thống đánh lửa

88

Chương 5: Hệ thống mã hóa khóa động cơ và chống trộm.

89

Bài 1. Hệ thống mã hóa khố động cơ

89

Bài 2. Hệ thống chống trộm
Bài 3. Hệ thống Immobilizer

96
101

1


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ô tô

1

Chương 1
THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ
Bài 1. CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN
1. Khái quát về điện
Các thiết bị điện được sử dụng trong nhiều hệ thống của ơ tơ và có các chức năng khác nhau.
1.1 Các chức năng của điện
- Chức năng phát nhiệt
Nhiệt được tạo ra khi điện đi qua một điện trở, như cái châm
thuốc lá, cầu chì.
- Chức năng phát sáng
Ánh sáng được phát ra khi điện đi qua một điện trở, như một
bóng đèn phát sáng.
- Chức năng từ tính
Một lực từ được tạo ra khi điện đi qua một dây dẫn hoặc
cuộn dây, như cuộn dây đánh lửa, máy phát điện, kim phun.
Mọi chất đều có các ngun tử, các ngun tử gồm có hạt
Hình 1. Các thiết bị điện
nhân và các điện tử. Một nguyên tử kim loại có các điện tử tự
do. Các điện tử tự do là các điện tử có thể chuyển động tự do từ các nguyên tử.
Việc truyền các nguyên tử tự do này trong các nguyên tử kim loại sẽ tạo ra điện. Do đó điện chạy qua
một mạch điện là sự di chuyển của các điện tử trong một dây dẫn. Khi đặt một điện áp vào cả 2 đầu
của một dây dẫn kim loại, các điện tử chạy từ cực
âm đến cực dương. Chiều chuyển động của dòng
điện tử ngược chiều với chiều của dòng điện.
1.2 Ba yếu tố của điện
Điện bao gồm ba yếu tố cơ bản:
- Dòng điện
Đây là dòng chảy qua một mạch điện.
Đơn vị : A (Ampe)
- Điện áp

Đây là lực điện động làm dòng điện chạy qua một
mạch điện. Điện áp càng cao thì lượng dịng điện
càng lớn sẽ chảy qua mạch điện này.
Đơn vị : V (Vôn)
- Điện trở
Đây là phần đối lập với dòng điện, thể hiện sự cản
trở dòng điện trong mạch.
Đơn vị : Ω (Ohm)
Mối quan hệ giữa dòng điện, điện áp và điện trở có
Hình 2. Dịng điện trong dây dẫn
thể biểu diễn bằng định luật Ohm.

I

U
R

1.3 Công suất
Công suất điện được thể hiện bằng lượng công do một thiết bị điện thực hiện trong một giây.
Công suất được đo bằng Watt (W), và 1W là lượng công nhận được khi một điện áp là 1 V đặt vào một
điện trở của phụ tải tạo ra dòng điện là 1A trong một giây.
Cơng suất được tính theo cơng thức sau:
P = U.I


2
Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ô tô
- P: Công suất, đơn vị : W
- I: Dòng điện, đơn vị : A
- U: Điện áp, đơn vị : V

Ví dụ:
Nếu đặt 5A của một dịng điện trong thời gian một giây, bằng một điện áp là 12V, thì thiết bị điện này
thực hiện được cơng là 60W (5 x 12 = 60)
1.4 Dòng điện một chiều và dịng điện xoay chiều
Một dịng điện có chiều không thay đổi với một biên độ không thay đổi được gọi là dòng điện một
chiều. Mặt khác, một dòng điện thay đổi chiều và có biên độ thay đổi được gọi là dịng điện xoay
chiều.

Hình 3. Dịng điện một chiều và dòng điện xoay chiều
- Dòng điện một chiều (DC)
Đây là loại dịng điện chạy theo chiều khơng thay đổi, từ cực dương đến cực âm, như trong ắc quy của
ơ tơ hoặc pin khơ.
- Dịng điện xoay chiều (AC)
Đây là loại dòng điện đổi chiều theo các chu kỳ đều đặn. Điện tại các ổ cắm trong nhà hoặc nguồn điện
3 pha công nghiệp được sử dụng trong các nhà máy là một số ví dụ.

2. Điện trở
Điện trở sử dụng trên ơ tơ có nhiều dạng khác nhau. Một điện trở khá thông dụng trong kỹ thuật điện
tử cũng như trong ô tô là điện trở than. Điện trở than gồm hỗn hợp bột than và các chất khác được pha
trộn theo tỉ lệ khác nhau nên có trị số điện trở khác nhau. Bên ngồi điện trở được bọc bằng lớp cách
điện. Trị số của điện trở được ký hiệu bằng các vịng màu.
Hình dáng của điện trở than và các vịng màu như Hình 4.
Trong trường hợp đặc biệt, nếu khơng có vịng số 4 (loại điện trở có 3 vịng màu) thì sai số là 20%.
Cách đọc:
Đọc từ trái sang phải. Vạch đầu tiên và vạch thứ hai biểu thị giá trị thực của điện trở, vạch thứ ba biểu
thị thang nhân 10x (với x là giá trị tương ứng với giá trị của màu), vạch thứ tư là dung sai của điện trở.
Ví dụ:
Điện trở có các vạch màu lần lượt từ trái sang là: Đỏ - tím - cam - bạc. Thì giá trị của điện trở sẽ là:
Đỏ = 2, tím = 7, cam =103, bạc = 10%.
Vậy: R = 27 . 103  10%

R = 27 K   10%
Lưu ý khi mua điện trở:
Người ta không thể chế tạo điện trở có đủ tất cả trị số từ nhỏ nhất đến lớn nhất mà chỉ chế tạo các điện
trở có trị số theo tiêu chuẩn với vịng màu số một và vịng màu số hai có giá trị như sau:
10
12
15
18
22
27
33
39
43
47
51
56
68
75
82
91
Bảng 1. Các giá trị điện trở


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ
Ví dụ: Có các điện trở: 1  ; 10  ; 100  ; 1K  ...
1,5  ; 15 ; 150 ; 1,5K  ...
4,7  ; 47  ; 470  ; 4,7K 
Bảng qui ước về các vạch màu của điện trở:

Màu

Đen
Nâu
Đỏ
Cam
Vàng
Xanh lá
Xanh dương
Tím
Xám
Trắng
Vàng kim
Bạc kim

Hình 4. Vạch màu của điện trở
Vịng số 1
Vịng số 2
Vòng số 3
(số thứ nhất)
(số thứ hai)
(số bội)
0
0
x 100
1
1
x 101
2
2
x 102
3

3
x 103
4
4
x 104
5
5
x 105
6
6
x 106
7
7
x 107
8
8
x 108
9
9
x 109
x 10-1
x 10-2
Bảng 2. Giá trị của các vạch màu

3

Vòng số 4 (sai
số)

 1%

 2%

 5%
 10%

Đối với điện trở có 5 vòng màu, cách đọc tương tự như điện trở 4 vòng màu, chỉ khác là 3 vòng màu
đầu tiên chỉ 3 số, vòng 4 chỉ số bội, vòng 5 là sai số.
Điện trở nhiệt:(Thermistor) Là loại điện trở nhiệt có trị số thay đổi theo nhiệt độ. Nhiệt trở thường
dùng để ổn định nhiệt cho các tầng khuyếch đại công suất hay làm linh kiện cảm biến trong các hệ
thống điều khiển tự động theo nhiệt độ.

Hình 5. Nhiệt điện trở
Có hai loại nhiệt trở:
- Điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở âm là loại nhiệt điện trở khi nhận nhiệt độ cao hơn thì trị số điện
trở giảm xuống và ngược lại.
- Điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở dương là loại nhiệt điện trở khi nhận được nhiệt độ cao hơn thì
trị số điện trở tăng lên.


4
Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ
Nhiệt điện trở có hệ số nhiệt âm là một loại bán dẫn có điện trở thay đổi theo các biến đổi về nhiệt độ.
Nói khác đi, nhiệt điện trở có thể xác định nhiệt độ bằng cách dị điện trở.
Ví dụ về ứng dụng:
Trong các xe ơ tô, các nhiệt điện trở được sử dụng trong cảm biến
nhiệt độ nước và cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp, v.v...
Phần tử áp điện:
Điện trở của một phần tử áp điện sẽ thay đổi khi nó chịu áp suất
hoặc lực căng.
Phần tử từ trở:

Hình 6. Cảm biến nhiệt độ
Điện trở của một phần tử từ trở sẽ thay đổi khi từ trường đặt vào
nước làm mát
nó.
Vì các thay đổi về điện trở trong các phần tử này nhỏ, các IC (các mạch tích hợp) được khuyếch đại.
Sau đó điện trở này được biến đổi thành xung hoặc các tín hiệu tương tự để sử dụng chúng như các tín
hiệu cảm biến.

Hình 7. Phần tử áp điện

3. Tụ điện
Một tụ điện có các điện cực, gồm có 2 tấm kim loại hoặc
các màng kim loại đối diện với nhau. Chất cách điện (hoặc
chất điện mơi), có thể làm bằng các chất cách điện khác
nhau, được đặt giữa các điện cực. Trong sơ đồ này, khơng
khí có tác dụng như chất cách điện.
Khi đặt điện áp vào cả 2 điện cực bằng cách nối các cực âm
và dương của một ắc quy, các điện cực sẽ tích điện dương
và âm. Khi các điện cực của một tụ điện tích điện bị đoản
mạch, sẽ có một dịng điện tức thời chạy từ bản cực (+) đến
bản cực (-) làm trung hòa tụ điện. Vì vậy tụ điện này được
phóng điện. Ngồi chức năng tích điện mơ tả trên đây, một
đặc điểm đáng kể của một tụ điện là nó ngăn khơng cho
Hình 8. Tụ điện
dòng điện một chiều chạy qua.
Một số mạch điện sử dụng chức năng tích điện của tụ điện như:
Mạch điều chỉnh đối với nguồn điện, một dòng điện dự phịng cho bộ vi xử lí, một mạch định thời sử
dụng lượng thời gian cần thiết để nạp và phóng điện cho tụ điện, mạch dùng tụ để ngăn dịng điện một
chiều, các bộ lọc để trích hoặc loại bỏ các thành phần cụ thể của tần số. Bằng cách dùng các đặc điểm
này, các tụ điện được sử dụng trong các mạch điện của ô tô cho nhiều mục đích, chẳng hạn như để loại

trừ nhiễu hoặc thay thế cho nguồn điện hoặc một công tắc.
Các đặc điểm tích điện của tụ điện
Khi đặt một điện áp của dịng điện một chiều vào tụ điện đã phóng điện hồn tồn, dịng điện sẽ bắt
đầu chạy ở một tốc độ nhanh . Sau khi tụ điện bắt đầu tích điện, dòng điện sẽ giảm xuống. Cuối cùng,
khi dung lượng tĩnh điện (khả năng tích điện của tụ điện) của tụ điện đã đạt được, dòng điện sẽ dừng
chạy. Điện áp của tụ điện ở thời điểm này bằng điện áp đặt.


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ

5

Hình 9. Hoạt động phóng nạp của tụ điện
4. Cơng tắc, cầu chì và relay
4.1 Cơng tắc
Cơng tắc là một thiết bị đóng ngắt dịng điện do con người tác động. Do yêu cầu về thẩm mỹ và khơng
gian lắp đặt nên kích thước cơng tắc ngày càng nhỏ gọn hơn. Cơng tắc cũng có nhiều loại khác nhau
tùy thuộc vào cơng dụng của nó.
- Cơng tắc xoay

Hình 10. Công tắc xoay
- Công tắc ấn, công tắc bập bênh

Hình 8. Cơng tắc ấn
- Cơng tắc cần, cơng tắc phát hiện nhiệt độ

Hình 12. Cơng tắc cần

Hình 11. Cơng tắc bập bênh

Hình 13. Cơng tắc phát hiện nhiệt độ


6

Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ

- Cơng tắc phát hiện dịng điện, cơng tắc vận hành bằng sự thay đổi mức dầu

Hình 14. Cơng tắc phát hiện dịng điện

Hình 14. Cơng tắc phát hiện mức dầu

4.2 Cầu chì
Một dải kim loại mỏng sẽ bị cháy khi dịng điện q lớn chạy qua nó, bằng cách này sẽ ngắt dòng điện
và bảo vệ mạch điện khỏi bị hư hỏng.
Cầu chì dịng cao là một dây có chiều dày lớn được đặt trong các
mạch điện cường độ dịng điện cao có thể cháy khi q tải, bằng
cách này sẽ bảo vệ mạch điện.
4.2 Relay
Nếu mạch điện của các thiết bị đòi hỏi cường độ dòng điện cao
gồm có một nguồn điện, một cơng tắc và một bóng đèn được
mắc nối tiếp, cơng tắc và bộ dây điện phải có cơng suất cao để có
thể chịu được cường độ dòng điện cao. Tuy nhiên, chúng ta có
thể sử dụng một relay để giảm dịng qua cơng tắc. Cơng tắc điều
khiển relay, cịn relay thì điều khiển dịng lớn qua thiết bị điện.
Hình 16. Các loại cầu chì
Sơ đồ ở Hình 15 mơ tả cơ chế làm việc của một relay. Khi đóng
cơng tắc, dịng điện chạy giữa các điểm 1 và 2, do đó từ hóa cuộn dây. Lực từ của cuộn dây hút tiếp
điểm di động giữa các điểm 3 và 4. Do đó, các điểm 3 và 4 đóng lại và để dịng điện chạy vào bóng

đèn. Vì vậy qua việc sử dụng một relay, cơng tắc và dây dẫn đến cơng tắc có thể có cơng suất thấp.

Hình 17. Mạch điện điều khiển
Các loại relay
Các relay được phân loại thành các loại như Hình 16 tùy theo cách mở hoặc đóng chúng:
- Loại thường mở:
Loại này thường mở, và chỉ đóng khi cuộn dây được cấp điện. (A) và (B) trong sơ đồ này.
- Loại thường đóng:
Loại này thường đóng, và chỉ mở khi cuộn dây được cấp điện. (C) trong sơ đồ này.
- Loại 2 tiếp điểm:
Loại này chuyển mạch giữa hai tiếp điểm, tùy theo trạng thái của cuộn dây. (D) trong sơ đồ này.


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ

7

(B)

(D)

Hình 18. Các loại relay

5. Ngun lí về phát điện
5.1 Cảm ứng điện từ
Một dây dẫn có thể chuyển động tự do được đặt giữa các cực N và S của một nam châm được thể hiện
trong Hình 17. Sau đó, mắc một điện kế vào dây dẫn để thành một mạch kín. Khi dịch chuyển dây dẫn
này giữa các cực từ như thể hiện trong sơ đồ, kim chỉ của điện kế sẽ xoay đi.
Như vậy, khi dây dẫn được dịch chuyển giữa các cực từ, dây dẫn sẽ đi qua và cắt từ thông, sinh ra một
dịng điện. Vì vậy, nếu dịch chuyển dây dẫn song song với từ thơng, sẽ khơng sinh ra dịng điện.

Hiện tượng sinh ra dòng điện này được gọi là cảm ứng điện từ, và dòng điện chạy qua dây dẫn được
gọi là dịng cảm ứng.

Hình 19. Cảm ứng điện từ
Hình 20. Quy tắc bàn tay phải
Dòng cảm ứng này được tạo ra bởi sức điện động do kết quả của cảm ứng điện từ. Do đó sức điện
động này được gọi là sức điện động cảm ứng.
Chiều dịng điện
Hình 18 cho thấy mối quan hệ giữa chiều của từ trường, chiều của dòng điện cảm ứng, và chiều di
chuyển của dây dẫn. Mối quan hệ này được gọi là quy tắc bàn tay phải của Fleming.
5.2 Nguyên lí về máy phát điện
Đại lượng và chiều của sức điện động cảm ứng được tạo ra bằng cách quay một cuộn dây sẽ thay đổi
theo vị trí của cuộn dây này.
Trong sơ đồ (1) ở Hình 18, dịng điện chạy từ chổi than A đến bóng đèn. Trong sơ đồ (2), nguồn điện
của dòng ngưng lại. Trong sơ đồ (3) dòng điện chạy từ chổi than B đến bóng đèn.
Do đó dịng điện được tạo ra bởi thiết bị này là dòng điện xoay chiều. Do đó thiết bị này được gọi là
máy phát điện xoay chiều.


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ

8

Hình 23. Hiệu ứng cảm ứng tương hỗ
Hình 21. Nguyên lý máy phát điện xoay chiều
5.3 Hiệu ứng tự cảm

(1)

(2)

Hình 22. Hiệu ứng tự cảm
Khi đóng hoặc mở công tắc trong sơ đồ (1), từ thông trong cuộn dây sẽ thay đổi. Khi đó một sức điện
động được sinh ra trong cuộn dây. Để tạo ra các điều kiện giống như vậy mà khơng làm cho dịng điện
chạy qua cuộn dây này, ta dịch chuyển một nam châm ra vào một cuộn dây như thể hiện trong sơ đồ
(2).
Chuyển động của một nam châm ra và vào một cuộn dây sẽ tạo ra sức điện động trong cuộn dây đó.
Sức điện động này được tạo ra bất kể là có dịng điện chạy trong cuộn dây hay khơng.
Do đó, các thay đổi của từ thơng sinh ra dịng điện hoặc đóng ngắt dịng điện qua cuộn dây này làm
cho cuộn dây đó sinh ra sức điện động. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng tự cảm.
Hiệu ứng cảm ứng tương hỗ
Hai cuộn dây được bố trí như trong sơ đồ. Khi dòng điện chạy qua một cuộn dây (cuộn dây sơ cấp) bị
thay đổi, một sức điện động sẽ được tạo ra trong cuộn dây kia (cuộn dây thứ cấp) theo chiều ngăn
không cho từ thông ở cuộn dây sơ cấp thay đổi. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng cảm ứng tương
hỗ.
Một bô bin sử dụng hiệu ứng này. Bơ bin có chứa cuộn dây đánh lửa của ô tô để tạo ra điện áp cao đặt
vào bugi. Khi duy trì một dịng điện khơng đổi qua cuộn dây sơ cấp thì khơng có sức điện động nào
được tạo ra trên cuộn thứ cấp. Khi dịng điện sơ cấp bị ngắt bằng cách xoay cơng tắc từ vị trí ON (mở)
đến OFF (ngắt), từ thơng được tạo ra bởi dòng điện sơ cấp ngắt đột ngột. Do đó một sức điện động sẽ
được tạo ra trong cuộn dây thứ cấp theo chiều sẽ ngăn từ thông không bị khử đi.


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ
9
Một bơ bin sẽ cho phép dịng điện chạy vào cuộn sơ cấp, và khi dòng điện này bị ngắt, điện áp cao
được tạo ra trên cuộn thứ cấp thông qua hiệu ứng tự cảm tương hỗ.
Sức điện động tự cảm được tạo ra bởi thiết bị này sẽ thay đổi theo các điều kiện sau đây:
- Thay đổi tốc độ của từ thông:
Một thay đổi xuất hiện trong một thời gian ngắn sẽ tạo ra một sức điện động lớn hơn.
- Lượng từ thông:

Lượng từ thông thay đổi càng lớn, sức điện động càng lớn.
- Số vòng dây của cuộn dây thứ cấp: Với cùng mức thay đổi về từ thơng, số vịng dây càng lớn thì sức
điện động càng lớn.
Do đó để sinh ra một điện áp thứ cấp cao, dòng điện chạy vào cuộn sơ cấp phải càng lớn càng tốt, và
sau đó dịng điện này cần được ngắt đột ngột.

6. Đồng hồ đo điện
Có thể sử dùng đồng hồ đo điện để
đo dòng, điện áp và điện trở của
một mạch điện, cũng như để kiểm
tra thông mạch của một mạch điện
và thử các diode.
6.1 Chọn phạm vi đo
Khi cần đo một đại lượng nào đó:
điện trở, điện áp xoay chiều, một
chiều, ... phải chọn thang đo thích
hợp để đảm bảo giá trị đo chính
xác và tránh hư hỏng cho đồng hồ.
6.2 Đo điện áp của dịng điện
xoay chiều
Mục đích:
Để đo điện áp của các đường dây
cung cấp điện ở hộ gia đình hoặc
nhà máy, các mạch điện có điện áp
xoay chiều, và các điện áp đầu ra
của máy biến áp cơng suất.
Phương pháp đo:
Hình 24. Đồng hồ đo điện
Đặt công tắc chọn chức năng vào
phạm vi đo điện áp của dòng xoay

chiều và nối các đầu dây thử. Các cực của đầu dị có thể thay thế lẫn nhau.

Hình 25. Đo điện áp xoay chiều
Hình 26. Đo điện áp dịng một chiều
6.3 Đo điện áp của dịng một chiều
Mục đích:
Để đo điện áp của các loại ắc quy, thiết bị điện, và các mạch transistor, và các điện áp và mức sụt điện
áp trong các mạch.
Phương pháp đo:


10
Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ô tô
Đặt công tắc chọn chức năng vào phạm vi đo điện áp của dòng điện một chiều. Đặt đầu đo âm, màu
đen vào mát, đầu đo dương, màu đỏ vào khu vực được thử, và đọc giá trị đo.
6.4 Đo điện trở
Mục đích:
Để đo điện trở của một biến trở, thông mạch của một mạch điện, đoản mạch (0 ), mạch hở ().
Phương pháp đo:
Đặt công tắc chọn chức năng vào vị trí đo điện trở/thơng mạch. (Nếu màn hình thể hiện “ “ vào thời
điểm này, đồng hồ đo đang ở chế độ thử thông mạch. Do đó bấm cơng tắc chọn chế độ để chuyển đồng
hồ đo vào chế độ kiểm tra điện trở). Sau đó đặt đầu thử vào mỗi đầu của một điện trở hoặc một cuộn
dây để đo điện trở. Phải bảo đảm rằng không đặt điện áp vào điện trở ở thời điểm này. Không thể đo
được diode trong phạm vi này, vì điện áp được sử dụng của diode thấp.

Hình 27. Đo điện trở
Hình 28. Đo diode
6.5 Kiểm tra thơng mạch
Mục đích:
Để kiểm tra thơng mạch của một mạch điện.

Phương pháp đo:
Đặt công tắc chọn chức năng vào phạm vi đo thơng mạch. (Bảo đảm rằng màn hình hiện “ ” vào thời
điểm này. Nếu không như vậy, bấm công tắc chọn chế độ để chuyển đồng hồ này sang chế độ đo thông
mạch). Nối các đầu thử vào mạch điện cần thử. Chuông báo sẽ kêu lên nếu mạch điện thơng mạch.
6.6 Thử diode
Mục đích: Để thử một diode.
Phương pháp đo:
Đặt công tắc chọn chức năng vào chế độ thử diode. Kiểm tra thông mạch của cả 2 chiều. Nếu diode
này có thơng mạch ở một chiều và khơng có thông mạch khi tráo đổi các đầu thử, diode này được xác
định là bình thường.
Nếu diode có thơng mạch ở cả 2 chiều, thì nó đã bị đoản mạch. Nếu nó khơng thơng mạch cả 2 chiều,
thì nó bị hở mạch.
6.7 Đo cường độ của dịng điện một chiều
Mục đích:
Để đo mức tiêu thụ cường độ của các thiết bị làm việc với dịng điện một chiều.
Phương pháp đo:
Đặt cơng tắc chọn chức năng vào phạm vi đo cường độ dòng điện. Để đo cường độ của một dòng điện,
phải mắc ampe kế nối tiếp với mạch điện này. Do đó, hãy tách một khu vực trong mạch điện để nối các
đầu thử này. Nối đầu thử dương vào phía có điện thế cao hơn và đầu thử âm vào phía có điện thế thấp
hơn, và đọc giá trị đo.

Bài 2. CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ
Các điện tử cực kỳ nhỏ, là các hạt tích điện âm chuyển động quanh một hạt nhân. Các proton trong hạt
nhân này tích điện dương. Điện tử học là khoa học hoặc công nghệ đề cập đến các chức năng của điện
tử, cũng như việc phát triển và ứng dụng của các bộ phận, các mạch, và các thiết bị liên quan đến công
nghệ này. (Các transistor, diode, IC (các mạch tích hợp) và các bộ vi xử lý là một số ví dụ về các ứng


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ô tô
11

dụng). Các IC và các bộ vi xử lý gồm các transistor và các diode. Các thiết bị điện tử này đã thay thế
nhiều thiết bị cơ khí trong quá khứ. Các thiết bị điện tử được thiết kế có nhiều chức năng hơn và nhỏ
gọn hơn các thiết bị cơ khí.

Hình 29. Các thiết bị điện tử

Hình 30. Điện trở của vật liệu

1. Chất bán dẫn
Chất bán dẫn là một loại vật liệu có điện trở cao hơn điện trở của các dây dẫn tốt như đồng hoặc sắt,
nhưng thấp hơn điện trở của các chất cách điện như cao su hoặc thuỷ tinh. Hai loại vật liệu bán dẫn
được sử dụng phổ biến nhất là Germani (Ge) và Silic (Si).Tuy nhiên trong trạng thái tinh khiết của
chúng, các chất này khơng thích hợp với việc sử dụng thực tế của các chất bán dẫn.Vì lý do này chúng
phải được pha với chất phụ gia, đó là một lượng nhỏ của các tạp chất phải thêm vào để nâng cao cơng
dụng thực tế của chúng.
Các đặc tính của chất bán dẫn:
- Khi nhiệt độ của nó tăng lên, điện trở của nó giảm xuống.
- Tính dẫn điện của nó tăng lên khi được trộn với các chất khác.
- Điện trở của nó thay đổi khi có tác dụng của ánh sáng, từ tính hoặc các ứng suất cơ học.
- Nó phát sáng khi đặt điện áp vào, v.v...
Có thể chia các chất bán dẫn thành hai loại: Loại N và loại P.

Hình 31. Chất bán dẫn loại N và loại P
- Các chất bán dẫn loại N: Một chất bán dẫn loại N gồm có một chất nền là silic (Si) hoặc germani
(Ge), đã được pha trộn với một lượng nhỏ asen (As) hoặc phốtpho (P) để cung cấp cho nó nhiều điện


12
Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ
tử tự do, có thể chuyển động dễ dàng qua silic hoặc germani để tạo ra dòng điện. Chữ "n" của chất bán

dẫn loại n có nghĩa là "âm"
- Các chất bán dẫn loại P: Mặt khác, một chất bán dẫn loại p gồm có một chất nền là silic (Si) hoặc
germani (Ge) đã được pha trộn với gali (Ga) hoặc Indi (In) để tạo ra "các lỗ", có thể coi là các điện tử
"khuyết" và vì các tích điện dương chạy theo chiều ngược với các điện tử tự do. Chữ "p" của chất bán
dẫn loại P có nghĩa là "dương".
2. Diode
Các diode bán dẫn bao gồm chất bán dẫn loại N và loại P nối với
nhau.
Một số loại diode:
- Diode chỉnh lưu thường
- Diode Zener
- LED (diode phát sáng)
- Photo Diode
Hình 23 cho thấy dịng điện chạy qua một diode như thế nào.
- Khi cực dương (+) của ắc quy được nối với phía P và cực âm (-)
nối với phía N, các lỗ dương của chất bán dẫn loại P và cực dương
của ắc quy đẩy lẫn nhau. Và các điện tử tự do của chất bán dẫn loại
N và cực âm của ắcquy đẩy lẫn nhau, vì vậy đẩy chúng về khu vực
nối p-n. Do đó các điện tử tự do và các lỗ dương này hút lẫn nhau,
Hình 32. Hoạt động của diode
như vậy làm cho dòng điện chạy qua khu vực nối p-n.
- Khi đảo ngược các cực ở ắcquy, các lỗ dương của chất bán dẫn loại
p và cực âm của ắcquy hút lẫn nhau, và các điện tử tự do của chất bán dẫn loại n và cực dương của ắc
quy hút lẫn nhau, vì thế kéo xa khỏi khu vực nối p-n. Kết quả là, một lớp không chứa các điện tử tự do
hoặc các lỗ dương được tạo nên ở khu vực nối p-n, vì vậy ngăn chặn dòng điện chạy qua.
2.1 Diode thường
Diode thường làm cho dòng điện chỉ chạy theo một chiều: từ phía p sang phía n. Cần có một điện áp
tối thiểu để dịng điện chạy từ phía p sang phía n.
- Diode silic (A) : khoảng 0,7V
- Diode germani (B) : khoảng 0,3V

Hình 33. Diode thường
Dịng điện này sẽ khơng chạy nếu một điện áp được đặt vào chiều ngược lại (từ phía N sang phía
P). Mặc dù một dịng điện cực nhỏ chạy thực tế, gọi là dòng điện rò ngược chiều, nó được xử lý như
khơng chạy vì nó khơng tác động đến hoạt động của mạch thực. Tuy nhiên nếu điện áp rò ngược chiều
này được tăng lên đầy đủ, cường độ của dòng điện cho phép đi qua bởi diode sẽ tăng lên đột ngột.
Hiện tượng này được gọi là đánh thủng diode, và điện áp này được gọi là điện áp đánh thủng.
Chức năng chỉnh lưu:
- Điện áp chỉnh lưu bán kỳ:
Điện áp từ máy phát AC được đặt vào một diode.
Vì điện áp được ở đoạn (a), (b) được đặt vào diode theo chiều thuận, dòng điện sẽ chạy qua diode này.
Tuy nhiên, điện áp được đọan (b), (c) được đặt vào diode này theo chiều ngược, nên dịng điện khơng
được phép đi qua diode này. Vì chỉ có một nửa dịng điện do máy phát sinh ra được phép đi qua diode
này.


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ

13

Hình 34. Hoạt động chỉnh lưu
- Chỉnh lưu toàn kỳ:
Khi cực A của máy phát là dương, cực B là âm, và dòng điện
chạy như thể hiện ở sơ đồ trên của hình minh họa (2). Khi sự
phân cực của các đầu này ngược lại, dòng điện chạy như thể
hiện ở sơ đồ dưới của hình minh họa (2). Điều này có nghĩa
là dịng điện ra ln ln chỉ chạy về một chiều qua điện trở
R.
Ví dụ về ứng dụng:
Các diode nắn dòng thường được sử dụng nhcác bộ chỉnh lu

cho các máy phát điện xoay chiều
2.2 Diode Zener
2.2.1. Mơ tả

Hình 35. Ứng dụng diode

Hình 36. Diode Zenner
Diode Zenner cho phép dòng điện chạy qua theo chiều thuận giống như diode thường. Tuy nhiên, nó


14
Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ
cũng có thể cho dịng điện ngược đi qua trong một số trường hợp.
2.2.2. Các đặc điểm

Hình 37. Hoạt động của diode Zenner
Dòng điện chạy theo chiều thuận từ phía p sang phía n qua một diode Zener như một diode thường.
Một dòng điện chạy theo chiều ngược lại khi điện áp đặt vào hai đầu Zenner lớn hơn điện áp hoạt
động của nó. Điều này được gọi là điện áp Zener, nó giữ ngun khơng thay đổi trong thực tế, bất
kể cường độ của dòng điện như thế nào. Một diode Zener có thể ấn định với các điện áp hoạt động
khác nhau tuỳ theo sự áp dụng hoặc mục đích của nó.
2.2.3. Ví dụ về ứng dụng
Các diode Zener được sử dụng cho các mục
đích khác nhau, quan trọng nhất là được sử dụng
trong bộ tiết chế cho máy phát điện xoay chiều.
Điện áp ra được điều chỉnh thường xuyên, bằng
cách gắn diode Zener vào một mạch điện.
2.3 LED (Diode phát sáng)
2.3.1. Mô tả
LED là một diode liên kết p-n cũng giống như

diode thường. Nó phát sáng khi một dòng điện
đi qua theo một chiều thuận, các LED có thể
phát sáng với các màu khác nhau như màu đỏ,
vàng và xanh lục.
Hình 38. Ứng dụng của diode Zenner
2.3.2. Các đặc điểm
Các LED có các đặc điểm sau:
- Phát nhiệt ít hơn và có tuổi thọ dài hơn các bóng điện thường.
- Phát ánh sáng tốt với mức tiêu thụ điện thấp.
- Phản ứng với điện áp thấp (tốc độ phản ứng nhanh).

Hình 39. LED
2.3.3. Ví dụ về ứng dụng
Các LED được sử dụng trong các loại đèn phanh lắp trên cao và các đèn báo, v.v...
2.4 Diode quang


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ô tô
15
2.4.1. Mô tả
Diode quang là diode liên kết p-n gồm có một chất bán dẫn và một thấu kính. Nếu đặt một điện áp
ngược chiều vào diode quang được chiếu ánh sáng, thì một dịng điện ngược chiều sẽ chạy qua. Cường
độ của dòng điện này sẽ thay đổi theo tỷ lệ thuận với lượng ánh sáng rơi trên diode quang này. Nói
khác đi, diode quang có thể xác định cường độ ánh sáng bằng cách phát hiện cường độ của dịng điện
ngược khi đặt điện áp ngược.

Hình 40. Diode quang
2.4.2. Ví dụ về ứng dụng
Các diode quang được sử dụng trong các cảm biến ánh sáng mặt trời cho các máy điều hịa khơng
khí, v.v...

Hình 41. Ứng dụng Diode quang
3. Các transistor
3.1 Các transistor thường
3.1.1. Mơ tả

Hình 42. Transistor
Một transistor chứa ba lớp gồm có một chất bán dẫn loại P kẹp giữa hai bán dẫn loại N, hoặc một bán
dẫn loại N kẹp giữa hai bán dẫn loại P. Một điện cực được gắn vào mỗi lớp nền: B (cực gốc), E (cực
phát) và C (cực góp). Các transistor thường chia làm hai loại, NPN và PNP, tuỳ theo cách bố trí các
chất bán dẫn. Một transistor thực hiện các chức năng sau đây:
- Khuyếch đại
- Chuyển mạch
3.1.2. Hoạt động cơ bản
Trong một transistor NPN khi dòng điện IB chạy từ B tới E, dòng điện Ic chạy từ C đến E.
Trong transistor PNP khi dòng điện IB chạy từ E (cực phát) đến B (cực gốc), dòng điện Ic chạy từ E


16
Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ
đến C. Dịng điện IB được gọi là dòng cực gốc, và dòng điện Ic được gọi là dịng cực góp. Do đó, dịng
điện Ic sẽ chạy khi có dịng điện IB.
3.1.3. Các đặc tính

Hình 43. Hoạt động Transistor
Trong một transistor thường dịng điện cực góp (Ic) và dịng điện cực gốc (IB) có mối quan hệ được thể
hiện trong sơ đồ này. Các transistor thường có hai chức năng theo công dụng cơ bản: Như được thể
hiện trong Hình 41, phần "A" có thể được sử dụng như một bộ khuyếch đại tín hiệu và phần "B" có thể
được sử dụng như một cơng tắc.
3.1.4. Khuyếch đại tín hiệu

Trong phạm vi "A" của đồ thị này, dịng cực góp lớn gấp 10 đến 1000 lần dịng cực gốc. Do đó,
sử dụng cực nền làm tín hiệu vào (IB) thì tín hiệu ra ở cực góp (IC) được khuếch đại lên.
3.1.5. Chức năng chuyển mạch
Trong một transistor, dòng cực góp (Ic) sẽ chạy khi có dịng điện cực gốc (IB). Do đó dịng điện
cực gốc có thể bật mở “ON” và ngắt “OFF” bằng cách bật mở và ngắt dòng điện cực gốc (IB). Đặc
điểm này của transistor có thể được sử dụng như
một cơng tắc.
3.1.6. Ví dụ về ứng dụng
Các transistor được sử dụng trong rất nhiều
mạch. Khơng có sự khác nhau về chức năng giữa
các transistor NPN và PNP.
3.2 Transistor quang
3.2.1. Các đặc điểm
Khi transistor quang nhận ánh sáng trong khi
điện (+) được đặt vào cực góp và cực phát của nó
được nối mát, một dịng điện sẽ chạy qua mạch
này. Cường độ của dòng chạy qua mạch sẽ thay
Hình 44. Ứng dụng Transistor
đổi theo lượng ánh sáng chiếu trên transistor
quang này. Do đó, ánh sáng chiếu trên transistor
này có cùng chức năng của dịng điện cực gốc của một transistor thường.


Chương 1: Thiết bị điện và điện tử sử dụng trên ơ tơ

17

Hình 45. Transistor quang
3.2.2. Ví dụ về ứng dụng
Trong các ô tô, các transistor quang được sử dụng trong các cảm biến giảm tốc, v.v...

Hình 46. Ứng dụng transistor quang

4. IC (Mạch tích hợp)
Một IC là tổ hợp của vài đến vài nghìn mạch điện chứa các transistor, các diode, các tụ điện, các điện
trở, v.v... chúng được gắn lên vài mm2 của chíp silic, và được đặt trong một khối bằng nhựa hoặc gốm.
Một IC đơn có thể có một số khả năng và chức năng đặc biệt như khả năng so sánh logic 2 tín hiệu
hoặc các trị số, khả năng khuyếch đại một điện áp đầu vào. Các IC có ưu thế hơn các mạch khơng tích
hợp:
- Vì nhiều yếu tố có thể được gắn lên một chíp silic đơn, các đầu nối tiếp xúc có thể được giảm đi đáng
kể, dẫn đến giảm các hư hỏng.
- Chúng nhỏ hơn và nhẹ hơn nhiều.
- Chi phí sản xuất thấp hơn nhiều.
Một IC chứa rất nhiều các phần tử, từ 1000 đến 100.000, được gọi là một LSI (Tích hợp quy mơ lớn).
Một IC chứa hơn 100.000 phần tử được gọi là VLSI (Tích hợp quy mơ rất lớn).

Hình 47. Cấu tạo IC

5. Các tín hiệu tương tự và số hố

Hình 48. Tín hiệu tương tự