Giáo trình Hệ thống điện động cơ CĐ Nghề Công Nghiệp Hà Nội

TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
Chủ biên : Hoàng Phúc Trình
Đồng tác giả: Phạm Văn Huy
Lê Viết Thắng
Bùi Quang Phúc
Ngô Văn Khương

GIÁO TRÌNH
HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ

Hà nội 2016

1


LỜI NÓI ĐẦU
Trong khuôn khổ chương trình hợp tác giữa tổ chức PLAN, KOICA và
tập đoàn Hyundai với trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội về việc đào
tạo nghề cho thanh niên có hoàn cảnh khó khăn Hà Nội, Trường Cao đẳng
nghề Công nghiệp Hà Nội nhận chỉnh sửa và xây dựng chương trình đào tạo
nghề Công nghệ Ô tô từ 24 tháng xuống còn 18 tháng nhằm mục đích để
chương trình đào tạo tiếp cận với trình độ quốc tế, gần với thực tế và đáp ứng
nhu cầu của người sử dụng lao động vừa đảm bảo chương trình khung của Bộ
Lao động - Thương binh và Xã hội. Được sự cho phép của Tổng cục Dạy
nghề dưới sự tài trợ của tổ chức PLAN, KOICA và tập đoàn Hyundai,Trường
Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà nội đã triển khai thực hiện biên soạn giáo
trình "Hệ thống điện động cơ" - Nghề Công nghệ ô tô dùng cho trình độ TCN
18 tháng và sơ cấp nghề. Cấu trúc của giáo trình gồm 6 bài sau:
Bài 1: Các kiến thức chung về điện - điện tử trên ô tô
Bài 2: Hệ thống cung cấp điện
Bài 3: Hệ thống khởi động

Bài 4: Hệ thống đánh lửa
Các bài trên, được viết theo cấu trúc : Phần Lý thuyết được viết ngắn gọn
phù hợp với khả năng của người học, phần thực hành có hệ thống từ kỹ năng
nhận dạng, bảo dưỡng đến các kỹ năng chẩn đoán và sửa chữa đi kèm với các
phiếu giao việc cụ thể hóa công việc và kết quả của người học, phần câu hỏi
ôn tập được triển khai trong từng bài nhằm hướng dẫn học sinh ôn lại kiến
thức cũ và dễ cập nhật kiến thức mới.
Trong quá trình biên soạn, nhóm biên soạn đã bám sát chương trình
khung của Tổng cục dạy nghề và chương trình khung đã thẩm định, đồng thời
tham khảo nhiều nguồn tài liệu trong và ngoài nước như : Giáo trình của các
trường Đại học Sư phạm kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà nội.., Tài liệu đào
tạo của các hãng TOYOTA, FORD, cẩm nang sửa chữa Mitchel, hướng dẫn
trong các dự án nâng cao năng lực đào tạo nghề....
Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn sự cho phép và động viên của Tổng
Cục dạy nghề, sự ủng hộ nhiệt tình của lãnh đạo trường Cao đẳng nghề Công
nghiệp Hà nội, Khoa Công nghệ ô tô cùng các bạn đồng nghiệp đã có nhiều
giúp đỡ để nhóm tác giả hoàn thành giáo trình đảm bảo tiến độ và thời gian
như dự kiến.

2


Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn sự tài trợ và quan tâm của tổ chức
PLAN, KOICA và tập đoàn Hyundai để nhóm hoàn thành giáo trình này.
Mặc dù có rất nhiều cố gắng trong quá trình chuẩn bị và triển khai thực
hiện biên soạn giáo trình, song chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót.
Nhóm biên soạn rất mong nhận được sự đóng góp của các bạn đồng nghiệp và
bạn đọc để giáo trình ngày càng hoàn chỉnh hơn.
Nhóm biên soạn xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tham gia biên soạn giáo trình

3


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................2
BÀI 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ÔTÔ .................................8
1. Khái niệm cơ bản về điện ................................................................................8
1.1. Mạch điện ....................................................................................................8
1.2. Định luật Ohm ......................................................................................... 14
1.3. Công suất .................................................................................................15
2. Điện tử cơ bản ..................................................................................................16
2.1. Tổng quát cơ bản về vật liệu và linh kiện điện tử ............................. 16
3. Công tắc, cầu chì và rơ le ..............................................................................45
3.1. Công tắc ...................................................................................................46
3.2. Cầu chì .....................................................................................................47
3.3. Rơ le .........................................................................................................47
4. Nguyên lý phát điện ........................................................................................48
5. Phương pháp đọc sơ đồ mạch ....................................................................50
5.1. Các bộ phận của một mạch điện ......................................................... 51
5.2. Cách đọc số chân giắc ..........................................................................52
5.3. Hộp đấu nối và hộp rơ le .......................................................................54
5.4. Giắc nối dây dẫn và dây dẫn ................................................................ 56
5.5. Các điểm chia và điểm nối mát ............................................................ 57
5.6. Ký hiệu màu dây và ký hiệu số ............................................................. 57
6. An toàn khi làm việc với hệ thống điện .....................................................62
6.1. Thao tác với các giắc nối.......................................................................62
6.2. Kiểm tra giắc nối .......................................................................................63
6.3. Thao tác với dây điện ...............................................................................63

6.4. Các cầu chì ............................................................................................... 63
6.5. An toàn với bộ phận điều khiển điện tử ..................................................63
BÀI 2: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ................................................................67
1. Khái quát hệ thống cung cấp .......................................................................67
1.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................67

4


1.2. Yêu cầu ....................................................................................................67
1.3. Những thông số cơ bản hệ thống cung cấp điện .............................. 68
1.4. Sơ đồ tổng quát và phân bố tải ............................................................ 68
2. Ắc quy .................................................................................................................70
2.1. Nhiệm vụ, phân loại................................................................................70
2.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của ắc quy chì axit ............................ 71
2.3. Các thông số sử dụng ắc quy ............................................................... 77
2.4. Nạp điện cho ắc quy ..............................................................................77
2.5. Sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh .....80
2.6. Kiểm tra ắc quy .......................................................................................81
3. Máy phát điện ....................................................................................................82
3.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................82
3.2. Phân loại ..................................................................................................82
3.3. Nguyên lý phát điện và cấu tạo máy phát điện xoay chiều .............82
4. Bộ điều chỉnh điện áp (Tiết chế IC) .............................................................88
4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại ........................................................... 88
4.2. Sơ đồ cơ bản của bộ tiết chế ............................................................... 89
4.3. Nguyên lý làm việc .................................................................................89
5. Một số hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng của máy phát điện xoay
chiều ......................................................................................................................101
6. Kiểm tra hệ thống cung cấp điện trên xe ................................................102

6.1. Kiểm tra sơ bộ .......................................................................................102
7. Câu hỏi ôn tập.................................................................................................104
BÀI 3: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ......................................................................106
1. Khái quát về hệ thống khởi động ..............................................................106
1.1. Nhiệm vụ ................................................................................................106
1.2. Sơ đồ tổng quát về hệ thống khởi động ...........................................107
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ................................................................107
2.1. Nguyên lý tạo ra moment ....................................................................107
2.2. Phân loại máy khởi động .....................................................................108
2.3. Cấu tạo máy khởi động .......................................................................109

5


2.4. Hoạt động của máy khởi động ...........................................................112
3. Các phương pháp điều khiển hệ thống khởi động trên ô tô .............116
4. Một số hiện tượng hư hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa của
hệ thống khởi động ...........................................................................................118
4.1. Một số hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng của hệ thống khởi
động ................................................................................................................118
4.2. Phương pháp kiểm tra và sửa chữa hệ thống khởi động ..............119
5. Câu hỏi ôn tập.................................................................................................120
BÀI 4: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA.........................................................................121
1. Khát quát hệ thống đánh lửa ......................................................................121
1.1. Nhiệm vụ: ................................................................................................121
1.2. Vấn đề đánh về điều khiển đánh lửa trong động cơ đốt trong: .....121
1.3. Yêu cầu ..................................................................................................123
2. Nguyên lý tạo điện cao áp ...........................................................................123
2.1. Các nguyên lý tạo điện cao áp ..........................................................123
2.2. Phân loại hệ thống đánh lửa ...............................................................124

3. Hệ thống đánh lửa má vít ............................................................................126
3.1. Sơ đồ nguyên lý ....................................................................................126
3.2. Cấu tạo các bộ phận hệ thống ...........................................................128
4. Hệ thống đánh lửa điện tử ..........................................................................140
4.1. Phân loại và cấu tạo .............................................................................140
4.2. Hệ thống đánh lửa điện tử ..................................................................141
4.3. Hệ thống đánh lửa điện tử sử dụng cảm biến đánh lửa loại từ điện
.........................................................................................................................147
4.4. Hệ thống đánh lửa điện tử sử dụng cảm biến đánh lửa loại hiệu
ứng HALL.......................................................................................................149
4.5. Kiểm tra và sửa chữa hệ thống đánh lửa điện tử ...........................153
5. Hệ thống đánh lửa lập trình ........................................................................158
5.1. Khái quát đánh lửa lập trình...................................................................158
5.2. Các loại hệ thống đánh lửa lập trình .....................................................161

6


6. Câu hỏi ôn tập.................................................................................................188

7


MĐ 19: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ
Thời gian của mô đun: 150 giờ (LT: 44 giờ; Thực hành: 100 giờ; Kiểm tra 6
giờ)
BÀI 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ÔTÔ
Mục tiêu: Học xong bài này người học có khả năng
- Giải thích được các khái niệm cơ bản về điện điện tử trên ô tô
- Đọc được các ký hiệu trên các sơ đồ mạch điện của một số hãng xe

(Toyota, Hyundai,…)
- Trình bày được các chức năng của các linh kiện điện tử cơ bản
- Sử dụng thành thạo các tài liệu và chỉ dẫn kỹ thuật có liên quan.
- Thực hành lắp đặt các mạch điện cơ bản
- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, an toàn lao động và vệ sinh công
nghiệp.
Nội dung:
1. Khái niệm cơ bản về điện
1.1. Mạch điện
Mọi chất đều có các nguyên tử, các nguyên tử gồm có hạt 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 các điện tử chuyển động 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.
Điện bao gồm ba yếu tố cơ bản:

8


Hình 1.1a Ba yếu tố cơ bản về mạch điện
1.1.1. Dòng điện
Dòng điện là lượng hoặc dung lượng
điện. Điện chỉ chạy theo dòng khi có hiệu điện
thế và có một mạch điện hoàn chinh cho điện
di chuyển đi hoặc về ắc quy
Đơn vị: A (Ampe)

1 A = 1000mA
1 kA = 1000A
1.1.2. Điện áp
Đây là lực điện động làm dòng điện
chạy qua một mạch điện. Điện áp càng cao thì
lượng dòng điện càng lớn sẽ chảy qua mạch
điện này.
Đơn vị : V (Vôn)
1.1.3. Điện trở
Đây là phần đối lập với dòng điện, thể
hiện sự cản trở dòng điện trong mạch.
Đơn vị : Ω (Ohm)

Hình 1.1b Ba yếu tố cơ bản về mạch điện

1.1.4. Mối quan hệ giữa dòng điện, điện áp và điện trở

9


- Điện áp và dòng điện

Hình 1.2 Điện áp và dòng điện
Thiết bị trong hình minh họa này cho thấy tốc độ của guồng nước thay
đổi như thế nào bằng cách thay đổi khối lượng nước trong bể chứa bên trái.
Điều này có nghĩa là tốc độ của nước chảy đến guồng nước thay đổi theo sự
thay đổi về áp suất nước trong bể chứa này.
Khi hiện tượng này của nước được thay thế bằng điện, khối lượng nước
(áp suất nước) là điện áp và dòng nước là dòng điện.
- Dòng điện và điện trở

Hình 1.2 Dòng điện và điện trở
Lực của dòng nước thay đổi theo chiều cao của cửa van đặt giữa bể chứa
và guồng nước. Vì thế, tốc độ của guồng nước sẽ thay đổi.
Cửa van này tương đương với điện trở trong một mạch điện.
- Dòng điện, điện áp và dòng điện

10


Hình 1.3 Dòng điện, điện áp và dòng điện
Khi tăng khối lượng nước trong bể chứa sẽ làm tăng tốc độ của guồng
nước. Mặt khác, hạ thấp cửa van đối diện với dòng nước sẽ làm giảm tốc độ
của guồng nước. Như vậy có thể điều khiển guồng nước ở một tốc độ mong
muốn bằng cách điều chỉnh áp suất nước và chiều cao của cửa van.
Tương tự như vậy, trong một mạch điện, lượng công cần thiết được cấp
cho các thiết bị khác nhau bằng cách thay đổi giá trị của điện trở hoặc điện áp.
1.1.5. Mạch nối tiếp và song song
Về cơ bản, trên ô tô sử dụng nguồn điện DC nhưng mạch có thể mắc nối
tiếp, mạch song song và mạch nối tiếp/ song song
a. Mạch nối tiếp
- Một mạch điện hoàn chỉnh thường chứa một
nguồn điện, mạch bảo vệ, một tải và một số loại điều
khiển
- Khi Ăc quy được mắc nối tiếp, tổng điện áp đầu
ra bằng tổng của tất cả các điện áp của chúng cộng lại.
- Phương pháp này cụ thể là, mắc nối tiếp điện trở
hoặc nguồn điện

Hình 1.4 mạch nối tiếp

11


+ Điện trở của mạch nối tiếp

Hình 1.5 Điện trở của mạch nối tiếp
Tổng điện trở của cả mạch bằng tổng các điện trở trong mạch này.
R0= R1 + R2 + R3
+ Cƣờng độ dòng điện của mạch nối tiếp

Hình 1. 6 Cường độ dòng điện của mạch nối tiếp
Cường độ dòng điện chạy qua mỗi thiết bị điện trong mạch này như nhau đối với mỗi thiết bị điện khác
trong toàn mạch.
I0 = I1 = I2 =I3
+ Điện áp của mạch nối tiếp
Tổng độ sụt điện áp xảy ra với các thiết bị điện trong mạch này bằng điện áp của nguồn điện.
V0 = V1 + V2 + V3

Hình 1.7 Điện áp của mạch nối tiếp

b. Mạch song song

12


Khi ăc quy của cùng một điện áp được
mắc song song thì tổng điện áp đầu ra sẽ bằng
điện áp của một ắc quy.
U = U1 =U3

U=IR
Hình 1.8 Mạch song song
Cách bố trí mạch mắc song song
+ Điện trở của mạch song song
Tổng điện trở của cả mạch này có thể tính theo công thức sau:
R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)
R0 nhỏ hơn một điện trở nhỏ nhất của R1, R2, R3.

+ Cường độ dòng điện của mạch song song

Tổng cường độ dòng điện chạy qua các thiết bị điện trong mạch này bằng cường độ của nguồn điện.
I0 = I1+ I2 + I3
+ Điện áp của mạch điện song song
Độ sụt điện áp xảy ra ở mỗi thiết bị điện trong mạch điện này giống như bất kỳ thiết bị điện nào
khác,
cũng
như
điện
áp
của
toàn
mạch.
V0 = V1 = V2 = V3

13


1.2. Định luật Ohm
1.2.1. Định luật Ohm

Mối quan hệ sau đây tồn tại giữa dòng điện, điện áp và điện trở:
- Khi tăng điện áp sẽ tăng dòng điện
- Khi giảm điện trở sẽ làm tăng dòng điện
Mối quan hệ này có thể được tóm tắt như sau: Dòng điện sẽ tăng lên theo
tỷ lệ thuận với điện áp, và sẽ giảm theo tỷ lệ nghịch với điện trở.
Mối quan hệ này giữa điện áp, dòng điện và điện trở được xác định theo
định luật Ohm, được trình bày bằng công thức sau đây:
E=RxI
E: Điện áp (V)
R: Điện trở (Ω)
I: Dòng điện (A)
GỢI Ý:
14


Bằng cách thể hiện định luật Ohm bằng hình trong sơ đồ, bạn có thể nhớ
ra ngay mối quan hệ này.
Trong sơ đồ, mối quan hệ theo chiều đứng thể hiện phép chia và mối
quan hệ theo chiều ngang thể hiện phép nhân.
Để có E, "R x I"
Để có R, "E / I"
Để có I, "E / R"
1.2.2. Điện áp rơi
- Điện áp ra khỏi mạch bằng tải (Bóng đèn, động cơ, kích thước dây
không chính xác,vv) được gọi là điện áp rơi.
Tổng điện áp bị mất phải bằng điện áp đặt
Lượng mất mát này có thể được tính toán bằng cách sử dụng công thức:
V = I x R.
Để hiểu điện áp rơi trong mạch điện sau

- Trong mạch trên, khi công tắc bật "ON", dòng chảy qua R1 và R2.
Tại thời điểm này, V3 là 12 volt trước khi S/W bật "ON". Tuy nhiên,
V3 là 0 volt, khi S/W bật "ON".
- Nếu điện áp V1 là 8 volt, nó là điện áp thả 8 volt trong R1.
Tại thời điểm này, điện áp V2 của trở thành "12-8 = 4 volt", bởi vì điện
áp Ăc quy là 12volt.
Ngoài ra, vì "V1 (điện áp rơi của R1) = I (Tổng số dòng điện của
mạch) x R1 (điện trở R1)" điện áp rơi R1 và điện áp rơi R2 là tỷ lệ nghịch với
nhau.
1.3. Công suất
Công suất điện được thể hiện bằng lượng công do một thiết bị điện thực
hiện trong một giây.

15


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.
Công suất được tính theo công thức sau:
P = U.I
- 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 dòng điện trong thời gian một giây, bằng một điện
áp là 12V, thì thiết bị điện này thực hiện được công là 60W (5 x 12 = 60)
2. Điện tử cơ bản
2.1. Tổng quát cơ bản về vật liệu và linh kiện điện tử
Các ký hiệu của linh kiện trong mạch điện ô tô

Kí hiệu
Cầu chì

Ý nghĩa

Kí hiệu

Ý nghĩa
Điểm nối dây

Cầu chì dòng lớn

Điện trở

Cầu nối

Công tắc

Còi

Mô tơ

Van chân không

Cuộn dây Solenoid van
điện từ

Công tắc lưỡi gà

Rơ le

2.1.2. Các chữ viết tắt thông dụng
1A/C

Điều hoà không khí

2A/T

Hộp số tự động

3ABS

Hệ thống phanh chống hãm cứng

4COMB

Kết hợp, tổ hợp
16


5DLC3

Giắc chẩn đoán

6ECT

Hộp số điều khiển điện tử

7ECU

Bộ điều khiển điện tử

8EFI

Phun nhiên liệu điện tử

9EMPS

Hệ thống lái trợ lực bằng mô tơ điện

1ESA

Đánh lửa sớm điện tử

1EVAP

Kiểm soát hơi nhiên liệu

1LED

Đi ốt phát quang

0
1
2
1

LH

Bên trái

3
1 LHD

Tay lái thuận, tay lái bên trái

1 M/T

Hộp số thường

1 O/D

Số truyền tăng

4
5
6
1

R/B

Hộp rơ le

1

R/H

Bên phải

7

8
1 RHD

Tay lái nghịch, tay lái bên phải

2

Loại xe Sedan

9
S/D

0
2 SRS

Hệ thống hạn chế va đập bổ xung

2

Công tắc

1
SW

2

17


2 TEMP

Nhiệt độ

2 TVSS

Hệ thống bảo bệ xe TOYOTA

2 VSV

Van chuyển chân không

2 VVT-i

Hệ thống van nạp biến thiên thông minh

2 W/C

Loại xe Wagon

2

Với, có

3
4
5
6
7
W/

8
2 W/O

Không có

3

Van không tải

9
ISC

0
3 MAP

Cảm biến áp suất trên đường ống nạp

3 CKP

Cảm biến vị trí trục khuỷu

1
2
2.1.3. Một số linh kiện trong mạch điện
Giắc nối
+ Cấu tạo giắc nối

18

+ Cách đọc số chân của giắc nối
Các chân cắm gồm có các chân đực và chân cái,
trong đó các chân đực được cắm vào các chân cái.
Các giắc nối có các chân đực được gọi là các
giắc đực, và các giắc nối có các chân cái được gọi là
các giắc cái.

Kiến thức cơ bản về điện tử
Điện trở
Điện trở sử dụng trên ô tô 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 ngoài
điện trở được bọc bằng lớp cách điện. Trị số của điện trở được ký hiệu bằng
các vòng màu.
Hình dáng của điện trở than và các vòng màu như Hình 4.
Trong trường hợp đặc biệt, nếu không có vòng số 4 (loại điện trở có 3
vòng 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.
19


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 vòng màu số
một và vòng 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
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:

Hình 1.4. Vạch màu của điện trở
Vòng số 1
(số thứ

nhất)

Màu

Vòng số 2
(số thứ hai)

Vòng số 3
(số bội)

Đen
Nâu
Đỏ

0
1
2

0
1
2

x 100
x 101
x 102

Cam
Vàng

3

3

x 103

4

4

x 104

Xanh lá

5

5

x 105

Xanh dương

6

6

x 106

Tím

7

7

x 107
20

Vòng số 4
(sai số)

 1%
 2%


Xám

8

8

x 108

Trắng

9

9

x 109

Vàng kim

Bạc kim
Bảng 2. Giá trị của các vạch màu

x 10-1
x 10-2

 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)
Nhiệt điện trở 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 dò điện
trở.
Trong loại nhiệt điện trở phổ biến nhất, một nhiệt điện trở có hệ số nhiệt
độ âm, điện trở sẽ giảm khi nhiệt độ tăng. Cũng có loại nhiệt điện trở dương,
trong đó điện trở sẽ tăng lên khi nhiệt độ tăng.

21


Hình 1.5: 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.
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
Hình 1.6: Cảm biến nhiệt độ
điện trở có thể xác định nhiệt độ bằng cách
nước làm mát
dò điện trở.
Ví dụ về ứng dụng:
Trong các xe ô tô, các nhiệt điện trở được sử dụng trong cảm biến nhiệt
độ nước và cảm biến nhiệt độ không 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

22


Cũng như vậy, có một số phần tử áp điện sản ra điện áp.

Phần tử từ trở:
Điện trở của một phần tử từ trở sẽ thay đổi khi từ trường đặt vào 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 1.7: Phần tử áp điện
GỢI Ý:
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.

Tụ điện

23


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 môi), có thể làm
bằng các chất cách điện khác nhau, được đặt giữa
các điện cực. Trong sơ đồ này, không 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 dòng
điện tức thời chạy từ bản cực (+) đến bản cực (-)
làm trung hòa tụ điện. Vì vậy tụ điện này được
phóng điện. Ngoài chức năng tích điện mô tả trên
đây, một đặc điểm đáng kể của một tụ điện là nó
ngăn không cho dòng điện một chiều chạy qua.

Hình 1.8: Tụ điện

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 phòng 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 dòng 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 dòng điện
một chiều vào tụ điện đã phóng điện hoàn
toàn, dòng 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.
Hình 1.9. Hoạt động phóng nạp của tụ điện

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 không thích hợp với việc sử dụng thực tế của các chất bán dẫn. Vì lý do này chúng phải được

24


pha với chất phụ gia, đó là một lượng nhỏ của các tạp chất phải thêm vào để nâng cao công 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 1.10: 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 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".

Diode

25