Cảm biến bướm ga, còn được gọi là cảm biến vị trí bướm ga, cung cấp thông tin về vị trí và mức độ mở của bướm ga cho bộ điều khiển ECU. Dựa trên tín hiệu này, ECU đưa ra yêu cầu điều phối lượng nhiên liệu phun. Trên xe sử dụng hộp số tự động điều khiển điện tử, tín hiệu cảm biến cũng được dùng để hỗ trợ điều chỉnh vị trí số.
Do tín hiệu thay đổi theo trạng thái vận hành, đồng hồ đo điện thông thường có thể không thể hiện đầy đủ diễn biến theo thời gian. Máy hiện sóng số giúp kỹ thuật viên quan sát dạng sóng, so sánh đồng thời các kênh và phát hiện những biến đổi bất thường trong quá trình kiểm tra.
Vai trò của phép đo cảm biến bướm ga
Nhiều ô tô sử dụng cảm biến bướm ga hai tín hiệu nhằm phục vụ việc đối chiếu và kiểm tra chéo. Khi bướm ga thay đổi vị trí, hai đường tín hiệu có xu hướng biến đổi theo hai chiều khác nhau. Vì vậy, quan sát đồng thời cả hai kênh mang lại nhiều thông tin hơn so với chỉ đọc một giá trị điện áp riêng lẻ.
Trong ví dụ đo trên Maiten B7, OWON TAO3104A thuộc dòng TAO3000 được sử dụng để kết nối với các điểm đo trong mạch cảm biến. Sơ đồ mạch là cơ sở để xác định đúng đường tín hiệu trước khi ghi dạng sóng.
Quan sát hai tín hiệu bằng OWON TAO3104A
Trong phép đo được mô tả, tín hiệu vị trí bướm ga thứ nhất được đưa vào CH1, còn tín hiệu thứ hai được đưa vào CH2. Khi trạng thái vận hành thay đổi, điện áp trên CH1 giảm và dạng sóng tạo xu hướng lõm. Cùng thời điểm đó, điện áp trên CH2 tăng và dạng sóng có xu hướng lồi.
Theo ví dụ này, tổng điện áp của CH1 và CH2 là 5 V. Việc cộng và đối chiếu hai giá trị cung cấp một tiêu chí kiểm tra chéo: nếu tổng lớn hơn hoặc nhỏ hơn 5 V, kỹ thuật viên có thể xem đây là dấu hiệu cần tiếp tục kiểm tra cảm biến và mạch liên quan. Kết quả không nên được tách khỏi sơ đồ điện, điều kiện đo và trạng thái thực tế của xe.
Quy trình kiểm tra tổng quát
- Xác định chính xác các chân nguồn, mass và tín hiệu dựa trên sơ đồ mạch của xe.
- Kết nối CH1 và CH2 của máy hiện sóng vào hai đường tín hiệu cần đối chiếu.
- Thiết lập thang điện áp và trục thời gian phù hợp để quan sát toàn bộ quá trình thay đổi.
- Vận hành hệ thống theo điều kiện thử và ghi lại dạng sóng của hai kênh.
- So sánh chiều biến đổi, độ liên tục và tổng điện áp của hai tín hiệu.
- Nếu xuất hiện sai lệch, tiếp tục kiểm tra cảm biến, dây dẫn và các điểm kết nối trước khi kết luận.
Quy trình trên tập trung vào việc đọc quan hệ giữa hai tín hiệu. Dạng sóng không chỉ cho biết mức điện áp tại một thời điểm mà còn giúp nhận biết sự gián đoạn hoặc biến đổi không đồng đều trong suốt quá trình vận hành.
Ứng dụng với các cảm biến ô tô khác
Ngoài cảm biến bướm ga, tài liệu thử nghiệm còn ghi nhận dạng sóng khi đo cảm biến trục khuỷu từ điện và cảm biến trục cam Hall trên Maiten bằng OWON TAO3104A. Mỗi loại cảm biến tạo tín hiệu khác nhau, do đó cách đặt thang đo, kiểu kích hoạt và tiêu chí đánh giá cần phù hợp với mạch đang kiểm tra.
Đặc điểm của TAO3000 hỗ trợ chẩn đoán ô tô
Phiên bản TAO3000 bốn kênh có băng thông đến 120 MHz, tốc độ lấy mẫu thời gian thực tối đa 1 GSa/s, độ phân giải dọc 14 bit và độ dài bản ghi 40 M. Tốc độ làm tươi dạng sóng đạt 75.000 wfms/s. Khả năng lưu trữ dài, nền nhiễu thấp và tốc độ làm tươi cao hỗ trợ quan sát tín hiệu nhỏ cũng như những sự kiện dạng sóng ít xuất hiện.
Dòng thiết bị này hỗ trợ nhiều chế độ kích hoạt, gồm Edge, Video, Pulse, Slope, Runt, Windows, Timeout, I2C, SPI, RS232/UART, CAN và Nth Edge. Khả năng giải mã được cung cấp cho I2C, SPI, RS232/UART và CAN. Các phép toán gồm cộng, trừ, nhân, chia, FFT, FFTrms, Intg, Diff, Sqrt và hàm do người dùng xác định; thiết bị cũng có các bộ lọc thông thấp, thông cao, thông dải và chắn dải.
Màn hình cảm ứng đa điểm 8 inch có độ phân giải 800 × 600 pixel. Các giao tiếp được nêu gồm USB host, USB device, LAN và Wi-Fi tùy chọn. TAO3000 cũng hỗ trợ SCPI và LabVIEW, tạo thêm phương thức khai thác dữ liệu trong các hệ thống đo phù hợp.
Lựa chọn phiên bản hai kênh hoặc bốn kênh
Phiên bản TAO3000 hai kênh kết hợp máy hiện sóng số và đồng hồ vạn năng 4½ chữ số. Giao diện đồng hồ vạn năng có thể hiển thị cùng màn hình với máy hiện sóng. Chức năng ghi dữ liệu cho phép theo dõi trong thời gian dài và xuất dữ liệu sang tệp CSV.
Với phép đo cảm biến bướm ga hai tín hiệu, cấu hình hai kênh đáp ứng nhu cầu quan sát đồng thời CH1 và CH2. Phiên bản bốn kênh phù hợp khi cần mở rộng số điểm đo hoặc theo dõi thêm các tín hiệu liên quan trong cùng một lần kiểm tra. Việc lựa chọn nên dựa trên số kênh cần quan sát, thời lượng ghi và yêu cầu phân tích thực tế.
Kết luận
Đo cảm biến bướm ga bằng máy hiện sóng giúp thể hiện rõ mối quan hệ giữa hai đường tín hiệu theo thời gian. Trong ví dụ với OWON TAO3104A, một kênh giảm trong khi kênh còn lại tăng, còn tổng điện áp được dùng để kiểm tra chéo. Kết hợp dạng sóng với sơ đồ mạch và điều kiện vận hành là cách tiếp cận phù hợp để khoanh vùng bất thường trong quá trình chẩn đoán cảm biến ô tô.
