BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM BO MẠCH KẾT NỐI MÁY TÍNH
LÀM OSCILLOSCOPE VÀO CHẨN ĐỐN HỆ THỐNG PHUN
XĂNG EFI

Giảng viên hướng dẫn:

Th.S Mai Sơn Hải

Sinh viên thực hiện:

Võ Văn Nhật

Mã số sinh viên:

58131965

Khánh Hòa, tháng 05 năm 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM BO MẠCH KẾT NỐI MÁY TÍNH
LÀM OSCILLOSCOPE VÀO CHẨN ĐỐN HỆ THỐNG PHUN
XĂNG EFI

GVHD: Th.S Mai Sơn Hải
SVTH:

Võ Văn Nhật

MSSV:

58131965

Khánh Hòa, tháng 05 năm 2020


I


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Khoa/viện: Kỹ thuật Giao thông
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đồ án: Nghiên cứu, thử nghiệm bo mạch kết nối máy tính làm oscilloscope chẩn đốn
hệ thống phun xăng EFI.
Giảng viên hướng dẫn: Th.S Mai Sơn Hải
Sinh viên được hướng dẫn: Võ Văn Nhật
MSSV: 58131965
Khóa: 2016 – 2020
Ngành: Kỹ thuật Ô tô
Lần KT

Ngày
Nội dung
Nhận xét của GVHD
1
2
3
4
Kiểm tra giữa tiến độ của Trưởng BM
Ngày kiểm tra:……

Đánh giá cơng việc hồn thành: ……….%
Được tiếp tục:
Không tiếp tục:

Ký tên
……………….

5
6
7
8
Nhận xét chung (sau khi sinh viên hồn thành ĐA):
……………………………………………………………………………………….…
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Điểm hình thức:……/10
Điểm nội dung:......./10
Điểm tổng kết:………/10
Đồng ý cho sinh viên:
Được bảo vệ:

Không được bảo vệ:
Khánh Hòa, ngày......., tháng......, năm......
Cán bộ hướng dẫn.
(Ký và ghi rõ họ tên)

I


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Khoa/Viện: Kỹ thuật Giao thông
PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho cán bộ chấm phản biện)
1. Họ tên người chấm:……………………………….
2. Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện ĐA
Họ và tên: Võ Văn Nhật
MSSV: 58131965
Lớp: 58.CNOT-1
Ngành: Kỹ thuật Ơ tơ
3. Tên đồ án: Nghiên cứu, thử nghiệm bo mạch kết nối máy tính làm oscilloscope chẩn
đốn hệ thống phun xăng EFI.
4. Nhận xét:
- Hình thức: ..............................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
- Nội dung: ...............................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
Điểm hình thức:....../10

Điểm nội dung:....../10
Điểm tổng kết:....../10
Kết luận cho sinh viên: Được bảo vệ:
Khơng được bảo vệ:
Khánh Hịa, ngày......., tháng......, năm......
Cán bộ hướng dẫn.
(Ký và ghi rõ họ tên)

II


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Khoa/viện: Kỹ thuật giao thông
PHIẾU CHẤM ĐIỂM CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Họ tên thành viên HĐ:................................................................................................
Chủ tịch:
Thư ký:
Ủy viên:
2. Tên đề tài: Nghiên cứu, thử nghiệm bo mạch kết nối máy tính làm oscilloscope chẩn
đoán hệ thống phun xăng EFI.
3. Họ tên sinh viên thực hiện: Võ Văn Nhật
MSSV: 58131965
4. Phần đánh giá và cho điểm của thành viên hội đồng (theo thang điểm 10)
a) Hình thức, bố cục bài báo cáo (sạch, đẹp, cân đối giữa các phần,…)
: ………
b) Nội dung bản báo cáo (thể hiện mục tiêu, kết quả,…)
: ………
c) Trình bày (đầy đủ, ngắn gọn, lưu lốt, khơng q thời gian,…)


: ………

d) Trả lời các câu hỏi của người chấm (đúng/sai)

: ………

đ) Trả lời các câu hỏi của thành viên hội đồng (đúng/sai)

: ………

e) Thái độ, cách ứng xử, mức độ tự tin

: ………

g) Nắm vững nội dung đề tài

:……….

h) Nắm vững những vấn đề liên quan đề tài

:……….

i) Tính sáng tạo khoa học của sinh viên

:……….
Tổng cộng

: ……....

Điểm trung bình của các cột điểm trên:……./10

Khánh Hịa, ngày.......,tháng.......,năm 2020
Cán bộ chấm điểm
(Ký và ghi rõ họ tên)

III


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài ”Nghiên cứu thử nghiệm bo mạch kết
nối máy tính làm oscilloscope chẩn đốn hệ thống phun xăng điện tử EFI” là cơng trình
nghiên cứu thử nghiệm của cá nhân tôi và chưa từng được công bố cho tới thời điểm
này.
Khánh Hòa, ngày....tháng....năm 2020
Sinh viên thực hiện

Võ Văn Nhật

IV


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn đến tồn thể q thầy trong bộ mơn kỹ
thuật ô tô đã tận tình hướng dẫn, dạy dỗ và trang bị cho em những kiến thức quan trọng
trong những năm vừa qua.
Đặc biệt, để hoàn thành bài đồ án được tốt em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu
sắc đến thầy Th.S Mai Sơn Hải người đã tận tình hướng dẫn trực tiếp, chỉ bảo những
khó khăn và tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy, các bạn học đã quan
tâm thăm hỏi và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!


V


MỤC LỤC
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ....................... I
PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................................. II
PHIẾU CHẤM ĐIỂM CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ...............III
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... IIIIV
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. V
DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... VIII
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................................... XII
LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................... XII1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN OSCILLOSCOPE .............................................................2
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ OSCILLOSCOPE (DAO ĐỘNG KÝ) ..........................2
1.2. CẤU TẠO MỘT OSCILLOSCOPE .........................................................................2
1.2.1. Cấu tạo oscilloscope .......................................................................................2
1.2.2. Oscilloscope có nhớ tương tự .........................................................................4
1.2.3. Oscilloscope hai tia ........................................................................................5
1.2.4. Cấu tạo oscilloscope lưu trữ số ......................................................................5
1.2.5. Máy hiện sóng dựa trên nền máy tính ............................................................6
1.3. CHỨC NĂNG CỦA OSCILLOSCOPE TRONG CHẨN ĐỐN ............................7
1.3.1. Khái niệm chẩn đốn ......................................................................................7
1.3.3. Các loại thơng số dùng trong chẩn đốn .......................................................7
1.3.4. Một số phương pháp và thiết bị chẩn đoán ....................................................8
1.3.4.1. Phương pháp chẩn đoán đơn giản ...........................................................8
1.3.4.2. Phương pháp tự chẩn đoán ......................................................................8
1.3.5. Chức năng của osclloscope trong chẩn đoán ...............................................10
1.4. CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ EFI SỬ DỤNG
OSCILLOSCOPE ..........................................................................................................11

VI


1.4.1. Một số hư hỏng .............................................................................................11
1.4.2. Phân tích một số cảm biến ảnh hưởng đến hệ thống phun xăng ..................12
Đường đặc tính kim phun .......................................................................................12
CHƯƠNG 2. TÍNH NĂNG KỸ THUẬT VÀ SỬ DỤNG CỦA OSCILLOSCOPE ....16
2.1. SỬ DỤNG OSCILLOSCOPE CƠ BẢN .................................................................16
2.2. OSCILLOSCOPE HANTEK 6022BE ....................................................................18
2.2.1. Tính năng kỹ thuật của máy hantek 6022BE ................................................18
2.2.1.1. Mô tả.......................................................................................................18
2.2.1.2. Thông số kỹ thuật ...................................................................................18
2.2.2. Cách cài đặt kết nối với máy tính .................................................................19
2.2.2.1. Cài đặt trên windows 7/xp/vista .............................................................19
2.2.2.2. Cài đặt trên windows 10 .........................................................................19
2.2.3 Giới thiệu các chức năng của hantek 6022BE ..............................................21
2.2.4. Que đo máy hiện sóng...................................................................................34
2.2.5. Sử dụng oscilloscope hantek 6022BE ...........................................................34
CHƯƠNG 3. SỬ DỤNG OSCILLOSCOPE CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG PHUN XĂNG
.......................................................................................................................................36
3.1. THIẾT BỊ PHỤ TRỢ SUY GIẢM TÍN HIỆU BĂNG THƠNG 10 MHZ ...............36
3.2. KHẢO SÁT MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG EFI - TCCS .........................38
3.3. THỬ NGHIỆM OSCILLOSCOPE VÀO CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG PHUN XĂNG
EFI .................................................................................................................................42
3.3.1. Hệ thống phun xăng EFI TCCS – KFZ 2006D .............................................42
3.3.2. Mô hình phun xăng điện tử 3S-GE ...............................................................47
3.3.3. Khảo sát trên động cơ TOYOTA YARIS .......................................................53
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN .............................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................63
VII



DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Mơ tả cấu tạo súng điện tử ..............................................................................2
Hình 1.2. Mơ tả sơ đồ cấu tạo dao động ký tương tự ......................................................4
Hình 1.3. Mơ tả cấu tạo dao động kí hai tia ...................................................................5
Hình 1.4. Mơ tả sơ đồ khối cấu tạo oscilloscope số ........................................................6
Hình 1.5. Dụng cụ đo ......................................................................................................8
Hình 1.6. Mơ tả sơ đồ ngun lý hình thành hệ thống tự chẩn đốn ..............................9
Hình 1.7. Sơ đồ khối của hệ thống điện của phần điều khiển phun xăng .....................10
Hình 1.8. Đường đặc tính của kim phun [5] ..................................................................12
Hình 1.9. Mơ tả các ảnh hưởng đến thời điểm phun .....................................................13
Hình 1.10. Mơ tả các hiệu chỉnh và các tín hiệu khác nhau ..........................................13
Hình 1.11. Mơ tả đường đăc tính của cảm biến nhiệt độ nước làm mát .......................14
Hình 1.12. Mơ tả sự hiệu chỉnh nhiên liệu khi động cơ hoạt động ...............................14
Hình 1.13. Mơ tả hệ số điều chỉnh.................................................................................15
Hình 2.1. Mơ tả mặt tiền của một dao động ký .............................................................16
Hình 2.2. Các thành phần của máy ................................................................................18
Hình 2.3. Kết nối bo mạch với máy tính .......................................................................19
Hình 2.4. Cửa sổ cài đặt ................................................................................................20
Hình 2.5. Cửa sổ recovery .............................................................................................20
Hình 2.6. Chế độ advance startup ..................................................................................20
Hình 2.7. Cửa sổ troubleshoot .......................................................................................21
Hình 2.8. Cửa sổ advanced options ...............................................................................21
Hình 2.9. Cửa sổ cài đặt khởi động ...............................................................................21
Hình 2.10. Cửa sổ cài đặt khởi động .............................................................................21
Hình 2.11. Dao diện ban đầu .........................................................................................22
VIII



Hình 2.12. File ...............................................................................................................23
Hình 2.13. Horizontal system ........................................................................................23
Hình 2.14. Time/div ......................................................................................................24
Hình 2.15. Vertical system ............................................................................................24
Hình 2.16. Thiết lập suy giảm .......................................................................................24
Hình 2.17. Ảnh sóng khi tắt đảo ngược .........................................................................25
Hình 2.18. Ảnh sóng khi bật đảo ngược ........................................................................25
Hình 2.19. Trigger .........................................................................................................25
Hình 2.20. Mode ............................................................................................................25
Hình 2.21. Sweep...........................................................................................................26
Hình 2.22. Source ..........................................................................................................26
Hình 2.23. Slope ............................................................................................................26
Hình 2.24. Display .........................................................................................................26
Hình 2.25. Dạng lưới được tắt .......................................................................................27
Hình 2.26. Dạng lưới được tắt .......................................................................................27
Hình 2.27 intensity ........................................................................................................27
Hình 2.28. Cusor ............................................................................................................28
Hình 2.29. Source ..........................................................................................................28
Hình 2.30. Type .............................................................................................................28
Hình 2.31. Con trỏ chéo hiển thị trên cửa sổ .................................................................28
Hình 2.32. Con trỏ dọc hiển thị trên màn hình ..............................................................29
Hình 2.33. Con trỏ ngang hiển thị trên cửa sổ...............................................................29
Hình 2.34. Utility ...........................................................................................................29
Hình 2.35. Math .............................................................................................................30
Hình 2.36. FFT ..............................................................................................................30
Hình 2.37. Cửa sổ REF ..................................................................................................31
IX


Hình 2.38. Dạng sóng tham khảo ..................................................................................32

Hình 2.39. Measure .......................................................................................................32
Hình 2.40. Thơng số đo theo chiều dọc .........................................................................32
Hình 2.41. Thơng số đo theo chiều ngang .....................................................................33
Hình 2.42. Que đo đầu dị suy hao 10x .........................................................................34
Hình 3.1. Thiết bị hỗ trợ attenuator 20:1 .......................................................................36
Hình 3.2. Sơ đồ mạch điện thiết bị suy giảm tín hiệu ...................................................36
Hình 3.3. Mạch điện sau đi gộp R2 và R3 ......................................................................37
Hình 3.4. Mơ tả sơ đồ chung của hệ thống phun xăng điện tử EFI – TCCS .................38
Hình 3.5. Mơ tả sơ đồ mạch điện và dạng sóng của cảm biến G, Ne ...........................39
Hình 3.6. Mơ tả cảm biến tốc độ trên mơ hình ..............................................................39
Hình 3.7. Mô tả sơ đồ mạch điện của cảm biến lưu lượng gió và cảm biến lưu lượng khí
nạp .................................................................................................................................39
Hình 3.8. Mơ tả thực tế trên mơ hình ............................................................................39
Hình 3.9. Mơ tả cảm biến nhiệt độ nước làm mát .........................................................40
Hình 3.10. Mơ tả đường đặc tính của cảm biến nhiệt độ nước làm mát [3]..................40
Hình 3.11. Mơ tả sơ đồ mạch điện và hình ảnh thực tế trên mơ hình của cảm biến vị trí
bướm ga .........................................................................................................................41
Hình 3.12. Mơ tả sơ đồ mạch điện tín hiệu igt và IGT [4] ............................................42
Hình 3.13. Mơ tả tín hiệu IGT và IGF ...........................................................................42
Hình 3.14. Hệ thống phun xăng điện tử EFI KFZ 2006D .............................................42
Hình 3.15. Mơ tả sơ đồ đấu dây để chẩn đốn ..............................................................43
Hình 3.16. Mơ tả sơ đồ thực tế nối dây các tín hiệu trên mơ hình EFI KFZ.................44
Hình 3.17. Mơ tả xung tín hiệu vịi phun ......................................................................44
Hình 3.18. Mơ tả tín hiệu cảm biến tốc độ động cơ ......................................................45
Hình 3.19. Mơ tả tín hiệu cảm biến vị trí trục cam G ...................................................45
X


Hình 3.20. Mơ tả xung tín hiệu xác nhận đánh lửa .......................................................46
Hình 3.21. Mơ tả xung tín hiệu thời điểm đánh lửa ......................................................46

Hình 3.22. Mơ hình phun xăng điện tử đa điểm 3SGE .................................................47
Hình 3.23. Mơ tả sơ đồ thực tế nối dây các tín hiệu trên mơ hình 3SGE......................47
Hình 3.24. Mơ tả xung tín hiệu vịi phun chính ............................................................48
Hình 3.25. Mơ tả xung tín hiệu vị trí trục cam G ..........................................................48
Hình 3.26. Mơ tả xung tín hiệu tốc độ động cơ NE ......................................................49
Hình 3.27. Mơ tả xung tín hiệu đánh lửa IGT ...............................................................49
Hình 3.28. Mơ tả xung tín hiệu xác nhận đánh lửa IGF ................................................50
Hình 3.29. Xung phun ở số vịng quay 1200v/p............................................................50
Hình 3.30. Xung phun khi mất tín hiệu đánh lửa ..........................................................51
Hình 3.31. Xung phun khi mất tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát ................51
Hình 3.32. Tín hiệu vịi phun khi mất tín hiệu vta ........................................................52
Hình 3.33. Tín hiệu vịi phun ở số vịng quay cao ........................................................52
Hình 3.34. Mơ hình động cơ Toyota Yaris ...................................................................53
Hình 3.35. Mô tả sơ đồ mạch điện hệ thống phun xăng trên động cơ toyota yaris [4]. 55
Hình 3.36. Mơ tả cách đấu dây trên hệ thống phun xăng Toyota Yaris ........................56
Hình 3.37. Tín hiệu vịi phun, 20ms/div, 2v/div ...........................................................58
Hình 3.38. Tín hiệu thời điểm đánh lửa igt, 10 ms/div, 2v/div .....................................59
Hình 3.39. Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga, 200 us/div, 1v/div .................................59
Hình 3.40. Tín hiệu vịi phun khi mất tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát .........60
Hình 3.41. Tín hiệu vịi phun #10, 20 ms/div, 2v/div ...................................................61

XI


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ECU: Eclectronic Control Unit (bộ điều khiển điện tử).
LCD: Liquid Crystal Display (Màn hình tinh thể lỏng).
DC: Direct Curent (dòng điện một chiều).
AC: Alternating Current (dòng điện xoay chiều).
REF: Refenence (tài liệu tham khảo).

ECM: Engine control bo mạche (khối điều khiển động cơ).
TP: Throttle Position Sensor (Cảm biến vị trí bướm ga).
CKP: Crankshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục khuỷu).
CMP: Camshaft Position Sensor (Cảm biến vị trí trục cam).
MAF: Mass Air Flow (Cảm biến khối lượng khí nạp).
IAT: Intake Air Temperature (Nhiệt độ khí nạp).
VTA: Tín hiệu độ mở bướm ga.
VVT-i: Variable Valve Timing with Intelligence (Hệ thống điều phối van biến thiên).
ADC: Analog to Digital Converter (Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số).
DAC: Digital to Analog Converter (Chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự).
SFI: Sequential Feul Injector.
DIS: Hệ thống đánh lửa trực tiếp.
EFI: Electronic Feul Injector (Phun nhiên liệu điện tử).

XII


LỜI NÓI ĐẦU
Nền kinh tế của nước ta đang trên đà phát triển, đời sống người dân ngày càng
tăng cao, kéo theo đó nhu cầu tiện ích khơng ngừng tăng cũng như việc sử dụng ô tô
làm phương tiện di chuyển chính. Kéo theo đó trong các q trình vận hành, sử dụng thì
khơng thể tránh được những hư hỏng. Do vậy cần phải chẩn đoán để tăng hiệu suất cải
thiện chất lượng và đặc biệt là để tìm ra các nguyên nhân gây ra các hư hỏng.
Hiện nay, các thiết bị máy móc được sử dụng để hỗ trợ cho việc chẩn đốn trở
nên chính xác dễ dàng và nhanh chóng. Trong số đó, oscilloscope hay cịn gọi máy hiện
sóng, đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới nói chung và nước ta nói riêng.
Để tìm hiểu sâu hơn về sử dụng cũng như các chức năng của oscilloscope. Em
được giao thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“Nghiên cứu thử nghiệm bo mạch kết nối máy tính làm oscilloscope để chẩn đốn


hệ thống phun xăng điện tử EFI”.
Với các nội dung:
Chương 1. Tổng quan về oscilloscope.
Chương 2. Tính năng kỹ thuật và sử dụng của oscilloscope.
Chương 3. Thử nghiệm oscilloscope chẩn đoán hệ thống phun xăng EFI.
Chương 4. Kết luận.
Trong q trình hồn thành đồ án Em đã tìm kiếm, tham khảo, dịch thuật tài liệu
và tiếp cận thực tế để nghiên cứu oscilloscope. Em đã rất cố gắng tìm hiểu mày mị
nhưng do kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong q
Thầy trong bộ mơn đóng góp thêm ý kiến để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Mai Sơn Hải đã tận tình hướng dẫn Em
hồn thành đồ án tốt nghiệp.

1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN OSCILLOSCOPE
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ OSCILLOSCOPE (DAO ĐỘNG KÝ)
Khái Niệm
Oscilloscope hay còn gọi là máy hiện sóng hay dao động ký, là một thiết bị đo
lường có khả năng đọc được tín hiệu điện thay đổi theo thời gian và hiển thị nó trên đồ
thị. Trục X biểu diễn thời gian trục Y biễu diễn giá trị điện áp [1].
Phân loại
Máy dao động ký tương tự - Analog Osciloscope.
Oscilloscope một hay nhiều kênh – one, dual and multiple oscilloscope.
Oscilloscope lưu trữ số - Digital storage oscilloscopes (DSOs).
1.2. CẤU TẠO MỘT OSCILLOSCOPE
1.2.1. Cấu tạo oscilloscope
Một oscilloscope bao gồm: Súng điện tử, hệ thống lái tia, màn hình huỳnh quang.
- Súng điện tử

Cấu tạo:

Hình 1.1. Mơ tả cấu tạo súng điện tử
F: Sợi đốt, K: Ca tốt, G: Lưới điều chế, A1, A2: A nốt.
2


Thành phần chủ yếu của một oscilloscope là ống tia điện tử. Ống tia điện tử có
vỏ bằng thủy tinh, chân không, chứa các điện cực. Đầu ống tia điện tử có hình trụ trịn
chứa súng điện tử và hai cặp lệch phiến làm lệch. Đầu còn lại của ống tia điện tử loe ra
dạng hình nón cụt, đáy hình nón chứa màn hình huỳnh quang, bên vách của hình chóp
có qt một lớp than chì dẫn điện suốt từ hai cặp lệch phiến đến màn hình huỳnh quang.
Cấu tạo của ống tia điện tử được bổ ngang như hình 1.1 [1].
Dựa vào hình 1.1 mơ tả cấu tạo của súng điện tử ta có thể thấy rằng nhiệm vụ của
nó là có thể tạo ra một chùm tia điện tử nhỏ, gọn, bắn tới mà hình huỳnh quang [1].
Nguyên lý hoạt động: Bắt đầu từ ca tốt K các chùm tia điện tử được phát xạ nhờ
sợi đốt F nung nóng, các chùm tia điện tử này xuyên qua các khe hở của lưới điều chế
(G)và các điện cực (A1, A2), màn hình huỳnh quang sẽ nhận được các chùm tia điện tử
này và phát sáng [1].
Điện trường khác nhau giữa các điện cực làm ảnh hưởng tác động đến chùm tia
điện tử và làm quy tụ nó lại trên màn hình quỳnh quang [1].
A nốt A1, A2 và lưới điều chế M như là một thấu kính điện tử để tập hợp các
chùm tia điện tử lại. Ta có thể biến đổi điện trở trên các điện cực này tăng hoặc giảm
tức là điện áp của các điện cực này cũng thay đổi tỉ lệ thuận với nhau nhờ đó ta có thể
thay đổi hay điều chỉnh độ tập hợp các tia điện tử ở trên màn hình huỳnh quang [1].
Để thay đổi độ sáng của mà hình huỳnh quang yếu hay mạnh ta chỉ cần thay đổi
điện áp trên a nốt A2 [1].
- Hệ thống lái tia
Súng điện tử tạo ra chùm tia điện tử nhỏ gọn đi qua hai cặp lệch phiến làm lệch
tới hàn hình huỳnh quang. Hai cặp lệch phiến làm lệch này vuông góc với nhau bao

quanh trục ống (hình 1.1) dựa vào hệ trục tọa độ ta xác định được đó là trục X và Y.
Điện áp trong hệ thống lái tia này tạo nên một từ trường, nó làm lệch chuyển động của
chùm tia điện tử và độ lệch này phụ thuộc vào điện áp và thời gian bay qua hệ thống lái
tia này [1].
- Màn huỳnh quang
Mà hình huỳnh quang là màn hình được qt ở phía bên trong một vài lớp huỳnh
quang. Các lớp huỳnh quang này phát sáng khi có các chùm tia điện tử tiếp xúc và sẽ
3


sáng được một khoảng thời gian ngắn. Đây chính là độ dư huy của màn hình quang. Tùy
thuộc vào cơng dụng mà độ dư huy này lớn hay bé. Với các dao động ký để quan sát
quá trình biến đổi chậm thì dùng các ống tia có độ dư huy cao [1].
Thơng thường màu sắc của dạng sóng trong màn hình huỳnh quang là màu xanh
lá cây [1].
- Vấn đề gây méo đồ thị dao động
Độ sáng dạng sóng trong một đơn vị thời gian phụ thuộc vào năng lượng của điện
tử và số lượng điện tử bắn tới. Ta có thể thay đổi độ sáng bằng cách thay đổi điện áp
trên lưới điều chế G để thay đổi mật độ tín hiệu điện tử [1].
Lưới điều chế G có điện thế dương q lớn thì khơng chỉ riêng độ sáng của dạng
sóng tăng mà cịn cho cho dạng sóng quan sát được bị méo đi làm cho phép đo cũng sai
đi [1].
1.2.2. Oscilloscope có nhớ tương tự
Oscilloscope có nhớ tương tự là một loại có nhớ đặc biệt. Có cấu tạo như một
oscilloscope thông thường như đã nêu ở mục 1.2.1 nhưng có cấu tạo của màn hình đặc
biệt hơn là có thể nhớ được dạng sóng thư được. Nó là một tập hợp của lớp phốt pho
(lớp nhớ), màn kim loại và màn thủy tinh [1].
Mô tả sơ đồ cấu tạo dao động ký tương tự thể hiện ở hình 1.2.

Hình 1.2. Mơ tả sơ đồ cấu tạo dao động ký tương tự

Nguyên lý hoạt động:
Khi chưa hoạt động, các điện tử đo “súng phun tràn” phát ra được màn kim loại
hút về phía nó, vì các điện tử này có năng lượng thấp nên khơng xun qua được lớp
phốt pho, và các điện tử này bị ống chuẩn trực gom lại, trên màn hình khơng có xuất
hiện gì.
4


Khi súng điện tử vẽ hoạt động, và có tín hiệu cần quan sát được đưa vào dao động
ký, điện tử từ súng điện tử có năng lượng cao, tạo ra sự phát xạ cho lớp nhớ, các điện tử
này cũng được ống chuẩn trực gom lại. Điện tích dương sẽ hình thành trên màn hình tại
mỗi điểm có sự phát xạ. Như vậy, một dao động đồ có điện tích dương được vạch ra ở
lớp nhớ. Đường vẽ dao động này sẽ được lưu lại hàng giờ vì mỗi phần tử tại điểm nhớ
có độ cách điện cao. Các điện tử có năng lượng thấp được tạo từ súng điện tử phun tràn,
bây giờ bị hút về phía điện tích dương để xun qua nó tới màn kim loại có điện thế
dương hơn. Khi đi qua lớp nhớ, các điện tử làm cho phốt pho tiếp tục phát sáng và dạng
dao động của tín hiệu được hiện lại liên tục. Nếu muốn xóa thì phải làm cho màn kim
loại tích điện âm, lúc này sẽ đẩy các điện tử từ súng phun tràn quay về lớp nhớ, tụ họp
lại, lúc này vùng phát sáng trở về mức điện thế như các phần tử xung quanh [1].
1.2.3. Oscilloscope hai tia
Cấu tạo của máy hiện sóng hai tia được minh họa như hình 1.3.

Hình 1.3. Mơ tả cấu tạo dao động kí hai tia
F – Sợi đốt

A1 – A nốt 2 (tiêu tụ)

K – Ca tốt

A2 – A nốt 2 (tăng tốc)


M – Cực điều chế

X, Y – Phiến làm lệch X, Y

1,2 – Dạng sóng phát ra
Có cấu tạo tương tự như oscilloscope một tia, nhưng đặc biệt là trong oscilloscope
hai tia có hai súng phóng tia điện tử riêng biệt trong một ống tia điện tử. Mỗi súng phóng
tia điện tử sẽ cho một vệt sóng [1].
1.2.4. Cấu tạo oscilloscope lưu trữ số
- Ưu điểm của dạng này là:
5


Thay đổi được thời gian hiển thị.
Hình ảnh đẹp, sắc nét, rõ ràng.
Sử dụng dễ dàng thuận tiện hơn.
Thay đổi được tín hiệu từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số.
Kết nối dễ dàng với máy tính.
Sơ đồ khối cấu tạo của oscilloscope số được vẽ cơ bản như hình 1.8.

Hình 1.4. Mơ tả sơ đồ khối cấu tạo oscilloscope số
Nguyên lí hoạt động:
Dựa vào sơ đồ khi mạch đang ở vị trí số 1 lúc này làm việc như là một
oscilloscope thông thường. Khi chuyển mạch ở vị trí số 2 là một oscilloscope điện tử số.
Tín hiệu đưa vào đầu vào Y đến mạch vào đến bộ biến đổi từ tương tự sang số (ADC)
và khởi động q trình biến đổi. Tín hiệu vào được số hóa tức là biến đổi tín hiệu tương
tự sang bộ mã nhị phân tương ứng. Để kết thúc quá trình bộ điều khiển sẽ nhận tín hiệu
từ ADC [1].
Sau đó từ bộ ADC sẽ đưa tín hiệu ở dạng mã nhị phân này đến bộ nhớ và được

lưu trữ ở đó. Khi cần xuất dữ liệu này ra thì tín hiệu này sẽ được đưa đến bộ DAC và
biến tín hiệu này từ dạng số sang tương tự và chuyển đến bộ khuếch đại X, Y và đưa ra
màn hình. Một nhược điểm của oscilloscope đó là dải tần của nó bị hạn chế tại vì bộ
DAC có tốc độ biến đổi thấp (1 – 10 MHz) [1].
1.2.5. Máy hiện sóng dựa trên nền máy tính
Máy hiện sóng dựa trên nền máy tính là một loại máy gồm bo mạch thu tín hiệu
và dựa trên nền tảng của máy tính để hiển thị thông tin thu vào qua cáp USB. Dựa vào
đó để điều khiển thơng số [8].
6


1.3. CHỨC NĂNG CỦA OSCILLOSCOPE TRONG CHẨN ĐOÁN
1.3.1. Khái niệm chẩn đoán
Định nghĩa
Chẩn đoán là phương pháp tác động kỹ thuật vào q trình khai thác sử dụng ơ
tơ nhằm đảm bảo sự hoạt động đáng tin cậy cho ô tơ thơng qua cách phát hiện và dự báo
chính xác các hư hỏng mà không cần phải tháo rời các cụm tổng thành của ô tô [2].
Ý nghĩa
Tăng độ tin cậy.
Chi phí lao động và tiêu hao nhiên liệu giảm.
Thời gian sử dụng được kéo dài.
Xác định được phương án sữa chữa tốt nhất [2].
1.3.3. Các loại thông số dùng trong chẩn đoán
- Tham số cấu trúc
Là các tham số chỉ rõ đặc điểm kết cấu của cụm máy, do nhà chế tạo quy định,
như: Kích thước, khe hở lắp ghép, độ chính xác lắp ghép tương quan góc đánh lửa sớm
hoặc phun sớm, pha phân phối khí…vv [3].
- Tham số ra
Bao gồm những tín hiệu mà động cơ các hệ thống bộc lộ ra bên ngồi trong q
trình làm việc [3].

- Tham số chẩn đoán
Là những tham số ra được sử dụng trong q trình chẩn đốn kỹ thuật ô tô [3].
Điều kiện tham số ra được dùng làm tham số chẩn đoán
- Điều kiện đơn trị
Mỗi tham số ra được sử dụng làm tham số chẩn đoán khi chúng chỉ phản ánh duy
nhất một giá trị của tham số kết cấu [3].
- Có khả năng biến đổi rộng
Điều này đòi hỏi các tham số ra dùng làm tham số chẩn đốn có phạm vi thay đổi
rộng ứng với thay đổi của tham số kết cấu [3].
7


- Dễ thực hiện
Khi dùng làm tham số chẩn đoán, tham số ra phải đo, đếm được một cách dễ
dàng, thuận tiện [3].
1.3.4. Một số phương pháp và thiết bị chẩn đốn
1.3.4.1. Phương pháp chẩn đốn đơn giản
- Thơng qua các cảm nhận của các giác quan con người:
Nhờ âm thanh các bộ phận tiếp xúc với nhau và nằm trong vùng âm thanh con
người cảm nhận được.
Nhờ chất lượng màu sắc của khí thải, nhớt…
Nhờ khứu giác cảm nhận được mùi khí thải, nhiên liệu.
Nhờ việc tác dụng lực mơ men lên các đối tượng chẩn đốn.
- Dựa vào các công cụ đo đơn giản:
Dụng cụ nghe tiếng gõ động cơ bằng ống nghe.
Dụng cụ đo áp suất: Dầu bơi trơn, khí nén (hình 1.5 a), áp suất nhiên liệu.
Dụng cụ đo kích thước, đo góc, lực kế…
Các loại đồng hồ đo điện áp.

a. Thiết bị đo áp suất khí nén


b. Máy G-SCAN 3

Hình 1.5. Mơ tả dụng cụ đo
Thiết bị chẩn đốn hiện đại có khả năng chẩn đốn được đồng bộ tình trạng kỹ
thuật của động cơ và các hệ thống ô tô như: G – SCAN, G – SCAN 2, G – SCAN 3
(hãng GIT Hàn Quốc) (hình 1.5 b); TECH – 2 (hãng GM) …
8


1.3.4.2. Phương pháp tự chẩn đoán
Khái niệm về tự chẩn đốn
Khi cơng nghệ phát triển mọi thứ đều trở nên dễ dàng kể cả trong lĩnh vực chẩn
đoán các pan bệnh về ô tô. Điều này đã giúp cho con người giao tiếp được với các thơng
tin chẩn đốn nhanh chóng thuận lợi nhờ sự tham gia của máy tính chuyên dụng (CPU).
Nhờ đó các pan bệnh triệu chúng hư hỏng được phát hiện và sữa chữa kịp thời và ngăn
ngừa các sự cố không mong muốn xảy ra [2].
Nguyên lý hình thành hệ thống tự chẩn đốn
Cấu tạo gồm có các cảm biến đo tín hiệu, bộ điều khiển trung tâm ECU, các bộ
phận chấp hành.
Khi các cảm biến thu thập thông tin và truyền đến bộ điều khiển ECU, bộ điều
khiển ECU làm việc theo một chương trình đã được cài đặt và so sánh các thông tin tức
thời từ các cảm biến truyền đến đây và so sánh chúng với thơng tin cài đặt sẵn sau đó
xử lí thơng tin và truyền tín hiệu đến các bộ phận chấp hành. Chúng làm việc liên tục và
trên nguyên tắt mạch kín. Tuy nhiên do yếu tố về kinh tế nên hệ thống điều chỉnh tự
động có chẩn đốn chưa được hồn thiện như một cơng cụ chẩn đốn chun dùng [2].
Quan sát hình 1.6 mơ tả hệ thống điều chỉnh tự động và hệ thống điều chỉnh tự
động có chẩn đốn [2].
Ưu việt cơ bản của hệ thống tự chẩn đốn trên ơ tơ là:


a. Hệ thống điều khiển tự động b. Hệ thống điều chỉnh tự động có chẩn đốn
Hình 1.6. Mơ tả sơ đồ ngun lý hình thành hệ thống tự chẩn đốn
Những thay đổi trên xe được các cảm biến liên tục cập nhật và báo về ECU nhờ
vậy các lỗi hay sự cố sẽ sớm được phát hiện và sữa chữa kịp thời [2].
9


Các thành phần của hệ thống tự chẩn đoán nhỏ gọn khơng cồng kềnh có khả năng
điều khiển sự hoạt động của các hệ thống trong xe để tránh các hư hỏng nặng đảm bảo
được an toàn. Ngày nay hầu hết các loại xe ô tô đều được trang bị hệ thống tự chẩn đốn,
nhưng chi phí giá thành khi sửa chữa hoặc mua mới thì vẫn cịn cao và hệ thống này
không được dùng cho việc đánh giá kỹ thuật tổng thể [2].
Sơ đồ điển hình của hệ thống tự động chẩn đốn phun xăng được mơ tả ở hình
1.7.

Hình 1.7. Sơ đồ khối của hệ thống điện của phần điều khiển phun xăng
Hệ thống tự động chẩn đoán của hệ thống phun xăng được mơ tả trên hình 1.7
trong một số cảm biến này có được dùng trên các hệ thống khác [2].
1.3.5. Chức năng của osclloscope trong chẩn đoán
Xuất hiện đầu tiên từ những năm 1970 cho phân tích hệ thống đánh lửa, thì
oscilloscope trong chẩn đốn ô tô đã trở thành một công cụ quan trọng trong một ga ra,
xưởng dịch vụ… cho kiểm tra các cảm biến và đầu ra các tín hiệu điện của quản lí động
cơ [8].
Khơng như vơn kế, chỉ với một máy dao động ký bạn khơng chỉ có thể thấy một
giá trị trung bình của điện áp đo được trong mạch, nhưng cũng thay đổi hình dạng của
điện áp thơng qua thời gian. Các máy hiện sóng (oscilloscopes) giúp chúng ta tìm thấy
vấn đề nhanh và dễ dàng. Thường vấn đề khơng có ghi lại một mã lỗi chẩn đốn trong
thơng tin của ECU, một mã lỗi chẩn đốn thì có thể được đọc bởi một bộ đọc mã. Thơng
thường một mã lỗi chẩn đốn thì được ghi lại khi có một cáp chập chờn (hư hỏng) hoặc
cáp đã ngắt mạch đến nguồn cung cấp điện âm hoặc dương. Nhưng do đường truyền

liên lạc ở dạng nối theo kiểu khép kín, thậm chí nếu một điểm trên đường truyền bị đứt
10