汽車電工電子技術(shù)課件 項目三-任務2 汽車輪速傳感器故障檢修

汽車電工電子技術(shù)項目三汽車常用電磁器件的檢修汽車輪速傳感器故障檢修任務2任務描述車主起動車輛后,發(fā)現(xiàn)ABS報警燈、ESP報警燈分別亮黃燈,請查找原因并排除故障。任務引導1.ABS和ESP分別是什么功能?2.生活中有哪些東西運用了電磁感應原理?請思考：磁鐵周圍有磁場,通電直導線的周圍也有磁場。例如,一根直導線垂直穿過水平放置的紙板,在紙板上均勻地撒些鐵粉,當直導線通電時,鐵粉以導線為中心形成許多同心圓;鐵粉的分布情況表示磁感應線分布情況。若直導線中電流消失,則紙板上的鐵粉又呈均勻分布,從而證明了“電生磁”,即磁場是伴隨電流而存在的,而電流永遠被磁場所包圍。一、通電直導線的磁場經(jīng)實驗證明,磁場方向與電流方向有關(guān)。若直導線中的電流向上,則其周圍磁場方向是逆時針方向;若直導線中的電流向下,則磁場方向為順時針方向,如圖所示。為了討論問題方便起見,規(guī)定用符號“”“☉”分別表示電流或磁感應線垂直進入和流出紙面的方向。一、通電直導線的磁場通電直導線周圍磁場方向與導線中的電流方向之間的關(guān)系可用安培定則(又稱右手螺旋定則)進行判定。其具體方法是:右手拇指指向電流方向,其余四指彎曲握住直導線,則彎曲四指的方向就是磁感應線的環(huán)繞方向。

實驗證明,通電直導線四周的磁感應線距直導線越近,磁感應線越密,磁感應強度越大;反之,磁感應線越疏,磁感應強度越小。導線中通過電流越大,靠近直導線的磁感應線越密集,磁感應強度越大;反之,導線中通過電流越小,靠近直導線的磁感應線越稀疏,磁感應強度越小。二、通電螺線管的磁場將小磁針放在螺線管附近,當螺線管不通電時,磁針沒有偏轉(zhuǎn);當通電時,磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這就說明通電螺線管周圍有磁場存在。對于一個確定的螺線管,磁場的強弱與螺線管中所通過的電流大小成正比。通電螺線管的磁場方向與螺線管中通過的電流方向的關(guān)系,用右手螺旋定則進行判定。右手螺旋定則的內(nèi)容是:用右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中流過的電流方向一致,那么拇指所指的那一端就是螺線管的N極。通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場相似。因此,一個通電螺線管相當于一塊條形磁鐵。三、磁場對載流直導線的作用若將載流直導線放入磁場中,兩者之間也會產(chǎn)生力。在圖(a)中,U形磁鐵中水平放置一根直導線,它與磁感應線垂直。當導線上沒有電流通過時,導線在磁場里靜止不動。當導線上有電流通過,且背離讀者而去(即進入紙面方向)時,則導線因受磁場作用而向左運動。若改變導線中的電流方向[見圖(b)],即電流方向指向讀者(即流出紙面方向),則導線受磁場作用向右運動。上述實驗說明,載流直導線在磁場的作用下產(chǎn)生運動。在磁極固定時,運動方向與電流方向有關(guān);若導線中電流方向不變,只改變磁極方向,則導線的運動方向也發(fā)生改變[見圖(c)]。三、磁場對載流直導線的作用電動機就是利用載流直導線在磁場中受力運動的原理制成的。載流直導線在磁場中所受到的力稱為電磁作用力,簡稱電磁力,用字母F表示。電磁力既有大小,也有方向。電磁力方向(即導線運動方向)、電流方向和磁場方向三者相互垂直。因為電磁力的方向與磁場方向及電流方向有關(guān),所以用左手定則來判定兩者之間的關(guān)系。左手定則的內(nèi)容是:伸平左手,使大拇指與其余四指垂直,手心對著N極,讓磁感應線垂直穿過手心,四指的指向代表電流方向,則大拇指所指的方向就是磁場對載流直導線的作用力方向。實驗證明,在勻強磁場中,當載流直導線與磁場方向垂直時,磁場對載流直導線作用力的大小,與導線所處磁場的磁感應強度、通過直導線的電流以及導線在磁場中的有效長度的乘積成正比。即F=BIL式中,B為磁感應強度(T);I為直導線中通過的電流(A);L為直導線在磁場中的長度(m);F為直導線受到的電場力(N)。由于磁場對通電導線有作用力,因此,磁場對通電線圈也有力的作用。在均勻磁場中放置一個矩形通電線圈abcd。當線圈平面與磁感應線平行時[見圖(a)],因為ab和cd邊與磁感應線平行,因此不受磁場作用,沒有電磁力;當ab和cd邊與磁感應線垂直時[見圖(b)],受磁場作用而有電磁力。根據(jù)左手定則,ab邊受到的力的方向是向上,而cd邊受到的力的方向是向下。因為ab=cd,ab和cd邊所受的電磁力大小相等。由于這一對電磁力大小相等,方向相反,所以構(gòu)成一對力偶。故線圈在力偶的作用下,圍繞軸線做順時針旋轉(zhuǎn)。四、磁場對通電線圈的作用1.電磁感應現(xiàn)象五、電磁感應為了研究電磁感應現(xiàn)象,先做兩個實驗。實驗一:將直導線AB放在磁場中,它的兩端與檢流計連接構(gòu)成閉合回路。當導線向右移動垂直切割磁感應線時,檢流計指針偏轉(zhuǎn),如圖(a)所示,表示導線中有電流產(chǎn)生;導線向左方垂直移動切割磁感應線時,檢流計指針也發(fā)生偏轉(zhuǎn),但方向與前面的相反,如圖(b)所示。通過實驗可以看到,導體不動,即導體沒有切割磁感線時,檢流計指針無偏轉(zhuǎn),說明此時導線中沒有電流。而當導體在磁場中做切割磁感線運動時,導線中則產(chǎn)生電流。1.電磁感應現(xiàn)象五、電磁感應實驗二:將線圈的兩端與一個檢流計連接而構(gòu)成閉合回路。當條形磁鐵插入線圈瞬間,線圈中的磁通量增加,檢流計指針向右偏轉(zhuǎn)。如圖(a)所示,說明線圈中磁通發(fā)生變化,線圈中有電流出現(xiàn)。若把條形磁鐵從線圈中拔出,在拔出瞬間,檢流計指針向相反方向偏轉(zhuǎn),說明線圈中磁通也發(fā)生變化,線圈中也有電流出現(xiàn),如圖(b)所示。當條形磁鐵在線圈中停止運動時,檢流計指針無偏轉(zhuǎn),線圈中磁通沒有變化,線圈中也沒有電流。如果條形磁鐵插入或拔出的速度越快,即磁通量變化得越快,則檢流計指針偏轉(zhuǎn)越大;反之,檢流計指針偏轉(zhuǎn)越小。1.電磁感應現(xiàn)象五、電磁感應上述兩個實驗說明,無論是直導線在磁場中做切割磁感線運動,還是磁鐵對線圈做相對運動,都是由于運動使得穿過直導線或線圈組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生了改變,因而在直導線或線圈中產(chǎn)生電動勢。若直導線或線圈構(gòu)成回路,則直導線或線圈中將有電流出現(xiàn)。回路中磁通量的變化是導致直導線或線圈中產(chǎn)生電動勢的根本原因,即“動磁生電”。磁通量的變化越大,產(chǎn)生的電動勢越大。因磁通變化而在直導線或線圈中產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象,叫作電磁感應。由電磁感應產(chǎn)生的電動勢叫作感應電動勢。由感應電動勢在閉合電路中形成的電流,叫作感應電流。2.法拉第定律五、電磁感應感應電動勢的大小取決于條形磁鐵插入或拔出的快慢,即取決于磁通變化的快慢。磁通變化越快,感應電動勢就越大;反之就越小。磁通變化的快慢,用磁通變化率來表示。例如,有一單匝線圈,在t1時刻穿過線圈的磁通為Φ1,在此后的某時刻t2,穿過線圈的磁通為Φ2,那么在Δt=t2-t1這段時間內(nèi),穿過線圈的磁通變化量為ΔΦ/Δt=Φ2-Φ1/t2-t12.法拉第定律五、電磁感應在單匝線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的大小為e=|ΔΦ/Δt|式中的絕對值符號,表示只考慮感應電動勢的大小,不考慮方向?qū)τ诙嘣丫€圈來說,因為通過各匝線圈的磁通變化率是相同的,所以每匝線圈感應電動勢大小相等。因此,多匝線圈感應電動勢是單匝線圈感應電動勢的N倍,即e=N|ΔΦ/Δt|式中,e為在Δt時間內(nèi)感應電動勢的平均值(V);N為線圈匝數(shù);ΔΦ為線圈中磁通變化量(Wb);Δt為磁通變化ΔΦ所用的時間(s);ΔΦ/Δt為磁通變化率。公式說明,當穿過線圈的磁通發(fā)生變化時,線圈兩端的感應電動勢的大小只與磁通變化率成正比。這就是法拉第定律。3.楞次定律五、電磁感應當線圈中磁通變化時,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢,其方向是使它形成的感應電流產(chǎn)生新磁通來阻礙原有磁通的變化。也就是說,感應電流的新磁通總是阻礙原有磁通的變化。這個規(guī)律被稱為楞次定律。應用楞決定律來判定線圈中產(chǎn)生感應電動勢的方向或感應電流的方向,具體方法步驟如下:(1)首先明確原磁通的方向和原磁通的變化(增加或減少)情況。(2)根據(jù)楞次定律判定感應電流產(chǎn)生新磁通的方向。(3)根據(jù)新磁通的方向,應用安培定則(右手螺旋定則)判定出感應電動勢或感應電流的方向。1.自感六、自感與互感自感是一種電磁感應現(xiàn)象由于線圈自身電流的變化,線圈中也要產(chǎn)生感應電動勢。把由于線圈自身電流變化而引起的電磁感應叫作自感應,簡稱自感。當一個線圈通過變化的電流后,單位電流所產(chǎn)生的自感磁通數(shù)稱