1
1
BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ NGHỆ II
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔN:
KỸ THUẬT CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG
(Dùng cho trình độ Cao đẳng, Trung cấp và liên thông)
GVBS: MAI THỊ BÍCH VÂN
TPHCM, tháng 03 năm 2018
2
Tên môn học: KỸ THUẬT CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:
* Vị trí:
Mô đun được bố trí dạy sau khi học song các mô đun An toàn lao động, Kỹ thuật điện tử, kỹ
thuật số. Có thể học song song với các mô đun điều khiển khí nén thủy lực, điện tử công suất,...
* Tính chất:
- Rèn luyện kỹ năng phân tích mạch, phân biệt các dạng mạch, dạng tín hiệu ngõ ra và phạm vi
ứng dụng của các loại cảm biến.
- Rèn luyện kỹ năng phán đoán xử lý, sửa chữa được các hư hỏng thường gặp trong các
mạch cảm biến.
- Rèn luyện lắp ráp cân chỉnh, sửa chữa các dạng mạch điều khiển bằng cảm biến.
- Rèn luyện tác phong, thái độ làm việc, các biện pháp an toàn điện và thiết bị khi thực hiện các
thao tác lắp ráp cân chỉnh mạch điều khiển bằng cảm biến.
Là mô đun chuyên môn trong chương trình đào tạo cao đẳng nghề điện tử công nghiệp, nhằm
trang bị cho sinh viên những kiến thức, kỹ năng chuyên sâu trong lắp ráp cân chỉnh, sửa chữa các hư
hỏng của các mạch cảm biến.
II. MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN:
Sau khi học xong môn học này học viên có năng lực
* Về kiến thức:
Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm theo các nội dung sau:
- Phân tích nguyên lý cấu tao, đặc điểm, ứng dụng của các loại cảm biến thông dụng.
- Phân tích được nguyên lý hoạt động của các mạch điều khiển bằng cảm biến.
- Các qui tình thực hiện công việc
- Phân tích, phán đoán các linh kiện hư hỏng theo tình huống giả định
* Về kỹ năng:
- Kiểm tra xác định được thông số, hư hỏng của các loại cảm biến.
- Thiết kế mạch cảm biến đơn giản đạt yêu cầu kỹ thuật
- Thực hành lắp ráp một số mạch điều khiển theo tiêu chuẩn điện VN
- Kiểm tra, thử mạch trong lắp đặt mạch cảm biến.
- Lắp ráp, cân chỉnh, kiểm tra, sửa chữa hư hỏng của các mạch cảm biến công nghiệp đúng yêu
cầu kỹ thuật
* Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Có khả năng làm việc độc lập, tự thiết kế lắp đặt, sửa chữa được các mạch ứng dụng cảm biến
Đánh giá phong cách học tập thể hiện ở: Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác.
III. NỘI DUNG MÔ ĐUN:
3
BÀI MỞ ĐẦU:KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÁC BỘ CẢM BIẾN
Mục tiêu của bài:
- Phân tích tổng thể về cấu tạo, nguyên lý, phạm vi ứng dụng của một số loại
cảm biến thường dùng trong công nghiệp.
- Nhận dạng và giải thích đặc tính cơ bản của một số loại cảm biến nói trên.
- Tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập.
Nội dung bài:
I. KHÁI NIỆM CHUNG:
Trong quá trình sản xuất có nhiều đại lượng vật lý như nhiệt độ, áp suất,
tốc độ, tốc độ quay, nồng độ pH, độ nhờn...vv cần được xử lý cho đo lường, cho
mục đích điều khiển truyền động. Các bộ cảm biến thực hiện chức năng này,
chúng thu nhận, đáp ứng các kích thích. Cảm biến là một bộ chuyển đổi kỹ thuật
để chuyển đổi các lượng vật lý như nhiệt độ, áp suất, khoảng cách...vv sang một
đại lượng khác để có thể đo, đếm được. Các đại lượng này phần lớn là tín hiệu
điện. Thí dụ: Điện áp, dòng điện, điện trở hoặc tần số dao động. Các tên khác
của khác của bộ cảm biến: Sensor, bộ cảm biến đo lường, đầu dò, van đo lường,
bộ nhận biết hoặc bộ biến đổi.
Từ sen-sor là một từ mượn tiếng la tinh Sensus, trong tiếng Đức và tiếng
Anh được gọi là sensor, trong tiếng Việt thường gọi là bộ cảm biến.
Các bộ cảm biến thường được định nghĩa theo nghĩa rộng là thiết bị
cảm nhận, kích thích và đáp ứng các tín hiệu.
II. PHẠM VI ỨNG DỤNG.
Các bộ cảm biến được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực kinh tế và kỹ
thuật. Các bộ cảm biến đặc biệt và rất nhạy cảm được sử dụng trong các thí
nghiệm các lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Trong lĩnh vực tự động hoá người ta
sử dụng các sensor bình thường cũng như đặc biệt.
III. PHÂN LOẠI CÁC BỘ CẢM BIẾN.
Cảm biến được phân loại theo nhiều tiêu chí. Người ta có thể
phân loại cảm biến theo các cách sau:
1. Theo nguyên lý chuyển đổi giữa kích thích và đáp ứng.
Hiện tượng
Chuyển đổi giữa kích thích và đáp ứng
4
Vật lý
Nhiệt điện.
Quang điện
Quang từ.
Điện từ, Từ điện
…vv
Hóa học
Biến đổi hóa học
5
Biến đổi điện hóa
Phân tích phổ
…vv
Sinh học
Biến đổi sinh hóa
Biến đổi vật lý
Hiệu ứng trên cơ thể sống
..vv
2. Theo dạng kích thích.
Kích thích
Các đặc tính của kích thích
Âm thanh
Biên pha, phân cực
Phổ
Tốc độ truyền sóng
…vv
Điện
Điện tích, dòng điện
Điện thế, điện áp
Điện trường
Điện dẫn, hằng số điện môi
…vv
Từ
Từ trường
Từ thông, cường độ từ trường.
Độ từ thẩm
…vv
Cơ
Vị trí, Lực, áp suất
Gia tốc, vận tốc, ứng suất, độ cứng
Mô men
Khối lượng, tỉ trọng
Độ nhớt
…vv
Quang
Phổ