Giáo trình Kỹ thuật cảm biến (Nghề Cơ điện tử Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN 12: KỸ THUẬT CẢM BIẾN NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số:… / QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày… tháng … năm Hiệu trưởng trường Cao đẳng giới Quảng Ngãi (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI MỞ ĐẦU Trong sự nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước, ngành cơng nghiệp điện giữ vai trò hết sức quan trọng sản xuất sinh hoạt người Giáo trình KT Cảm biến thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ mơn học chương trình đào tạo nghề Điện cơng nghiệp để giảng dạy cấp trình độ Trung cấp nghề Ngồi ra, tài liệu sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý người sử dụng nhân lực tham khảo Mô đun triển khai sau môn học, mô đun Điện kỹ thuật, Vẽ điện, Đo lường điện, Máy điện, Trang bị điện, PLC, Kỹ thuật số Công việc lắp đặt, vận hành hay sửa chữa mạch điện máy công nghiệp những yêu cầu bắt buộc công nhân nghề Điện cơng nghiệp Mơ dun có ý nghĩa định để hình thành kỹ cho người học làm tiền đề để người học tiếp thu kỹ cao như: Thiết bị điện, điện từ, cơ, thủy lực phục vụ cho việc biến đổi điện thành cung cấp cho cấu chấp hành máy sản xuất, đồng thời điều khiển dòng lượng theo u cầu cơng nghệ máy sản xuất Mặc dù hết sức cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Quảng Ngãi Tham gia biên soạn BÙI QUANG TOẢN ………… ……… … Chủ biên MỤC LỤC NỘI DUNG Lời mở đầu Mục lục Giáo trình mơ đun TRANG Bài 1: Khái niệm cảm biến 1.Khái niệm 2.Phạm vi ứng dụng 3.Phân loại cảm biến 11 12 14 14 Bài 2: Cảm biến nhiệt điện 1.Đại cương 2.Điện trở nhiệt 3.Diode nhiệt LM335 4.IC nhiệt LM35 5.Cặp nhiệt 6.Bài tập thực hành 17 18 20 26 28 29 35 Bài 3: Cảm biến quang điện 1.Đại cương 2.Điện trở quang 3.Diode quang 4.Transistor quang 5.Bài tập thực hành 42 43 43 44 47 48 Bài 4: Một số dạng cảm biến công nghiệp 1.Cảm biến dạng quang 1.1.Cảm biến quang dạng thu phát chung 1.2.Cảm biến quang dạng thu phát riêng 1.3.Cảm biến quang dạng phản xạ gương 2.Cảm biến dạng dung 3.Cảm biến dạng từ 4.Một số loại cảm biến khác 5.Bài tập thực hành 5.1 Cảm biến dạng quang 5.2 Cảm biến dạng dung 5.3 Cảm biến dạng từ 5.4 Một số loại cảm biến khác Tài liệu tham khảo 54 55 55 61 64 68 70 73 77 77 81 82 83 85 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ-đun : KỸ THUẬT CẢM BIẾN Mã môn học: MĐ12 Thời gian môn học 60 ; (Lý thuyết: 30 ; Thực hành, thí nghiệm , thảo luận, tập: 24 ; Kiểm tra: ) Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơn học Kỹ thuật cảm biến học sau môn học, mô đun Kỹ thuật sở, đặc biệt môn học, mô đun: Mạch điện, Điện tử bản, Đo lường điện Trang bị điện - Tính chất: Là mơ đun bắt buộc nghề điện tử - Trong lĩnh vực sản xuất, đặc biệt ngành công nghiệp, việc sử dụng máy móc để giải phóng sức lao động người ngày phổ biến Để nắm bắt làm chủ trang thiết bị ngày đại đòi hỏi cán kỹ thuật phải có những kiến thức cơng nghệ, bên cạnh kỹ vẽ, đọc sơ đồ, phân tích chẩn đốn sai hỏng để vận hành, bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa hiệu trang thiết bị Mơ đun Kỹ thuật cảm biến biên soạn nhằm trang bị cho người học những kiến thức kỹ nêu - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Cơ điện tử Mục tiêu mô đun : - Kiến thức: A1 Trình bày đặc tính cấu tạo nguyên lý làm việc loại cảm biến; A2 Phân tích phương pháp kết nối mạch điện A3 Thiết kế mạch cảm biến đơn giản đạt yêu cầu kỹ thuật - Kỹ năng: B1 Thực hành lắp ráp sơ mạch điều khiển thiết bị cảm biến yêu cầu B2 Đo lường sửa lối đơn giản trình lắp ráp - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Rèn luyện tính xác khoa học tác phong cơng nghiệp Chương trình khung nghề điện cơng nghiệp Thời gian học tập (giờ) Trong Mã MH, MĐ I Số tín (*) Tổng số Tên môn họcc, mô đun Các môn học chung/đại cương Lý Thuyết Thực hành/ thực tập/ thí nghiệm /bài tập Kiểm tra 12 255 94 148 13 30 15 13 15 MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh 30 45 21 24 21 MH 05 Tin học 45 15 29 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 90 30 56 65 1655 460 1104 91 Các môn học, mô đun sở 10 225 80 128 17 MH 07 An toàn lao động 1,5 30 20 MH 08 Vẽ Kỹ thuật điện 45 15 25 MH 09 AUTO CAD 90 30 54 MĐ 10 Điện 2,5 60 15 41 Các môn học mô đun chuyên ngành 55 1430 380 976 74 MĐ 11 Lập trình PLC 6,5 45 95 10 MĐ 12 Kỹ thuật cảm biến 30 24 MH 01 Chính trị MH 02 Pháp luật MH 03 Giáo dục thể chất II Các môn học, mô đun chuyên môn nghề II.1 II.2 150 60 MĐ 13 Điện tử công suất 90 30 54 MĐ 14 Bảo Trì Cơ Khí 90 30 54 MĐ 15 Điều khiển khí nén, điện khí nén 5,5 120 45 67 MĐ 16 Điều khiển thuỷ lực, điện thủy lực 90 30 54 MĐ 17 Thiết kế mạch điện tử 60 20 38 MĐ 18 Lắp đặt, vận hành hệ thống điện tử MPS 150 45 95 10 MĐ 19 Rô bôt công nghiệp 90 30 54 MĐ 20 Lắp đặt vận hành điều khiển động điện 5,5 110 45 57 MĐ 21 Mạng truyền thông công 75 15 56 6,5 nghiệp MĐ 22 Nâng cao hiệu công việc 45 15 28 MĐ 23 Thực tập tốt nghiệp 300 300 77 1910 554 1252 104 TỔNG CỘNG Chương trình chi tiết mơ đun Thời gian (giờ) SỐ TT Tên chương, mục Tổng số Bài 1: Khái niệm cảm biến Khái niệm Phạm vi sử dụng cảm biến Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận , tập 0,5 0,5 Kiểm tra Phân loại cảm biến Bài 2: Cảm biến nhiệt điện Đại cương Điện trở nhiệt Diode nhiệt LM335 IC nhiệt LM35 Cặp nhiệt 5.1.2 Cảm biến quang dạng thu 20 10 phát riêng a Thông số b Đấu nối 1,5 5.1.3 Cảm biến quang dạng phản 1,5 xạ gương a Thông số b Đấu nối 5.2.Cảm biến dạng dung a Thông số b Đấu nối 5.3.Cảm biến dạng từ 1,5 a Thông số b Đấu nối 5.4.Một số loại cảm biến khác 5.4.1 Cảm biến cửa a Thông số 1,5 b Đấu nối 5.4.2 Cảm biến sợi quang a Thông số b Đấu nối Cộng 60 30 24 Điều kiện thực mơ đun: 3.1 Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, dụng cụ nghề điện, thiết bị điện công nghiệp,… 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế mạch cảm biến nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học + Nghiêm túc q trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thơng tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp đánh giá tổ chức Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Số cột Thời điểm Thường xuyên Viết/ Tự luận/ A1, C1 Thuyết trình Trắc nghiệm/ Báo cáo Định kỳ Viết Tự luận/ A2, B1,B2, C1, thực hành Trắc nghiệm/ thực hành Kết thúc môn Vấn đáp Vấn đáp A1, A2, B1,B2,C1 học thực hành thực hành mơ hình 4.2.3 Cách tính điểm kiểm tra Sau 20 Sau 30 Sau 60 - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc mô đun chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm mô đun tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần mô đun nhân với trọng số tương ứng Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực mô đun 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Cơ điện tử 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mơ hình, học cụ mơ để minh họa tập ứng dụng hệ truyền động dùng cảm biến, loại thiết bị điều khiển * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề