Giáo trình Kỹ thuật cảm biến (Nghề Điện công nghiệp Cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN 20: KỸ THUẬT CẢM BIẾN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG 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 Cao đẳng 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 TRANG Lời mở đầu Mục lục Giới thiệu mô đun Bài mở đầu: Cảm biến ứng dụng 1.Khái niệm cảm biến 2.Phạm vi ứng dụng Chương 1: Cảm biến nhiệt độ Đại cương Nhiệt điện trở với Platin Nickel 3.Cảm biến nhiệt độ với vật liệu silic 4.IC cảm biến nhiệt độ 5.Nhiệt điện trở NTC 6.Các Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: ứng dụng loại cảm biến nhiệt độ Chương 2: Cảm biến tiệm cận loại cảm biến xác định vị trí, khoảng cách 1.Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor 2.Một số loại cảm biến xác định vị trí, khoảng cách khác 3.Các Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: ứng dụng loại cảm biến tiệm cận Chương 3: Cảm biến đo lưu lượng Đại cương 2.Phương pháp đo lưu lượng dựa nguyên tắc sự chênh lệch áp suất 3.Phương pháp đo lưu lượng tần số dòng xoáy 4.Các Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: ứng dụng cảm biến đo lưu lượng Chương 4: Cảm biến đo vận tốc vịng quay góc quay 1.Một số phương pháp đo vận tốc vòng quay 2.Cảm biến đo góc với tổ hợp có điện trở từ 3.Các Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: ứng dụng 11 12 16 17 18 20 26 31 33 42 49 50 72 79 86 87 90 103 108 113 114 128 130 141 Tài liệu tham khảo TÊN MÔ ĐUN KỸ THUẬT CẢM BIẾN Mã môn học: MĐ20 Thời gian môn học: 75 (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 42 giờ; Kiểm tra: giờ) 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 môn học chuyên môn - 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 HS/SV trình độ Cao đẳng nghề Điện CN Mục tiêu mô đun : - Kiến thức: A1 Phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động loại cảm biến A2 Phân tích nguyên lý mạch điện cảm biến - Kỹ năng: B1.Biết đấu nối loại cảm biến mạch điện cụ thể - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Hình thành tư khoa học phát triển lực làm việc theo nhóm C2 Rèn luyện tính xác khoa học tác phong cơng nghiệp Chương trình khung nghề điện cơng nghiệp Mã MH/ MĐ/ HP I MH 01 MH 02 MH 03 MH 04 MH 05 MH 06 II II.1 MH 07 MH 08 MĐ 09 MĐ 10 MĐ 11 MĐ 12 II.2 MĐ 13 MH 14 MĐ 15 MĐ 16 MH 17 MĐ 18 MĐ 19 MĐ 20 MĐ 21 MĐ 22 MĐ 23 MĐ 24 MĐ 25 Tên mơn học, mơ đun Số tín Thời gian đào tạo (giờ) Trong Thực hành/thực Tổng Lý tập/Thí Kiểm số thuyết nghiệm/bài tra tập/thảo luận Các môn học chung/đại cương 18 435 157 255 Chính trị 75 41 29 Pháp luật 30 18 10 Giáo dục thể chất 60 51 Giáo dục quốc phòng - An 75 36 35 ninh Tin học 75 15 58 Ngoại ngữ (Anh văn) 120 42 72 Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Các mô đun, môn học kỹ 18 360 160 180 thuật sở Ngoại ngữ chuyên ngành 60 30 27 An toàn điện 15 14 30 Điện 45 40 90 Vẽ kỹ thuật – vẽ điện 15 27 45 Khí cụ điện 45 20 22 35 50 Kỹ thuật Điện tử 90 Các mô đun, môn học 78 2005 543 1389 chuyên môn Điều khiển điện khí nén 90 30 55 Điện tử công suất 60 20 37 37 48 Máy điện 90 Kỹ thuật quấn dây máy điện 120 40 75 Cung cấp điện 90 60 26 Trang bị điện 180 30 140 Kỹ thuật số 75 37 35 Kỹ thuật cảm biến 75 30 42 PLC 120 47 67 Truyền động điện 90 37 48 Kỹ thuật lắp đặt điện 120 20 92 Lập trình vi điều khiển 90 32 53 85 25 56 Kỹ thuật lạnh giảm 23 4 20 3 73 5 10 3 MĐ 26 ĐKLT cỡ nhỏ - điều khiển thông minh MH 27 chức sản xuất 90 37 48 30 20 240 30 210 360 2800 860 360 1824 MĐ 28 Đồ án môn học / Đào tạo doanh nghiệp MĐ 29 Thực tập tốt Tổ nghiệp Tổng cộng 114 116 Chương trình chi tiết mơ đun Số TT Tên chương, mục Bài mở đầu: Cảm biến ứng dụng 1.Khái niệm cảm biến 2.Phạm vi ứng dụng Cảm biến nhiệt độ Đại cương Nhiệt điện trở với Platin Nickel 3.Cảm biến nhiệt độ với vật liệu silic 4.IC cảm biến nhiệt độ 5.Nhiệt điện trở NTC 6.Các Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: ứng dụng loại cảm biến nhiệt độ Cảm biến tiệm cận loại cảm biến xác định vị trí, khoảng cách 1.Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor 2.Một số loại cảm biến xác định vị trí, khoảng cách khác 3.Các Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: ứng dụng loại cảm biến tiệm cận Thời gian (giờ) Tổng Lý Thực Kiểm tra số thuyết hành, thí nghiệm, thảo luận, tập 2 Cảm biến đo lưu lượng 18 10 15 20 12 Đại cương 2.Phương pháp đo lưu lượng dựa nguyên tắc sự chênh lệch áp suất 3.Phương pháp đo lưu lượng tần số dòng xoáy 4.Các Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: ứng dụng cảm biến đo lưu lượng Cảm biến đo vận tốc vòng quay 20 góc quay 1.Một số phương pháp đo vận tốc vòng quay 2.Cảm biến đo góc với tổ hợp có điện trở từ 3.Các Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: ứng dụng Cộng 75 30 11 42 3 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 Cao đẳng 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 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp đánh giá tổ chức 60% Hình thức kiểm tra Thường xuyên Chuẩn đầu đánh giá Viết/ Tự luận/ A1, C1 Thuyết trình Trắc nghiệm/ Báo cáo Định kỳ Viết Tự luận/ A2, B1, C1, C2 thực hành Trắc nghiệm/ thực hành Kết thúc môn Vấn đáp Vấn đáp A1, A2, B1,C1,C2 học thực hành thực hành mơ hình 4.2.3 Cách tính điểm Số cột Thời điểm kiểm tra Sau 10 Sau 20 Sau 75 - 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 cao đẳng Điện công nghiệp 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 * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 70% giảng tích hợp Nếu người học vắng >30% số tích hợp phải học lại mơ đun tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học cung cấp chủ đề thảo luận trước học lý thuyết, thực hành Mỗi người học chịu trách nhiệm số nội dung chủ đề mà nhóm phân cơng để phát triển hoàn thiện tốt toàn chủ đề thảo luận nhóm - Tham dự đủ kiểm tra thường xuyên, định kỳ - Tham dự thi kết thúc mô đun - Chủ động tổ chức thực tự học