Đang tải... (xem toàn văn)
Đề cương môn học Đo lường và cảm biến do ThS. Trần Văn Lợi biên soạn và giảng dạy. Môn học mô tả những vấn đề cơ bản của kỹ thuật đo lường bằng cảm biến, những nguyên lý và ứng dụng của các loại cảm biến: cảm biến nhiệt, cảm biến quang, cảm biến vận tốc gia tốc,... trên cơ sở lý thuyết đã học sinh viên ra trường có thể bảo trì, bảo dưỡng cũng như thiết kế các hệ thống trong ngành điện, điện tử, xí nghiệp công nghiệp, các hệ thống điều khiển tự động. Mời các bạn cùng tham khảo.
ĐỀ CƯƠNG MƠN HỌC Tên mơn học : Đo lường cảm biến Thông tin giảng viên: (Một hay nhiều người kê khai) - Họ tên: TRẦN VĂN LỢI - Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên – Thạc Sỹ - Thời gian, địa điểm làm việc: Trường ĐH Cơng nghệ Sài Gòn - Địa liên hệ: 180 Cao Lỗ, Phường 4, Q8, Tp.HCM - Điện thoại, email: 0913195540 – tranholoi@yahoo.com - Các hướng nghiên cứu chính: Tự động hóa lập trình, điều khiển mờ - Thơng tin trợ giảng (nếu có) (họ tên, địa liên hệ, điện thoại, email): Thông tin môn học: - Tên môn học: Đo lường cảm biến - Mã môn học: 1DDCHCN003 - Số tín chỉ: Cấu trúc tín chỉ: (2,1,4) - Giờ tín hoạt động học tập: + Nghe giảng lý thuyết lớp: + Làm tập lớp: + Thảo luận lớp: + Thực hành phòng thí nghiệm: + Thực tập thực tế trường: + Tự học: - Đơn vị phụ trách môn học: + Bộ môn: Tự động điều khiển + Khoa: Điện – Điện Tử - Tính chất, đặc điểm mơn học (nếu có): - Tên Môn học tiên …/ Môn học song hành…/ Môn học bắt buộc … - Môn học kế tiếp: Mục tiêu môn học: - Mục tiêu kiến thức: Cung cấp kiến thức sở cảm biến vật lý cho ứng dụng đo lường tự động trình sản xuất - Mục tiêu kĩ năng: Có thể dụng hiệu cảm biến ứng dụng thực tiễn - Các mục tiêu khác (thái độ học tập…) Tóm tắt nội dung mơn học: (khoảng 150 từ) Môn học mô tả vấn đề kỹ thuật đo lường cảm biến, nguyên lý ứng dụng loại cảm biến: cảm biến nhiệt, cảm biến quang, cảm biến vận tốc gia tốc… sở lý thuyết học sinh viên trường bảo trì, bảo dưỡng thiết kế hệ thống ngành điện, điện tử, xí nghiệp công nghiệp, hệ thống điều khiển tự động Nội dung chi tiết môn học: (ghi tên chương, mục, tiểu mục) Chương 1: Các khái niệm đặc trưng đo lường cảm biến 1.1 Các khái niệm chung 1.2 Chuẩn hóa đo lường 1.3 Phương pháp đo 1.4 Các đơn vị đo 1.5 Các đặc tính dụng cụ đo 1.5.1 Sai số dụng cụ đo 1.5.2 Độ nhạy 1.6 Phân loại cảm biến 1.6.1 Cảm biến tích cực 1.6.2 Cảm biến thụ động 1.7 Chọn cảm biến ứng dụng Chương 2: Cảm biến đo nhiệt độ 2.1 Các đại lượng nhiệt độ 2.2 Cảm biến nhiệt điện trở kim loại 2.2.1 Nhiệt điện trở đồng 2.2.2 Nhiệt điện trở niken 2.2.3 Nhiệt trở Platin 2.3 Cảm biến nhiệt điện trở bán dẫn 2.4 Cảm biến nhiệt điện trở cặp nhiệt 2.5 Một số thiết bị đo nhiệt chuyên dụng 2.5.1 Cảm biến nhiệt vi mạch 2.5.2 Nhiệt kế xạ Chương 3: Cảm biến quang học 3.1 Khái niệm ánh sáng 3.2 Các đơn vị đo quang 3.2.1 Đơn vị đo lượng 3.2.2 Đơn vị đo thị giác 3.2.3 Nguồn sáng 3.3 Tế bào quang điện 3.3.1 Tế bào quang dẫn 3.3.2 Photodiode 3.3.3 Phototransistor 3.3.4 Cảm biến phát xạ 3.3.5 Cáp quang 3.4 Một số dạng ứng dụng cảm biến quang Chương 4: Cảm biến vị trí dịch chuyển 4.1 Điện kế điện trở 4.2 Điện kế dùng trỏ quang 4.3 Đo dịch chuyển encoder thẳng 4.4 Cảm biến điện cảm 4.5 Cảm biến điện dung 4.6 Cảm biến điện từ 4.7 Cảm biến vi sai LVDT 4.8 Máy đo góc tuyệt đối Resolver 4.9 Cảm biến tiệm cận 4.10 Cảm biến laser siêu âm 4.11 Đổi hướng kế Chương 5: Đo vận tốc, gia tốc độ rung 5.1 Máy phát tốc 5.1.1 Máy phát tốc DC 5.1.2 Máy phát tốc AC 5.2 Encoder 5.3 Cảm biến gia tốc độ rung Chương 6: Đo biến dạng, lực trọng lượng 6.1 Cảm biến strain gage 6.2 Cảm biến trọng lượng-loadcell 6.3 Đo áp suất Chương 7: Đo lưu lượng, vận tốc lưu chất mức 7.1 Đo lưu lượng vận tốc 7.1.1 Khái niệm chung 7.1.2 Đo lưu lượng phương pháp đếm xung 7.1.3 Đo lưu lượng phương pháp chênh áp 7.2 Đo mức Chương 8: Các dạng cảm biến đo lường khác 8.1 Đo độ ẩm 8.2 Mã vạch Chương 9: Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) 9.1 Tổng quan hệ thống định vị toàn cầu 9.2 Một số khái niệm 9.3 Nguyên lý hoạt động GPS 9.4 Chi tiết GPS 9.5 Những dạng lỗi GPS 9.6 Chế độ định vị GPS 9.7 Ứng dụng GPS 9.8 Một số loại máy thu GPS Học liệu: (tài liệu học tập, tham khảo) - - Tài liệu tham khảo M: [1] Nguyễn Văn Hòa, Đo lường điện cảm biến đo lường, Giáo dục, 2006 [2] Lê Văn Doanh, Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển, Khoa học kỹ thuật, 2006 Tài liệu tham khảo phụ m: [1] Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook [2] Jacob Fraden, Handbook of modern sensors : physics, designs, and applications - 3rd ed Hình thức tổ chức dạy học: 7.1 Lịch trình chung: (ghi tổng số tín cho cột) Nội dung Hình thức tổ chức dạy học môn học Tổng Lên lớp Lý thuyết Bài tập Thảo luận Thực hành, thí nghiệm, điền dã Tự học, tự nghiên cứu Chương 10 Chương 14 Chương 3 11 Chương 11 Chương 14 Chương 13 Chương 11 Chương 11 Chương 30 15 60 10 105 Tổng 7.2 Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể: (do GV phụ trách môn học soạn) Tuần Giờ 24 2+3 24 NỘI DUNG Chương 1: Các khái niệm đặc trưng đo lường cảm biến 1.1 Các khái niệm chung 1.2 Chuẩn hóa đo lường 1.3 Phương pháp đo 1.4 Các đơn vị đo 1.5 Các đặc tính dụng cụ đo 1.5.3 Sai số dụng cụ đo 1.5.4 Độ nhạy 1.8 Phân loại cảm biến 1.8.1 Cảm biến tích cực 1.8.2 Cảm biến thụ động 1.9 Chọn cảm biến ứng dụng 48 Hình thức tổ chức dạy học Viết bảng Máy chiếu Chương 2: Cảm biến đo nhiệt độ 2.2 Các đại lượng nhiệt độ 2.2 Cảm biến nhiệt điện trở kim loại 2.2.4 Nhiệt điện trở đồng 2.2.5 Nhiệt điện trở niken 2.2.6 Nhiệt trở Platin 2.3 Cảm biến nhiệt điện trở bán dẫn 2.4 Cảm biến nhiệt điện trở cặp nhiệt 2.5 Một số thiết bị đo nhiệt chuyên dụng 2.5.1 Cảm biến nhiệt vi mạch 2.5.2 Nhiệt kế xạ 3+4 Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Chương 3: Cảm biến quang học 3.1 Khái niệm ánh sáng 3.2 Các đơn vị đo quang 3.2.1 Đơn vị đo lượng 3.2.2 Đơn vị đo thị giác Đọc kỹ tài liệu Máy chiếu nhà Nêu vấn đề cách Tìm ứng dụng giải vấn đề có liên quan tới nhiệt độ Đọc trước tài liệu Làm tập đầy đủ Viết bảng Máy chiếu Xem phim, nhận xét Ghi 3.2.3 Nguồn sáng 3.3 Tế bào quang điện 3.3.1 Tế bào quang dẫn 3.3.2 Photodiode 3.3.3 Phototransistor 3.3.4 Cảm biến phát xạ 3.3.5 Cáp quang 3.4 Một số dạng ứng dụng cảm biến quang 5+6 7+8 9+10 11+12 24 36 36 Chương 4: Cảm biến vị trí dịch chuyển 4.1 Điện kế điện trở 4.2 Điện kế dùng trỏ quang 4.3 Đo dịch chuyển encoder thẳng 4.4 Cảm biến điện cảm 4.5 Cảm biến điện dung 4.6 Cảm biến điện từ 4.7 Cảm biến vi sai LVDT 4.8 Máy đo góc tuyệt đối Resolver 4.9 Cảm biến tiệm cận 4.10 Cảm biến laser siêu âm 4.11 Đổi hướng kế Đọc trước tài liệu Làm tập đầy đủ Viết bảng Máy chiếu Các ứng dụng thực tiễn Chương 5: Đo vận tốc, gia tốc độ rung 5.1 Máy phát tốc 5.1.1 Máy phát tốc DC 5.1.2 Máy phát tốc AC 5.2 Encoder 5.3 Cảm biến gia tốc độ rung Đọc trước tài liệu Làm tập đầy đủ Máy chiếu Thảo luận nhóm Chương 6: Đo biến dạng, lực trọng lượng 6.1 Cảm biến strain gage 6.2 Cảm biến trọng lượng-loadcell 6.3 Đo áp suất Đọc trước tài liệu Làm tập đầy đủ Máy chiếu Thảo luận nhóm Chương 7: Đo lưu lượng, vận tốc lưu chất mức 7.1 Đo lưu lượng vận tốc 7.1.1 Khái niệm chung Làm tập Thiết kế mạch Nêu giải vấn đề 7.1.2 Đo lưu lượng phương pháp đếm xung 7.1.3 Đo lưu lượng phương pháp chênh áp 7.2 Đo mức 13 14+15 Chương 8: Các dạng cảm biến đo lường khác 8.1 Đo độ ẩm 8.2 Mã vạch Chương 9: Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) 9.1 Tổng quan hệ thống định vị toàn cầu 9.2 Một số khái niệm 9.3 Nguyên lý hoạt động GPS 9.4 Chi tiết GPS 9.5 Những dạng lỗi GPS 9.6 Chế độ định vị GPS 9.7 Ứng dụng GPS 9.8 Một số loại máy thu GPS Dịch tài liệu Thuyết trình Thuyết trình 7.3 Yêu cầu giảng viên môn học: - Yêu cầu giảng viên điều kiện để tổ chức giảng dạy mơn học như: có máy chiếu Projector - u cầu giảng viên sinh viên như: Tham gia học tập lớp tối thiểu 80% số giảng viên lớp 100% sinh siên chuẫn bị báo cáo đề tài gio GV phân công Phương pháp hình thức kiểm tra đánh giá mơn học: 8.1 Các loại điểm kiểm tra trọng số loại điểm: Chuyên cần 10% Kiểm tra 50% 20% 8.2 Lịch thi kiểm tra (kể thi lại có): 8.3 Tiêu chí đánh giá loại tập nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên: Xuất sắc (9 đến 10), Tốt (8 đến cận 9), Khá (7 đến cận 8), Trung bình (6 đến cận 7), Trung bình (5 đến cận 6), Khơng đạt (dưới 5) Điều kiện Sinh viên dự thi cuối khóa: Đảo bảo 75% số tham gia lớp Tp.HCM ngày tháng năm 2011 PHÊ DUYỆT CỦA HIỆU TRƯỞNG TRƯỞNG KHOA GIẢNG VIÊN (Ký đóng dấu) (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ... dung mơn học: (khoảng 150 từ) Môn học mô tả vấn đề kỹ thuật đo lường cảm biến, nguyên lý ứng dụng loại cảm biến: cảm biến nhiệt, cảm biến quang, cảm biến vận tốc gia tốc… sở lý thuyết học sinh... thu GPS Học liệu: (tài liệu học tập, tham khảo) - - Tài liệu tham khảo M: [1] Nguyễn Văn Hòa, Đo lường điện cảm biến đo lường, Giáo dục, 2006 [2] Lê Văn Doanh, Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều... 4.3 Đo dịch chuyển encoder thẳng 4.4 Cảm biến điện cảm 4.5 Cảm biến điện dung 4.6 Cảm biến điện từ 4.7 Cảm biến vi sai LVDT 4.8 Máy đo góc tuyệt đối Resolver 4.9 Cảm biến tiệm cận 4.10 Cảm biến