Giáo trình Kỹ thuật cảm biến (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng liên thông) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Giáo trình "Kỹ thuật cảm biến (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng liên thông)" được biên soạn nhằm giúp người học phân tích được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại cảm biến; phân tích được nguyên lý của mạch điện cảm biến.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Kỹ thuật cảm biến (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng liên thông) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ UBND THÀNH PHỐ CẦN THƠ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CẦN THƠ GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN KỸ THUẬT CẢM BIẾN NGHỀ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (HỆ LIÊN THÔNG) (Ban hành kèm theo Quyết định số:1060/QĐ-CĐN ngày 17 tháng 12 năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ) Cần Thơ, năm 2021 (Lưu hành nội bộ) 1 LỜI GIỚI THIỆU Trong nền công nghiệp sản xuất hiện đại ngày nay, rất nhiều nhà máy xí nghiệp đã trang bị cho mình những dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động hoặc bán tự động. Các loại cảm biến đã có mặt trong hầu hết các lĩnh vực điều khiển tự động, nó đóng một vai trò rất quan trọng, không một thiết bị nào có thể thay thế được. Việc trang bị cho mình một kiến thức về các loại cảm biến là như cầu bức xúc của các kỹ thuật viên, kỹ sư của ngành điện cũng như những ngành khác. Môđun kỹ thuật cảm biến là một môđun chuyên môn của học viên ngành điện công nghiệp. Môđun này nhằm trang bị cho học viên các trường cao đẳng và các trung tâm dạy nghề những kiến thức về nguyên lý, cấu tạo và sử dụng được một số loại cảm biến thông dụng,….với các kiến thức này, học viên có thể ứng dụng trực tiếp vào lĩnh vực sản xuất cũng như đời sống. Ngoài ra các kiến thức này dung làm phương tiện để học tiếp các môđun chuyên môn khác như trang bị điện, PLC…Môđun này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật, các học viên của các ngành khác quan tâm đến lĩnh vực này. Khi biên soạn giáo trình này, chúng tôi dựa trên chương trình đào tạo mô đun Kỹ thuật cảm biến dành cho cấp trình độ Cao đẳng do trường Cao đẳng nghề Cần Thơ ban hành (Theo Thông tư 03/ 2017 /T T- BLĐTBXH ngày 01 tháng 3 năm 2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội). Môđun này cần phải học sau khi đã học xong các môn học/mô-đun Máy điện,Trang bị điện, Cung cấp điện, Truyền động điện. Chúng tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ và các cá nhân, các đồng nghiệp đã góp nhiều công sức để nội dung giáo trình được hoàn thành một cách tốt nhất. Mặc dù chúng tôi đã rất cố gắng khi biên soạn, nhưng chắc chắn còn những sai sót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ các thầy cô giáo, đồng nghiệp và bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn trong những lần tái bản sau. Mọi đóng góp xin gửi về khoa Điện, trường Cao đẳng nghề Cần Thơ, số 57 đường Cách mạng tháng tám, phường An Thới, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ. Cần Thơ, ngày 15 tháng 12 năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Nguyễn Xuân Phương 2. Phạm Bỉnh Tiến 2 MỤC LỤC 1. Lời giới thiệu …………………………………………………………3 2. Mục lục ……………………………………………………………….4 3. Nội dung Bài 1: Khái niệm về đo lường và cảm biến 1. Sơ đồ cấu trúc của một dụng cụ đo không điện……………………….6 2. Các thông số đặc trưng của chuyển đổi ……………………………….6 Bài 2: Cảm biến nhiệt độ 1. Đại cương …………………………………………………………....11 2. Nhiệt điện trở với Platin và Nickel ………………………………….12 3. Cảm biến nhiệt độ với vật liệu silic …………………………………14 4. IC cảm biến nhiệt độ ………………………………………………...18 5. Nhiệt điện trở NTC …………………………………………………..20 Bài 3: Cảm biến tiệm cận và các loại cảm biến xác định vị trí, khoảng cách 1. Cảm biến tiệm cận …………………………………………………..25 2. Một số loại cảm biến xác định vị trí, khoảng cách khác…………….36 Bài 4: Cảm biến quang 1. Đại cương ……………………………………………………………42 2. Cảm biến quang loại thu phát độc lập ……………………………….43 3. Cảm biến quang loại phản xạ ………………………………………. 45 4. Cảm biến quang loại khuếch tán …………………………………… 46 5. Một số ứng dụng trong công nghiệp ……………………………….. 47 Tài liệu tham khảo…………………………………………………….. 52 3 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Kỹ thuật cảm biến Mã mô đun: MĐ20 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: - Vị trí: Trước khi học mô đun này cần hoàn thành các môn học, mô đun cơ sở, đặc biệt các môn học, mô đun: Mạch điện, Điện tử cơ bản, Đo lường điện và Trang bị điện. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề, thuộc mô đun nghề bắt buộc - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: là nội dung bổ trợ cho các mô đun khác như: PLC, truyền động điện… Mục tiêu của mô đun: - Về kiến thức: + Phân tích được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại cảm biến. + Phân tích được nguyên lý của mạch điện cảm biến. - Về kỹ năng: + Đấu nối được các loại cảm biến trong mạch điện cụ thể - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Hình thành tư duy khoa học phát triển năng lực làm việc theo nhóm. Rèn luyện tính chính xác và tác phong công nghiệp Nội dung của mô đun: 4 Bài 1: KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN Mã chương: MĐ20–01 Giới thiệu: Cảm biến là thiết bị thu nhận và biến đổi sự thay đổi của đại lượng không điện đặc trưng cho đối tượng đặc trưng cần nghiên cứu thành sự thay đổi của đại lượng điện đầu ra theo quan hệ hàm đơn trị. Mục tiêu: - Trình bày được cấu trúc, đặc điểm,phân loại, ứng dụng của cảm biến. - Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, logic khoa học, tác phong công nghiệp Nội dung chính: 1. Sơ đồ câu trúc của một dụng cụ đo không điện Máy đo dù đơn giản hay phức tạp đều có cấu tạo gồm 3 khâu (hình 1.1)  Chuyển đổi sơ cấp  Mạch đo  Cơ cấu chỉ thị Hình 1.1 Cấu tạo của một dụng cụ đo không điện Chuyển đổi là bộ phận thu nhận và biến đổi sự thay đổi của đại lượng không điện đặc trưng cho đối tượng cần nghiên cứ ...