UBND TỈNH BẮC NINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: MĐ 18- KỸ THUẬT CẢM BIẾN NGÀNH: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-. ngày ………tháng.……… của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Công nghiệp Bắc Ninh Bắc Ninh 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề điện tử công nghiệp ở trình độ cao đẳng, giáo trình Kỹ thuật cảm biến là một trong những giáo trình môn học đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được bộ Lao động thương binh & xã hội, Tổng cục dạy nghề phê duyệt.
Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 90 giờ gồm có: Bài 1: Tổng quan về các bộ cảm biến Bài 2: Cảm biến tiệm cận và cảm biến siêu âm Bài 3: Cảm biến quang điện Bài 4: Cảm biến đo vận tốc vòng quay Bài 5: Cảm biến nhiệt độ Bài 6: Đấu nối cảm biến với các bộ điều khiển lập trình công nghiệp Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng.
Tuy nhiên, tuy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thể sử dụng cho phù hợp. Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thể sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được đóng góp ý 3 kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn.
Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao đẳng Công nghiệp Bắc Ninh. 4 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU.3 Bài 1: Tổng quan về các bộ cảm biến. Phân loại, ứng dụng. Quy chuẩn mầu dây cáp của cảm biến.
Phương pháp cấp nguồn cho cảm biến. Phương pháp lấy tín hiệu đầu ra của cảm biến.22 Bài 2 : Cảm biến tiệm cận và cảm biến siêu âm. Khái quát chung. Cảm biến tiệm cận điện cảm (Inductive Proximity Sensor).
Đặc điểm, cấu trúc, phân loại. Nguyên lý làm việc. Thực hành với cảm biến tiệm cận điện cảm. Cảm biến tiệm cận kiểu điện dung (Capacitive Proximity Sensor).
Đặc điểm, cấu trúc. Nguyên lý làm việc. Thực hành với cảm biến tiệm cận điện dung:. Cảm biến siêu âm (Ultrasonic proximity sensor).
Đặc điểm, cấu trúc, phân loại. Nguyên lý làm việc. Thực hành với cảm biến siêu âm:.45 Bài 3: Cảm biến quang điện. Nguyên lý làm việc, phân loại, ứng dụng.
Cảm biến quang phản xạ khuếch tán. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. Cảm biến quang phản xạ gương. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động :.
Cảm biến quang thu - phát. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động. Cảm biến quang màu. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động.58 Bài 4: Cảm biến đo vận tốc vòng quay.
Encoder và bộ đếm xung. Bộ đếm xung. Thực hành với encoder.64 Bài 5: Cảm biến nhiệt độ. Phân loại, phạm vi ứng dụng.
Cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt PT. Cặp nhiệt điện. Điện trở nhiệt PT. Thực hành sử dụng bộ điều khiển theo nhiệt độ.73 Bài 6: Đấu nối cảm biến với các bộ điều khiển lập trình công nghiệp.
Đấu nối cảm biến có đầu ra transistor. Nguyên tắc đấu nối. Đấu nối cảm biến có đầu ra relay. Nguyên tắc đấu nối.
Đấu nối cảm biến có đầu ra analog. Nguyên tắc đấu nối.82 Tài liệu tham khảo:.83 6 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN Tên mô đun: KỸ THUẬT CẢM BIẾN Mã mô đun: MĐ 18 Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 56 giờ; Kiểm tra: 4 giờ) I. Vị trí, tính chất của mô đun - Vị trí: Mô đun này học sau các môn học Kỹ thuật điện, Linh kiện điện tử, Kỹ thuật mạch điện tử, Đo lường điện - điện tử. Có thể học song song với các mô đun, môn học khác như Máy điện, Trang bị điện.
- Tính chất: Là mô đun kĩ thuật chuyên môn, thuộc danh mục các mô đun đào tạo bắt buộc. Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Trình bày được cấu trúc, nguyên lý làm việc, ứng dụng của các loại cảm biến công nghiệp; + Trình bày được phương pháp sử dụng, kiểm tra với từng loại cảm biến trong chương trình. - Kỹ năng: + Thực hành cấp nguồn, lấy tín hiệu đầu ra, kiểm tra, thay thế được các cảm biến công nghiệp thông dụng; + Thực hành lắp đặt, kiểm tra, khảo sát được một số mạch điện sử dụng cảm biến công nghiệp; - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong quá trình làm việc với cảm biến; + Phát huy tính chủ động, sáng tạo, nghiêm túc trong công việc. Nội dung mô đun: 1.
Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: 7 Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập 1 Bài 1: Tổng quan về các bộ cảm biến 8 4 4 0 2 Bài 2: Cảm biến tiệm cận và cảm 24 8 15 1 biến siêu âm 3 Bài 3: Cảm biến quang điện 24 8 15 1 4 Bài 4: Cảm biến đo vận tốc vòng 8 4 4 0 quay 5 Bài 5: Cảm biến nhiệt độ 16 3 12 1 6 Bài 6: Đấu nối cảm biến với các bộ 10 3 6 1 điều khiển lập trình công nghiệp Cộng: 90 30 56 4 2. Nội dung chi tiết: Bài 1: Tổng quan về các bộ cảm biến Thời gian: 8 giờ 1. Mục tiêu của bài: - Trình bày được khái niệm, phân loại, ứng dụng các bộ cảm biến; quy chuẩn mầu dây cáp, phương pháp cấp nguồn, lấy hiệu đầu ra của cảm biến. - Cấp nguồn chính xác, lấy được tín hiệu đối với từng loại đầu ra của cảm biến.
8 - Rèn luyện tính cần cù, chính xác, tác phong công nghiệp khi làm việc với các bộ cảm biến. Mục tiêu của bài: - Phát biểu được khái niệm các bộ cảm biến - Trình bày được phương pháp phân loại các bộ cảm biến và các ứng dụng của cảm biến trong thực tế. Nội dung bài: Thời gian (giờ) Thực Số Nội dung chi tiết hành, thí Lý Kiểm TT nghiệm, thuyết tra thảo luận, bài tập 1 1. Phân loại, ứng dụng 0.
Quy chuẩn mầu dây cáp của cảm biến 0. Phương pháp cấp nguồn cho cảm biến 0. Phương pháp lấy tín hiệu đầu ra của cảm 2 2 biến Tổng số: 4 4 Bài 2: Cảm biến tiệm cận và cảm biến siêu âm Thời gian: 24 giờ 1. Mục tiêu của bài: 9 - Trình bày được cấu trúc, nguyên lý hoạt động, phạm vi ứng dụng của các loại cảm biến tiệm cận, cảm biến siêu âm - Lắp đặt, khảo sát được mạch điện sử dụng cảm biến tiệm cận và cảm biến siêu âm.
- Rèn luyện tính chính xác, chủ động, nghiêm túc trong công việc. Nội dung bài: Thời gian (giờ) Số Thực hành, Nội dung chi tiết Lý thí nghiệm, Kiểm TT thuyết thảo luận, tra bài tập 1 1. Khái quát chung 1 2 2. Cảm biến tiệm cận kiểu điện cảm 2 5 2.
Đặc điểm, cấu trúc, phân loại 2. Nguyên lý làm việc 2. Cảm biến tiệm cận kiểu điện dung 2 6 3. Đặc điểm, cấu trúc 3.
Nguyên lý làm việc 3. Cảm biến siêu âm 3 4 4. Đặc điểm, cấu trúc, phân loại 4. Nguyên lý làm việc 4.
Thực hành sử dụng cảm biến siêu âm 10 5 5. Bài kiểm tra số 1 1 Tổng số: 8 15 1 Bài 3: Cảm biến quang điện Thời gian: 24 giờ 1. Mục tiêu của bài: - Trình bày được công dụng, đặc điểm và cách sử dụng các loại cảm biến quang điện. - Lắp ráp và khảo sát được các mạch điện sử dụng cảm biến quang điện.
- Rèn luyện tính chính xác, chủ động, sang tạo, nghiêm túc trong công việc. Nội dung bài: Thời gian (giờ) Số Thực hành, Nội dung chi tiết Lý thí nghiệm, Kiểm TT thuyết thảo luận, tra bài tập 1 1. Nguyên lý làm việc, phân loại, ứng dụng 1 2 2. Cảm biến quang phản xạ khuếch tán 2 5 2.
Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 2. Cảm biến quang phản xạ gương 2 4 3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 3. Cảm biến quang thu phát 2 3 4.
Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 4. Cảm biến quang màu 1 3 5. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 5. Bài kiểm tra số 2 1 Tổng số: 8 15 1 Bài 4: Cảm biến đo vận tốc vòng quay Thời gian: 8 giờ 1.
Mục tiêu của bài: - Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của encoder. - Lắp đặt mạch điện, thực hiện đo tốc độ trục động cơ sử dụng encoder theo đúng yêu cầu. - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, sáng tạo, nghiêm túc trong công việc. Nội dung bài: Thời gian (giờ) Số Thực hành, Nội dung chi tiết Lý thí nghiệm, Kiểm TT thuyết thảo luận, tra bài tập 1 1.
Encoder và bộ đếm xung 3 12 1. Bộ đếm xung 2 2. Thực hành với encoder 1 4 Tổng số: 4 4 Bài 5: Cảm biến nhiệt độ Thời gian: 16 giờ 1. Mục tiêu của bài: - Trình bày được cấu tạo, đặc tính của các loại cảm biến nhiệt độ; - Lắp ráp và khảo sát được các mạch sử dụng cảm biến nhiệt độ theo đúng yêu cầu kỹ thuật; - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, sáng tạo, nghiêm túc trong công việc.
Nội dung bài: Thời gian (giờ) Thực Số Nội dung chi tiết hành, thí Lý Kiểm TT nghiệm, thuyết tra thảo luận, bài tập 1 1. Phân loại, phạm vi ứng dụng 1 2 2. Cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt PT 1 2 2. Cặp nhiệt điện 2.
Điện trở nhiệt PT 13 3 3.