Lời mở đầu 2 Mục lục 3 Giáo trình mô đun 4 Bài 1: Khái niệm cơ bản về các bộ cảm biến 11 1.Phạm vi ứng dụng 14 3.Phân loại các bộ cảm biến 14 Bài 2: Cảm biến nhiệt điện 17 1.Điện trở nhiệt 20 3.Diode nhiệt LM335 26 4.IC nhiệt LM35 28 5.Bài tập thực hành 35 Bài 3: Cảm biến quang điện 42 1.Điện trở quang 43 3.Bài tập thực hành 48 Bài 4: Một số dạng cảm biến công nghiệp 54 1.Cảm biến dạng quang 55 1.Cảm biến quang dạng thu phát chung 55 1.Cảm biến quang dạng thu phát riêng 61 1.Cảm biến quang dạng phản xạ gương 64 2.Cảm biến dạng dung 68 3.Cảm biến dạng từ 70 4.Một số loại cảm biến khác 73 5.Bài tập thực hành 77 5. Cảm biến dạng quang 77 5. Cảm biến dạng dung 81 5. Cảm biến dạng từ 82 5.
Một số loại cảm biến khác 83 Tài liệu tham khảo 85 3 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô-đun : KỸ THUẬT CẢM BIẾN Mã môn học: MĐ12 Thời gian môn học 60 giờ ; (Lý thuyết: 30 giờ ; Thực hành, thí nghiệm , thảo luận, bài tập: 24 giờ ; Kiểm tra: 6 giờ ) Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Môn học Kỹ thuật cảm biến học sau các môn học, mô đun Kỹ thuật 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 bắt buộc nghề cơ điện tử - Trong mọi lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là các ngành công nghiệp, việc sử dụng các máy móc để giải phóng sức lao động của con người ngày càng phổ biến. Để nắm bắt và làm chủ các trang thiết bị ngày càng hiện đại đòi hỏi cán bộ kỹ thuật phải có những kiến thức cơ bản về công nghệ, bên cạnh đó là các kỹ năng vẽ, đọc sơ đồ, phân tích và chẩn đoán sai hỏng để có thể vận hành, bảo trì, bảo dưỡng và sửa chữa hiệu quả các trang thiết bị đó. Mô đun Kỹ thuật cảm biến được biên soạn nhằm trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cơ bản nêu trên.
- Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Cơ điện tử Mục tiêu của mô đun : - Kiến thức: A1. Trình bày được đặc tính cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại cảm biến; A2. Phân tích được các phương pháp kết nối mạch điện. Thiết kế được mạch cảm biến đơn giản đạt yêu cầu kỹ thuật - Kỹ năng: B1.
Thực hành lắp ráp một sơ mạch điều khiển thiết bị cảm biến đúng yêu cầu. Đo lường và sửa được các lối đơn giản trong quá trình lắp ráp - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Rèn luyện tính chính xác khoa học và tác phong công nghiệp 4 1. Chương trình khung nghề điện công nghiệp Thời gian học tập (giờ) Trong đó Thực hành/ Mã thực Số tín MH, Tên môn họcc, mô đun Lý tập/ thí chỉ (*) Tổng MĐ số Thuyết nghiệm Kiểm /bài tra tập I Các môn học chung/đại cương 12 255 94 148 13 MH 01 Chính trị 2 30 15 13 2 MH 02 Pháp luật 1 15 9 5 1 MH 03 Giáo dục thể chất 1 30 4 24 2 MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh 2 45 21 21 3 MH 05 Tin học 2 45 15 29 1 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 4 90 30 56 4 II Các môn học, mô đun 65 1655 460 1104 91 chuyên môn nghề II.1 Các môn học, mô đun cơ 10 225 80 128 17 sở MH 07 An toàn lao động 1,5 30 20 8 2 MH 08 Vẽ Kỹ thuật điện 2 45 15 25 5 MH 09 AUTO CAD 4 90 30 54 6 MĐ 10 Điện cơ bản 2,5 60 15 41 4 II.2 Các môn học mô đun chuyên ngành 55 1430 380 976 74 MĐ 11 Lập trình PLC 6,5 150 45 95 10 5 MĐ 12 Kỹ thuật cảm biến 3 60 30 24 6 MĐ 13 Điện tử công suất 4 90 30 54 6 MĐ 14 Bảo Trì Cơ Khí 4 90 30 54 6 Điều khiển khí nén, điện MĐ 15 khí nén 5,5 120 45 67 8 Điều khiển thuỷ lực, điện MĐ 16 thủy lực 4 90 30 54 6 MĐ 17 Thiết kế mạch điện tử 2 60 20 38 2 MĐ 18 Lắp đặt, vận hành hệ 6,5 150 45 95 10 thống cơ điện tử MPS MĐ 19 Rô bôt công nghiệp 4 90 30 54 6 Lắp đặt vận hành và điều MĐ 20 khiển động cơ điện 5,5 110 45 57 8 MĐ 21 Mạng truyền thông công 2 75 15 56 4 nghiệp MĐ 22 Nâng cao hiệu quả công 1 45 15 28 2 việc MĐ 23 Thực tập tốt nghiệp 7 300 0 300 0 TỔNG CỘNG 77 1910 554 1252 104 2.
Chương trình chi tiết mô đun Thời gian (giờ) SỐ Thực hành, Tên chương, mục Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm TT số thuyết thảo luận , tra bài tập 1 Bài 1: Khái niệm cơ bản về các 2 2 0 0 bộ cảm biến 1. Phạm vi sử dụng của 0,5 cảm biến 6 3. Phân loại bộ cảm biến 1 2 Bài 2: Cảm biến nhiệt điện 20 10 8 2 1. Điện trở nhiệt 4 3.
Diode nhiệt LM335 4. IC nhiệt LM35 2 5. Cảm biến quang dạng thu 1 phát riêng 1 a. Cảm biến quang dạng phản 1,5 xạ gương a.Cảm biến dạng dung a.Cảm biến dạng từ a.Một số loại cảm biến khác 5.
Cảm biến cửa a. Cảm biến sợi quang a. Đấu nối Cộng 60 30 24 6 3. Điều kiện thực hiện mô đun: 3.
Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 7 3. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình thực hành, bộ dụng cụ nghề điện, thiết bị điện công nghiệp,… 3. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các mạch cảm biến trong nhà máy, xí nghiệp công nghiệp.
Nội dung và phương pháp đánh giá: 4. Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. Phương pháp: Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau: 4. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội.
- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới như 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. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời 8 đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột điểm kiểm tra Thường Viết/ Tự luận/ A1, C1 1 Sau 20 xuyên Thuyết trình Trắc nghiệm/ giờ. Báo cáo Định kỳ Viết và Tự luận/ A2, B1,B2, C1, 3 Sau 30 thực hành Trắc nghiệm/ giờ thực hành Kết thúc môn Vấn đáp và Vấn đáp và A1, A2, B1,B2,C1 1 Sau 60 học thực hành thực hành giờ trên mô hình 4. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc mô đun được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân.
- Điểm mô đun là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của mô đun nhân với trọng số tương ứng. Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân. Hướng dẫn thực hiện mô đun 5. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Cơ điện tử 5.
Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 5. 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, bài tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm…. * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra. - Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, thí nghiệm, bài tập:.
Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học. - Sử dụng các mô hình, học cụ mô phỏng để minh họa các bài tập ứng dụng các hệ truyền động dùng cảm biến, các loại thiết bị điều khiển. * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra. 9 * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm.
Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu.) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả - Tham dự tối thiểu 70% các giờ giảng tích hợp. Nếu người học vắng >30% số giờ tích hợp phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: Là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân.
Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc mô đun.
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. Tài liệu tham khảo [1] Đề cương môđun/môn học nghề Sửa chữa thiết bị điện tử công nghiệp ”, Dự án Giáo dục Kỹ thuật và Dạy nghề (VTEP), Tổng cục Dạy Nghề, Hà Nội, 2003 [2] Các bộ cảm biến trong Kỹ thuật đo lường và điều khiển. Lê văn Doanh, Phạm Thưởng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Đào Văn Tân. NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001 [3] Cảm biến và ứng dụng.
Dương Minh Trí .NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001 [4] Giáo trình cảm biến. Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến.