แผนการสอน

1-41    Answer Work Sheet 1 แผน่ ท่ี : 1 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์และ ชอ่ื วิชา : เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัย เบ้ืองต้น คําชแ้ี จง 1. จงตอบคาํ ถามต่อไปน้ี 2. แบบฝกึ หัดมี 1 ตอน จํานวน 2 หน้า ใช้เวลาในการทาํ แบบฝึกหัด 10 นาที ตอนที่ 1 จงตอบคําถามตอ่ ไปน้ี 1. จงบอกความหมายและอธบิ ายหลกั การทาํ งานของอปุ กรณต์ รวจจบั ตอบ อุปกรณ์ตรวจจับหรือเรยี กอีกอย่างหน่ึงว่า เซนเซอร์ คือ อุปกรณ์ท่ีทําหน้าที่ตรวจจับปรมิ าณ ของตัวแปรต่าง ๆ ท่ีต้องการทราบค่า เช่น แสง เสียง ความร้อน ความดัน การเคลื่อนท่ี การ ส่นั สะเทอื น การไหล ระดบั ปฏิกิรยิ าเคมี หลักการทาํ งานของอปุ กรณต์ รวจจับมี 2 แบบ คอื - แบบต่อเน่ือง เซนเซอร์จะตรวจจับค่าตัวแปรแล้วส่งสัญญาณออกมาตลอดเวลาสัญ ญาณ อาท์พุตทไ่ี ดจ้ ะเป็นสดั สว่ นกับตัวแปรทท่ี าํ การตรวจวัด - แบบสวิตซ์ หรือชื่ออื่น ๆ ท่ีเรียกได้แก่ เซนเซอร์แบบ Go-No go เซนเซอร์แบบ ไบนาร่ี เซนเซอรแ์ บบ ON-OFF หรอื เซนเซอรแ์ บบ Yes-No เปน็ ต้น การทํางานจะมแี ค่ 2 สถานะ คือ “1” กับ “0” หรือเปิดกับปดิ เท่านนั้ 2. จงบอกความหมายและอธบิ ายหลักการทาํ งานของตวั แปลงสัญญาณ ตอบ ตัวแปลงสัญญาณ หรือเรียกอีกอย่างหน่ึงว่า ทรานสดิวเซอร์ คือ อุปกรณ์ท่ีทําหน้าท่ีแปลง พลงั งานจากรูปหนง่ึ ให้อย่ใู นอกี รปู แบบหน่งึ 3. จงบอกและอธบิ ายประเภทของตัวแปลงสัญญาณ ตอบ 1. ทรานสดิวเซอร์แบบพาสซีฟ (Passive transducer) เป็นกลุ่มของทรานสดิวเซอร์ ท่ีไม่ สามารถกําเนิดสัญญาณไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง จําเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจากแหล่งภายนอกเข้ามา กระต้นุ เพ่ือใหเ้ กดิ สัญญาณทางดา้ นเอาต์พตุ ในรปู ของสัญญาณไฟฟา้ 2. ทรานสดิวเซอร์แบบแอคทีฟ (Active Transducer) เป็นอุปกรณ์ท่ีสามารถตรวจวัดค่าตัว แปรที่ต้องการทราบค่าแล้วเปลี่ยนเป็นค่าสัญญาณไฟฟ้าได้ โดยไม่ต้องต่อแหล่งจ่ายจากภายนอก หรอื สามารถกําเนิดสัญญาณไฟฟ้าได้เอง  

1-42    Answer Work Sheet 1 แผน่ ท่ี : 2 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอิเล็กทรอนกิ ส์และ ช่อื วชิ า : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชยั เบ้ืองต้น 4. จงบอกและอธบิ ายส่วนประกอบของอุปกรณต์ รวจจบั และตัวแปลงสญั ญาณ ตอบ ส่วนประกอบของอุปกรณต์ รวจจับและตวั แปลงสัญญาณมี 3 ส่วน คือ 1. ส่วนเซนเซอร์ ทําหน้าที่รับรู้ปริมาณตัวแปรท่ีต้องการทราบค่า เช่น เสียง แสง ความร้อน ความดัน การเคลื่อนที่ การสั่นสะเทือน การไหล ระดับ และปฏิกิริยาเคมี แล้วแปลงสัญญาณเป็น สัญญาณทางไฟฟ้าสง่ ไปยังภาควงจรปรับแต่งสญั ญาณต่อไป 2. วงจรปรับแต่งสัญญาณ สัญญาณจากส่วนเซนเซอร์อาจเบาเกินไป ไม่เพียงพอสําหรับส่วน แสดงผลหรือส่งเข้ากระบวนการทางไฟฟ้า หรือมีสัญญาณรบกวนมากจึงต้องมีการปรับแต่ง สญั ญาณใหด้ ขี น้ึ ก่อน 3. อุปกรณ์แสดงผล ทําหน้าท่ีแสดงค่าที่ได้จากการวัดว่าตัวแปรท่ีต้องการทราบค่าในลักษณะ ตา่ ง ๆ  

1-43    Answer Work Sheet 2 แผน่ ท่ี : 1 หน่วยกติ จํานวน 3 สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ช่ือวิชา : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย เบ้อื งตน้ คําชแี้ จง 1. จงตอบคําถามตอ่ ไปน้ี 2. แบบฝึกหดั มี 1 ตอน จาํ นวน 1 หน้า ใชเ้ วลาในการทําแบบฝึกหดั 10 นาที ตอนที่ 1 จงตอบคําถามตอ่ ไปนี้ 1. จงบอกและอธบิ ายรปู แบบการวดั ตอบ 1. การวดั ทางตรง คอื การท่ีวดั ตวั แปลใด ๆ ซึ่งจะทาํ ใหท้ ราบค่าน้ัน ๆ โดยตรง 2. การวัดทางอ้อม เป็นการวัดที่ตัวแปลใดตัวแปลหนึ่งแล้วนําค่าไปเปรียบเทียบบเป็นค่า ตัวแปลอกี ตวั แปลหนึ่งทต่ี อ้ งการจะทราบค่า 2. จงบอกและอธบิ ายค่าทเี่ กย่ี วขอ้ งกบั การวัด ตอบ ความถูกต้องหรือความแม่นยํา (Accuracy) คือ ความใกล้เคียงระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าที่ แทจ้ ริงของปริมาณทท่ี าํ การวดั

1-44    Answer Work Sheet 3 แผ่นท่ี : 1 หน่วยกิต จาํ นวน 3 สาขาวิชาวศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกส์และ ชื่อวิชา : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชยั เบอ้ื งต้น คาํ ชีแ้ จง 1. จงตอบคาํ ถามต่อไปนี้ 2. แบบฝึกหัดมี 1 ตอน จํานวน 2 หน้า ใช้เวลาในการทําแบบฝกึ หัด 10 นาที ตอนท่ี 1 จงตอบคาํ ถามตอ่ ไปนี้ 1. จงบอกและอธิบายความแตกตา่ งระหว่างอุปกรณต์ รวจจับและตวั แปลงสญั ญาณ ตอบ อุปกรณ์ตรวจจับ หรือเรียกอีกอย่างหน่ึงว่า เซนเซอร์ จะใช้กับอุปกรณ์ท่ีสามารถสร้าง สัญญาณที่มีความสัมพันธ์กับค่าหรือปริมาณของสิ่งท่ีต้องการตรวจวัด โดยอาจเป็นสัญลักษณ์ชนิด เดียวกันหรือต่างชนิดกันก็ได้ ส่วนตัวแปลงสัญญาณ หรือเรียกอีกอย่างหน่ึงว่า ทรานสดิวเซอร์ มักจะถูกนํามาใช้งานกับคําว่าอุปกรณ์ตรวจจับอยู่บ่อยคร้ัง ตัวแปลงสัญญาณเป็นอุปกรณ์ที่ทํา หน้าที่เปลี่ยนพลงั งานรปู แบบหนึง่ ให้กลายไปเปน็ อกี รูปแบบหนึง่ 2. จงบอกวงจรขยายสญั ญาณของอปุ กรณต์ รวจจับและตวั แปลงสัญญาณ ตอบ วงจรขยายสัญญาณสําหรับระบบอนาล็อก เป็นสัญญาณท่ีได้จากเซนเซอร์และทรานสดิว เซอร์ ในบางครั้งจะมีขนาดสัญญาณที่เล็กมาก ยากต่อการนําไปใช้ อีกทั้งยังถูกรบกวนจาก ภายนอกได้ง่าย ดังนั้นจึงมีการต่อวงจรเพ่ิมเข้าไปเพื่อทําให้สัญญาณมีขนาดสูงข้ึนโดยใช้วงจรขยาย ตา่ ง ๆ 3. จงอธิบายวงจรขยายโดยใชท้ รานสซสิ เตอร์ ตอบ วงจรขยายโดยใช้ทรานสซิสเตอร์ วงจรที่ใช้สว่ นใหญ่เป็นการใช้ทรานสซสิ เตอร์มาต่อใช้งานใน ลักษณะคอมมอนอีมิตเตอร์ (Common Emitter) การใช้งานของวงจรนี้จะป้อนสัญญาณเข้ามา ทางขาเบส (Base) ผ่านตัวเก็บประจุ C3 สัญญาณเอาต์พุตออกทางขาคอลเลคเตอร์ (Collector) ส่งผ่านไปยัง Vout โดยผ่านทางตัวเก็บประจุ C5 ลักษณะการจัดไบอัสให้ทรานสซิสเตอร์แบบแบ่ง แรงดนั (Voltage divider)

1-45    Answer Work Sheet 3 แผ่นท่ี : 2 หน่วยกติ จํานวน 3 สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเล็กทรอนิกสแ์ ละ ชอ่ื วิชา : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรีวิชัย เบอ้ื งตน้ 4. จงอธิบายวงจรขยายแบบกลับเฟส ตอบ วงจรขยายแบบกลับเฟส (Inverting Amplifier) เป็นวงจรขยายโดยใช้ออปแอมป์ท่ีต่อ สัญญาณอินพุตเข้าที่ขา Inverting (-) และมีการป้อนกลับแบบลบ แต่วงจรนี้จําเป็นต้องมีการป้อน แรงดันไฟเล้ียงแบบคู่ (Dual Supple) โดยป้อนแรงดันไฟบวกที่ VCC และไฟลบท่ีขา VEE เป็น วงจรขยายที่ให้สัญญาณเอาท์พุตมีเฟสตรงข้ามกับสัญญาณอินพุตและสามารถคํานวณหาค่า สญั ญาณเอาท์พตุ ได้  

1-36   Work Sheet 1 แผน่ ที่ : 1 จํานวน 3 หน่วยกติ สาขาวชิ าวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนกิ ส์และ ช่ือวิชา : เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรีวิชยั เบอื้ งตน้ คําช้แี จง 1. จงตอบคําถามต่อไปนี้ 2. แบบฝกึ หัดมี 1 ตอน จาํ นวน 2 หนา้ ใชเ้ วลาในการทาํ แบบฝกึ หัด 10 นาที ตอนท่ี 1 จงตอบคาํ ถามต่อไปน้ี 1. จงบอกความหมายและอธิบายหลักการทํางานของอปุ กรณต์ รวจจบั ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………..……………………… 2. จงบอกความหมายและอธบิ ายหลักการทํางานของตัวแปลงสัญญาณ ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..………………  

1-37   Work Sheet 1 แผ่นท่ี : 2 จาํ นวน 3 หน่วยกติ สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเล็กทรอนิกส์และ ชือ่ วชิ า : เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชยั เบ้อื งตน้ 3. จงบอกและอธบิ ายประเภทของตัวแปลงสัญญาณ ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………..……………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………..……………………… 4. จงบอกและอธิบายส่วนประกอบของอปุ กรณต์ รวจจับและตวั แปลงสญั ญาณ ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………..……………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………..……………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..………………  

1-38   Work Sheet 2 แผ่นท่ี : 1 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกสแ์ ละ ชื่อวิชา : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ชิ ยั เบือ้ งตน้ คาํ ช้แี จง 1. จงตอบคาํ ถามตอ่ ไปนี้ 2. แบบฝกึ หัดมี 1 ตอน จาํ นวน 1 หนา้ ใช้เวลาในการทําแบบฝึกหัด 10 นาที ตอนท่ี 1 จงตอบคําถามตอ่ ไปนี้ 1. จงบอกและอธิบายรูปแบบการวดั ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… 2. จงบอกและอธิบายค่าท่ีเก่ียวข้องกบั การวดั ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..…………………………

1-39   Work Sheet 3 แผน่ ที่ : 1 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเล็กทรอนกิ สแ์ ละ ชอ่ื วิชา : เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชยั เบอื้ งตน้ คําชีแ้ จง 1. จงตอบคาํ ถามต่อไปน้ี 2. แบบฝกึ หัดมี 1 ตอน จํานวน 2 หน้า ใชเ้ วลาในการทําแบบฝกึ หัด 10 นาที ตอนท่ี 1 จงตอบคําถามต่อไปน้ี 1. จงบอกและอธิบายความแตกตา่ งระหว่างอุปกรณต์ รวจจับและตัวแปลงสัญญาณ ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… 2. จงบอกวงจรขยายสญั ญาณของอุปกรณต์ รวจจบั และตัวแปลงสัญญาณ ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..…………………………

1-40   Work Sheet 3 แผ่นที่ : 2 จาํ นวน 3 หน่วยกติ สาขาวชิ าวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนกิ สแ์ ละ ชื่อวชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ โทรคมนาคม มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลศรวี ชิ ัย เบ้อื งตน้ 3. จงอธิบายวงจรขยายโดยใชท้ รานสซิสเตอร์ ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………..……………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… 4. จงอธบิ ายวงจรขยายแบบกลบั เฟส ตอบ ………………………………………………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………………………………………………..………… ………………………………………………………………………………………………………………………..………………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… …………………………………………………………………………………………………………………..……………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………..……………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………………………………………………..…………………………  

1-10   Information Sheet แผ่นที่ : 1 จาํ นวน 3 หน่วยกิต สาขาวชิ าวิศวกรรมอิเล็กทรอนกิ ส์และ ชอ่ื วชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรีวิชัย เบ้อื งต้น 1. อปุ กรณ์ตรวจจบั และตัวแปลงสัญญาณเบอื้ งต้น 1.1 ความหมายของอุปกรณต์ รวจจบั อุปกรณ์ตรวจจับหรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เซนเซอร์ คือ อุปกรณ์ที่ทําหน้าที่ตรวจจับปริมาณ ของตัวแปรต่าง ๆ ท่ีต้องการทราบค่า เช่น แสง เสียง ความร้อน ความดัน การเคล่ือนที่ การ สั่นสะเทือน การไหล ระดับ ปฏิกิริยาเคมี เป็นต้น ในร่างกายก็มีอุปกรณ์ตรวจจับเช่นกัน เช่น ใน ดวงตาที่สามารถรับรู้ความเข้มของแสงได้ หรือกล้ามเน้ือที่รับรู้นํ้าหนักของวัตถุท่ีถือได้ แต่อุปกรณ์ ตรวจจับเพียงอย่างเดียวไม่สามารถบอกค่าที่ต้องการวัดได้เพราะอุปกรณ์ตรวจจับจะไม่สามารถ บอกปริมาณของตัวแปรที่วัดให้เข้าใจได้จาํ เป็นท่ีจะตอ้ งมอี ุปกรณ์ทที่ ําหน้าที่แปลงสญั ญาณที่ได้จาก การตรวจจับมาเป็นปริมาณที่สามารถเข้าใจได้ ซึ่งอุปกรณ์ท่ีทําหน้าที่แปลงสัญญาณนั้นเรียกว่า ตัว แปลงสัญญาณหรือเรยี กอีกอย่างหน่งึ ว่า ทรานสดิวเซอร์ 1.1.2 หลกั การทํางานของอปุ กรณต์ รวจจบั มี 2 แบบ คอื - แบบต่อเน่ือง เซนเซอร์จะตรวจจับค่าตัวแปรแล้วส่งสัญญาณออกมาตลอดเวลาสัญ ญาณ เอาต์พตุ ท่ีไดจ้ ะเป็นสัดส่วนกับตัวแปรท่ีทาํ การตรวจวดั - แบบสวิตช์ หรือชื่ออ่ืน ๆ ท่ีเรียกได้แก่ เซนเซอร์แบบ Go-No go เซนเซอร์แบบไบนารี่ เซนเซอร์แบบ ON-OFF หรือเซนเซอรแ์ บบ Yes-No เปน็ ต้น การทํางานจะมีแค่ 2 สถานะ คือ “1” กบั “0” หรือเปดิ กับปดิ เทา่ น้นั 1.2 ความหมายของตวั แปลงสัญญาณ ตัวแปลงสัญญาณ หรือเรียกอีกอย่างหน่ึงว่า ทรานสดิวเซอร์ คือ อุปกรณ์ท่ีทําหน้าท่ีแปลง พลังงานจากรูปหนึ่งให้อยู่ในอีกรูปแบบหนึ่ง เช่น แปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อให้ เข้าใจถึงปริมาณตัวแปรท่ีต้องการรู้จากการวัดหรือเพื่อให้นําสัญญาณที่แปลงแล้วไปใช้ประโยชน์ได้ ง่ายข้ึน ส่วนประกอบของตัวแปลงสัญญาณจะประกอบด้วย 2 ส่วน คือส่วนรับรู้ (Sensing Part) และส่วนแปลงพลังงาน (Transduction Part) จะเหน็ ได้ว่าถา้ กล่าวถึงตัวแปลงสัญญาณก็จะรวมถึง อุปกรณ์ตรวจจับด้วยเพราะอุปกรณ์ตรวจจับเป็นส่วนประกอบส่วนหน่ึงของตัวแปลงสัญญาณ ในทางอิเล็กทรอนิกส์คืออุปกรณ์สําหรับเปลี่ยนปริมาณทางฟิสิกส์ เช่น ความเร่ง, ระยะทาง, เสียง, ความร้อน, น้ําหนัก ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อนําไปประมวลผลในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โดยอาจจะ รวมถึงอปุ กรณ์ตา่ ง ๆ ทเ่ี กยี่ วข้องด้วย เช่น ขยายสญั ญาณ หรอื ปรับแต่งสญั ญาณ 1.3 ประเภทของตวั แปลงสญั ญาณ 1.3.1. แบง่ ตามความตอ้ งการใชพ้ ลงั งาน

1-11   Information Sheet แผน่ ท่ี : 2 จํานวน 3 หน่วยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกส์และ ชื่อวิชา : เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัย เบือ้ งต้น - ทรานสดิวเซอร์แบบพาสซีฟ (Passive Transducer) เป็นกลุ่มของทรานสดิวเซอร์ (Transducer) ท่ีไม่สามารถกําเนิดสัญญาณไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง จําเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจาก แหลง่ ภายนอกเข้ามากระต้นุ เพ่ือใหเ้ กิดสญั ญาณทางด้านเอาต์พุตในรูปของสัญญาณไฟฟ้า เชน่ การ ป้อนกระแสไฟฟ้าให้กับโฟโต้รีซิสเตอร์ (Photo-Resistor) แล้ววัดแรงดันไฟฟ้าตกคร่อม เพ่ือวัด ระดับความเข้มของแสงไฟท่ีตกกระทบบนทรานสดิวเซอร์ หรือกล่าวได้ว่าค่าความต้านทานและ แรงดนั ไฟฟา้ ท่ีตกครอ่ มของโฟโต้รีซิสเตอร์เปลี่ยนแปลงตามระดบั ความเข้มของแสงสว่าง - ทรานสดวิ เซอร์แบบแอคทีฟ (Active Transducer) เปน็ กลมุ่ ของทรานสดวิ เซอร์ทาง ไฟฟ้า (Electrical Transducer) ท่ีสามารถกําเนิดสัญญาณไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง โดยไม่ต้องใช้ พลังงานไฟฟ้าจากแหล่งภายนอกเข้ามากระตุ้น ตัวอย่างของทรานสดวิ เซอร์ประเภทนี้ ได้แก่ เทอร์ โมคัปเปิล (Thermocouple) ทรานสดิวเซอร์ความดันชนิดเปียโซอิเล็กตริก (Piezoelectric Pressure) เป็นต้น ทรานสดิวเซอร์ไฟฟ้าชนิดแอคทีฟเป็นกลุ่มของทรานสดิวเซอร์ (Transducer) ซง่ึ สามารถนําไปประยุกตใ์ ช้ในเครือ่ งมอื วัด (Instrument) และระบบควบคมุ ได้ โดยการทาํ งานของ ทรานสดิวเซอร์แต่ละชนิดข้ึนอยู่กับชนิดของตัวแปรทางฟิสิกส์ท่ีต้องการวัด ลักษณะการติดตง้ั และ สภาวะแวดล้อม รปู ที่ 1.1 หลักการทํางานของเทอร์โมคับเปิล [1] จากรูปท่ี 1.1 คือ หลักการทํางานของเทอร์โมคับเปิล ถ้านําโลหะท่ีต่างกันสองชนิด มาเช่ือมต่อปลายเข้าด้วยกัน แรงเคลื่อนไฟฟ้าท่ีถูกสร้างข้ึนภายในวงจรเป็นผลมาจากอุณหภูมิที่ แตกต่างกันระหว่างจุดสองจุด ปรากฏการณ์นี้เป็นท่ีรู้จักกันในช่ือ “ซีเบค (See beck)” คือเป็น กระบวนการเปลย่ี นอุณหภมู ิเป็นพลังงานไฟฟ้า

1-12   Information Sheet แผน่ ท่ี : 3 จาํ นวน 3 หน่วยกิต สาขาวิชาวศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์และ ชือ่ วชิ า : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบอ้ื งต้น ทรานสดิวเซอร์ความดันชนิดเปียโซอิเล็กตริก (Piezoelectric Pressure Transducer) มีโครงสร้างเป็นผลึกคริสตอลอยู่ในกลุ่มทรานสดิวเซอร์ประเภทแอคทีฟ (active Transducer) ทาํ งานโดยอาศัยปรากฏการณเ์ ปียโซอเิ ล็กตริก (Piezoelectricity Effect) คอื เม่ือมี แรงมากระทํากับผลึกคริสตอลจะเกิดการเปลี่ยนรูปร่างและขนาดของผลึกและเกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้น ที่ขั้วไฟฟ้า โดยแรงที่กระทํากับผลึกต้องมีลักษณะเป็นห่วง ๆ ทรานสดิวเซอร์ชนิดนี้เหมาะสําหรับ การวัดความดัน (Pressure Measurement) ท่ีมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาหรือความดันพลวัต (Dynamics Pressure) หากแรงทก่ี ระทาํ เป็นแรงคงทหี่ รือความดนั แบบสถิต จะไมเ่ กิดแรงดันไฟฟ้า ข้ึน ในทางกลับกันของปรากฏการณ์เปียโซอิเล็กตริก (Inverse Piezoelectricity Effect) เม่ือจ่าย ไฟฟ้ากระแสตรงให้กับผลึกคริสตอลจะทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาดตามทิศทางที่ กระแสไฟฟา้ กระทํา 1.3.2 แบง่ ตามลักษณะการเปล่ียนแปลงคา่ 1. การเปลีย่ นแปลงคา่ ความจุ ทรานสดิวเซอร์ความดันชนิดเปล่ียนความจุไฟฟ้า (Capacitive Pressure Transducer) เป็นทรานสดิวเซอร์ประเภทพาสซีฟ (Passive Transducer) ทํางานโดยอาศัย หลักการเปลี่ยนค่าความจุไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับการเปล่ียนแปลงตําแหน่งและระยะการเคล่ือนที่ของ แผ่นไดอะแฟรม (Diaphragm Plate) หรือใช้หลักการเดียวกับการวัดตําแหน่งและระยะการ เคล่ือนที่ด้วย \"ทรานสดิวเซอร์ชนิดเปล่ียนแปลงความจุไฟฟ้า\" (Capacitive Displacement Transducer) โครงสร้างประกอบด้วยแผ่นโลหะไดอะแฟรมบางยึดติดไว้กับท่อทรงกระบอก เมื่อ ได้รับความดัน (Pressure) ไดอะแฟรมจะโก่งตัวไปตามทิศทางของความดัน โดยระยะการโก่งตัว ของไดอะแฟรม (d) แปรผันตรงกับขนาดของความดันที่มากระทํา ซ่ึงสามารถวัดระยะการ เปล่ียนแปลงดังกล่าวได้ โดยติดต้ังแผ่นเพลทตัวนําท่ีมีฉนวนหุ้มในแนวขนานประกบแผ่น ไดอะแฟรมและให้แผ่นท้ังสองเป็นข้ัวไฟฟ้า เมื่อแผ่นไดอะแฟรมได้รับความดันจะเกิดการส่ันหรือ การโก่งตัวเป็นระยะ d ทําให้เกิดการเปล่ียนแปลงค่าความจุไฟฟ้าระหว่างแผ่นไดอะแฟรมกับ ขว้ั ไฟฟา้ ทรานสดิวเซอร์ชนิดนเี้ หมาะสําหรบั การวัดความดันแตกตา่ ง ที่ไม่สงู มาก คา่ ทีว่ ดั ไดม้ ีความ แม่นยําสูง โดยมีระยะการโก่งตัวของแผ่นไดอะแฟรมอยู่ในช่วง 8 mm ถึง 10 mm 2. การเปลย่ี นแปลงค่าความเหน่ียวนํา ทรานสดิวเซอร์ชนิดเปลี่ยนแปลงความเหน่ียวนําแบบเชิงเส้น (Linear Variable Differential Transformer; LVDT) เป็นทรานสดวิ เซอร์ประเภทพาสซฟี (Passive transducers)

1-13   Information Sheet แผ่นที่ : 4 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนกิ ส์และ ชือ่ วชิ า : เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย เบอื้ งต้น ทํางานโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงค่าความเหน่ียวนําตามตําแหน่งการเคล่ือนท่ี โครงสร้าง ประกอบด้วย ขดลวดปฐมภูมิ (Primary winding) หนึ่งชุดอยู่ตรงกลาง และขดลวดทุติยภูมิ (Secondary Winding) จํานวนสองชุดต่ออนุกรมกัน โดยมีตําแหน่งอยู่ทางด้านซ้ายและด้านขวา ของขดลวดปฐมภูมิ ขดลวดทุติยภูมิท้ังสองชุดนี้มีจํานวนรอบที่เท่ากันแต่มีทิศทางการพันขดลวด ตรงข้ามกัน เม่ือขดลวดปฐมภูมิได้รับการกระตุ้นด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากภายนอก จะมี แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนําเกิดขึ้นที่ขดลวดทุติยภูมิท้ังสองชุด โดยค่าแรงดันไฟฟ้าท่ีเกิดขึ้นกับขดลวด ทุติยภูมิแต่ละชุดขึ้นอยู่กับตําแหน่งของแกนเคล่ือนที่ (Movable Core) โดยถ้าแกนอยู่ตรงก่ึงกลาง ระหว่างขดลวดท้ังสองชุดพอดี แรงดันไฟฟ้าที่เกิดข้ึนกับขดลวดทุติยภูมิทั้งสองชุดจะมีค่าเท่ากันแต่ มีทิศทางตรงข้ามกัน ค่าแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตของ LVDT จึงมีค่าเท่ากับ 0 โวลต์ หรือเรียกว่า ตําแหนง่ ศูนย์ (Null Position) ถา้ แกนเคลื่อนที่ไปทางด้านซ้าย แรงดันไฟฟา้ เหนี่ยวนําจะเกิดข้ึนใน ขดลวดทุติยภูมิด้านซ้ายมากกว่าด้านขวา และเม่ือแกนเคล่ือนท่ีไปทางด้านขวาแรงดันไฟฟ้า เหนีย่ วนาํ จะเกิดขน้ึ ในขดลวดทตุ ิยภูมิดา้ นขวามากกว่าด้านซา้ ย รูปที่ 1.2 วงจรภายในของ Linear Variable Differential Transformer : LVDT [1]

1-14   Information Sheet แผน่ ท่ี : 5 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวิศวกรรมอเิ ล็กทรอนิกส์และ ชอื่ วชิ า : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรีวิชัย เบอื้ งต้น รปู ที่ 1.3 ค่าแรงดนั ไฟฟ้าทางดา้ นเอาต์พตุ ของ LVDT โดยแกนเคลอ่ื นท่ีอยู่ในตําแหนง่ ใด ๆ [1] ค่าแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตของ LVDT ที่ได้ มีค่าความเป็นเชิงเส้น (linearity) ท่ีดีอยู่ เพียงช่วงหน่ึงเท่าน้ัน ซึ่งเป็นข้อจํากัดในการเลือกย่านการใช้งาน (Range) การทํางานของ LVDT ไม่มีการสัมผัสหรือเสียดสีใด ๆ กับขดลวดจึงไม่เกิดแรงเสียดทาน ทําให้มีค่าความละเอียด (Resolution) ความไว (Sensitivity) และความแม่นยํา (Accuracy) สูง มีเสถียรภาพในการใช้งาน สูง มีค่าความเป็นเชิงเส้นท่ีดี ใช้กําลังไฟฟ้าตํ่า มีค่าฮีสเตอร์รีซีส (Hysteresis) ต่ํา มีรูปแบบที่เรียบ ง่ายจึงง่ายต่อการประยุกต์ใช้งานและการติดต้ัง สามารถนําไปใช้งานได้หลายลักษณะ รวมถึง สามารถทาํ งานภายใตส้ ภาวะที่มีความร้อนสูงได้ แตจ่ ะสง่ ผลทาํ ให้ค่าความไวลดลง รูปที่ 1.4 รปู แบบต่าง ๆ ของทรานสดวิ เซอรช์ นิดเปล่ียนแปลงความเหน่ียวนําแบบเชิงเสน้ [1]

1-15   Information Sheet แผน่ ท่ี : 6 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอิเล็กทรอนกิ ส์และ ชือ่ วิชา : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย เบอ้ื งตน้ LVDT เป็นทรานสดิวเซอร์ (Transducer) ท่ีต้องการแหล่งจ่ายไฟ AC จากภายนอก จงึ อาจทาํ ใหเ้ กิดสัญญาณรบกวนการทาํ งานได้ นอกจากนี้ตัวอปุ กรณ์ควรปิดผนึกอยา่ งดีเพื่อป้องกัน การเกดิ ไฟฟ้าสถติ และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวน เหมาะสําหรับนาํ ไปใช้งานที่มรี ะยะเคลอื่ นท่ีส้นั ๆ หรือนําใช้วัดตําแหน่ง และยังสามารถนําไปประยุกต์ใช้กับการวัดค่าตัวแปรอ่ืน ๆ ได้ เช่น การวัด ความดนั (Pressure Measurement) และนา้ํ หนกั (Weight Measurement) เป็นต้น 3. การเปล่ยี นแปลงค่าความต้านทาน ทรานสดิวเซอร์ความดันชนิดเปลี่ยนความต้านทาน (Resistive Pressure Transducer) ทํางานโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานภายในของวัสดุที่เป็นโลหะ ตัวนําเมื่อเกิดความเครียด (Strain) ขึ้น โดยท่ัวไปทรานสดิวเซอร์ (Transducer) ชนดิ นวี้ ัดความดนั (Pressure) อาศัยการวัดความเครียดด้วยสเตรนเกจ (Strain Gauge) ชนิดเส้นลวดหรือชนิดฟอยล์ ในบางคร้ังจึงเรียกทรานสดิวเซอร์ชนิดน้ีว่า \"ทรานสดิวเซอร์ความดันชนิดสเตรนเกจ (Strain Gauge Transducer) Strain คือ ความเครียด เป็นผลมาจากการที่อาหารรับแรงกระทําหรือความเค้น ทํา ให้อาหารเปล่ียนแปลงรูปร่าง (Deformation) กรณีความเครียดเชิงเส้น (linear Strain) สามารถ คํานวณได้จากอัตราส่วนระหว่างการเปล่ียนแปลงรูปร่างตามแนวแรงกดหรือแรงดึงกับขนาดเดิม ตามแนวแรง กรณีความเครียดเฉือน (Shear Strain) คํานวณได้จากอัตราส่วนระหว่างระยะการ เปลยี่ นแปลงรูปร่างตามแนวแรงเฉอื นกับความหนาเดิมของอาหาร สเตรนเกจ (Strain Gauge) คือ เครื่องมือที่ใช้ในการตรวจวัดแรงตึงเครียด (Strain) ของวัตถุทค่ี ิดคน้ โดย เอด็ เวริ ด์ อี ซิมมอนส์ และ อารเ์ ทอร์ ซี รูค ในปี ค.ศ. 1938 เปน็ สว่ นประกอบ สาํ คัญของ load cell ในเครอ่ื งชัง่ น้าํ หนัก (Weigher) เครอื่ งวดั เนอ้ื สัมผัสของอาหาร สเตรนเกจจะทําจากเส้นลวดโลหะขนาดเล็ก ขดเป็นรูปร่างต่างๆ อยู่บนแผ่นฉนวน หรือแบบอปุ กรณก์ ึง่ ตวั นาํ ดว้ ย ซึง่ มีความไวสูงกว่าและขนาดเล็กกวา่ แบบลวดโลหะ หลักการของสเตรนเกจ คือ เมื่อสเตรนเกจถูกแรงกระทํา จะทําให้เกิดการ เปล่ยี นแปลงรูปร่างไป (ยดื หด บิด งอ) ทาํ ให้ความต้านทานของวัตถุน้ันเปล่ียนไปตามแรงท่ีกระทํา การนําไปใช้จะใช้การต่อวงจร Wheatstone Bridge เพื่อหาความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าเม่ือ ความต้านทานเปลีย่ นแปลงไป

1-16   Information Sheet แผ่นท่ี : 7 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ช่อื วชิ า : เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรีวิชัย เบื้องตน้ รปู ที่ 1.5 สเตรนเกจ [1] 1.3.3 แบง่ ตามชนดิ การเปลี่ยนพลงั งาน 1. เปล่ียนพลังงานกลเปน็ พลังงานไฟฟ้า เช่น ไดนาโม ไดนาโม เป็นอุปกรณ์ท่ีทําหน้าท่ีเปล่ียนพลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า มี ส่วนประกอบสําคัญ ได้แก่ ขดลวดท่ีพันอยู่รอบแกน เรียกว่า อาเมเจอร์ (Armature) แม่เหล็ก 2 แท่ง หันข้ัวต่างกันเข้าหากัน เพื่อให้เกิดสนามแม่เหล็กโดยจะมีเส้นแรงแม่เหล็กพุ่งจากข้ัวเหนือไป ยงั ขวั้ ใต้ และบรเิ วณข้ัวจะมีความเข้มของสนามแม่เหล็กมากกว่าบรเิ วณอ่ืน ๆ หลักการเหนี่ยวนําให้เกิดกระแสไฟฟ้าจากไดนาโม คือ การหมุนขดลวดตัด สนามแม่เหล็ก จะทําให้สนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง จึงเกิดกระแสไฟฟ้าข้ึน ไมเคิล ฟาราเดย์ (Michael Faraday) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ( ค.ศ. 1791-1793) เป็นผู้ค้นพบหลักการท่ีว่า “ กระแสไฟฟ้าเหนย่ี วนําเกิดจากการเปล่ียนแปลงสนามแมเ่ หล็กทผี่ ่านขดลวด ไดนาโมแบง่ ออกเป็น 2 ชนดิ - ไดนาโมไฟฟ้ากระแสสลับ AC Dynamo ประกอบด้วยแท่งแม่เหล็ก 2 แท่ง ขดลวด และแหวนล่ืนโดยแหวนลื่น 2 วงสัมผัสกับแปลงตัวนําไฟฟ้าซึ่งจะรับกระแสไฟฟ้าจากขดลวดออกสู่ วงจรภายนอก - ไดนาโมไฟฟ้ากระแสตรง DC Dynamo ประกอบด้วยแท่งแม่เหล็ก 2 แท่ง ขดลวด และแหวนแยกโดยแหวนแยกแต่ละอันสัมผัสกับแปลงตัวนําไฟฟ้าซ่ึงจะรับกระแสไฟฟ้าจากขดลวด ออกสู่วงจรภายนอก

1-17   Information Sheet แผ่นที่ : 8 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ช่อื วชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย เบื้องต้น 2. เปลย่ี นพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เช่น มอเตอรไ์ ฟฟา้ มอเตอร์ไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล มอเตอร์ที่ ใชง้ านในปจั จุบนั แต่ละชนิดกจ็ ะมีคุณสมบัติทแี่ ตกตา่ งออกไปต้องการความเร็วรอบหรือกําลังงานที่ แตกต่างกัน ซ่ึงมอเตอฎร์แต่ละชนิด จะแบ่งได้เป็น 2 ชนิด ตามลักษณะการใช้งานกระเเสไฟฟ้า มอเตอรไ์ ฟฟา้ แบง่ ออกตามการใช้ของกระแสไฟฟ้าได้ 2 ชนดิ ดงั นี้ - มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current Motor) หรือเรียกว่า เอ.ซี มอเตอร์ (A.C. Motor) การแบง่ ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้าสลับแบง่ ออกเป็น 3 ชนิดได้แก่ - มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 1 เฟส หรือเรียกว่าซิงเกิลเฟสมอเตอร์ (A.C. Sing Phase) จะใชก้ บั แรงดันไฟฟ้า 220 โวลตม์ สี ายไฟ เข้า 2 สาย มีแรงม้าไมส่ งู ส่วนใหญต่ ามบ้านเรือน สปลิทเฟส มอเตอร์( Split-Phase Motor) คาปาซิเตอร ์มอเตอร์ (Capacitor Motor)รีพัลช่ัน มอเตอร์ (Repulsion-Type Motor) นิเวอร์แวซล มอเตอร์ (Universal Motor) เช็ดเดลโพลมอ เตอร์ (Shaded Pole Motor) - มอเตอร์ไฟฟา้ สลับชนิด 2 เฟสหรอื เรียกว่าทเู ฟสมอเตอร์ - มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลบั ชนดิ 3 เฟสหรือเรยี กว่าทีเฟสมอเตอร์ (A.C. Three Phase Motor) เปน็ มอเตอร์ท่ีใช้ในงานอุตสาหกรรมต้องใชร้ ะบบไฟฟ้า 3 เฟส ใช้แรงดัน 380 โวลต์ มสี ายไฟเข้ามอเตอร์ 3 สาย - มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor ) หรือเรียกว่าดี.ซี มอเตอร์ (D.C. Motor) การแบ่งชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบ่งออกได้ดังน้ี มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แบ่งออกเปน็ 3 ชนดิ ไดแ้ ก่ 1. มอเตอร์แบบอนุกรมหรือเรยี กว่าซรี สี ์มอเตอร์ (Series Motor) 2. มอเตอรแ์ บบอนขุ นานหรอื เรียกว่าชนั ท์มอเตอร์ (Shunt Motor) 3. มอเตอร์ไฟฟ้าแบบผสมหรอื เรียกว่าคอมเปาวด์มอเตอร์ (Compound Motor)

1-18   Information Sheet แผ่นที่ : 9 จาํ นวน 3 หน่วยกิต สาขาวิชาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และ ชอื่ วิชา : เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบอ้ื งต้น รปู ท่ี 1.6 สว่ นประกอบหลัก ๆ ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง [1] สว่ นประกอบหลกั ๆ ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังน้ี 1. ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Coil) คือขดลวดท่ีถูกพันอยู่กับข้ัวแม่เหล็กที่ยึดติดกับ โครมอเตอร์ ทําหน้าที่กําเนิดข้ัวแม่เหล็กขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S) แทนแม่เหล็กถาวรขดลวดที่ใช้ เปน็ ขดลวดอาบนาํ้ ยาฉนวน สนามแมเ่ หล็กจะเกิดข้นึ เม่ือจ่ายแรงดนั ไฟตรงให้มอเตอร์ 2. ขว้ั แม่เหล็ก (Pole Pieces) คือแกนสําหรับรองรับขดลวดสนามแม่เหล็กถูกยึดติดกับ โครงมอเตอร์ด้านใน ข้ัวแม่เหล็กทํามาจากแผ่นเหล็กอ่อนบางๆ อัดซ้อนกัน (Lamination Sheet Steel) เพ่ือลดการเกิดกระแสไหลวน (Edy Current) ที่จะทําให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กลดลง ขั้วแม่เหล็กทําหน้าที่ให้กําเนิดข้ัวสนามแม่เหล็กมีความเข้มสูงสุด แทนขั้วสนามแม่เหล็กถาวร ผิว ดา้ นหน้าของข้วั แม่เหล็กทําให้โค้งรบั กับอาร์เมเจอรพ์ อดี 3. โครงมอเตอร์ (Motor Frame) คือส่วนเปลือกหุ้มภายนอกของมอเตอร์ และยึดส่วน อยู่กับที่ (Stator) ของมอเตอร์ไว้ภายในร่วมกับฝาปิดหัวท้ายของมอเตอร์ โครงมอเตอร์ทําหน้าที่ เปน็ ทางเดนิ ของเสน้ แรงแมเ่ หล็กระหว่างขั้วแมเ่ หล็กให้เกดิ สนามแมเ่ หล็กครบวงจร 4. อาร์เมเจอร์ (Armature) คือส่วนเคล่ือนที่ (Rotor) ถูกยึดติดกับเพลา (Shaft) และ รองรับการหมุนด้วยที่รองรับการหมุน (Bearing) ตัวอาร์เมเจอร์ทําจากเหล็กแผ่นบางๆ อัดซอ้ นกัน ถกู เซาะรอ่ งออกเปน็ ส่วนๆ เพอ่ื ไว้พนั ขดลวดอาร์เมเจอร์ (Armature Winding) ขดลวดอารเ์ มเจอร์ เป็นขดลวดอาบนํ้ายาฉนวน ร่องขดลวดอาร์เมเจอร์จะมีขดลวดพันอยู่และมีล่ิมไฟเบอร์อัดแน่นขึด ขดลวดอาร์เมเจอร์ไว้ ปลายขดลวดอาร์เมเจอร์ต่อไว้กับคอมมิวเตเตอร์ อาร์เมอเจอร์ผลักดันของ สนามแมเ่ หลก็ ทง้ั สอง ทําใหอ้ าร์เมเจอร์หมุนเคลือ่ นท่ี

1-19   Information Sheet แผ่นท่ี : 10 จาํ นวน 3 หน่วยกิต สาขาวชิ าวิศวกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกส์และ ชื่อวิชา : เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัย เบอื้ งตน้ 5. คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) คือส่วนเคล่ือนท่ีอีกส่วนหน่ึง ถูกยึดติดเข้ากับอาร์ เมเจอร์และเพลาร่วมกัน คอมมิวเตเตอร์ทําจากกฎแท่งทองแดงแข็งประกอบเข้าด้วยกันเป็นรูป ทรงกระบอก แต่ละแท่งทองแดงของคอมมิวเตเตอร์ถูกแยกออกจากกันด้วยฉนวนไมก้า (Mica) อาร์เมเจอร์ คอมมิวเตเตอร์ทําหน้าที่เป็นขั้วรับแรงดันไฟตรงท่ีจ่ายมาจากแปรงถ่าน เพื่อส่งไปให้ ขดลวดอารเ์ มอร์ 6. แปรงถ่าน (Brush) คือ ตัวสัมผัสกับคอมมิวเตเตอร์ ทําเป็นแท่งสี่เหลี่ยมผลิตมาจาก คารบ์ อนหรอื แกรไฟต์ผสมผงทองแดง เพ่ือใหแ้ ขง็ และนําไฟฟ้าได้ดี มสี ายตวั นําต่อรว่ มกับแปรงถ่าน เพ่ือไปรับแรงดันไฟตรงท่ีจ่ายเข้ามา แปรงถ่านทําหน้าท่ีรับแรงดันไฟตรงจากแหล่งจ่าย จ่ายผ่านไป ใหค้ อมมิวเตเตอร์ รปู ที่ 1.7 หลักการทาํ งานของมอเตอร์ [1] การทํางานเบ้ืองต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มีแรงดันไฟกระแสตรงจ่ายผ่าน แปรงถ่านไปคอมมิวเตเตอร์ ผ่านไปให้ขดลวดตัวนําท่ีอาร์เมเจอร์ ทําให้ขดลวดอาร์เมเจอร์เกิด สนามแม่เหล็กไฟฟ้าข้ึนมา ทางด้านซ้ายมือเป็นข้ัวเหนือ (N) และด้านขวาเป็นข้ัวใต้ (S) เหมือนกับ ข้ัวแม่เหล็กถาวรที่วางอยู่ใกล้ๆ เกิดอํานาจแม่เหล็กผลักดันกัน อาร์เมเจอร์หมุนไปในทิศทางตาม เข็มนาฬิกา พร้อมกับคอมมิวเตเตอร์หมุนตามไปด้วย แปรงถ่านสัมผัสกับส่วนของคอมมิวเตเตอร์ เปล่ียนไปในอีกปลายหน่ึงของขดลวด แต่มีผลทําให้เกิดข้ัวแม่เหล็กท่ีอาร์เมเจอร์เหมือนกับ ขั้วแม่เหล็กถาวรที่อยู่ใกล้ๆอีกครั้ง ทําให้อาร์เมเจอร์ยังคงถูกผลักให้หมุนไปในทิศทางตามเข็ม นาฬกิ าตลอดเวลา เกดิ การหมุนของอาร์เมเจอร์ คอื มอเตอรไ์ ฟฟา้ ทํางาน [1]

1-20   Information Sheet แผ่นที่ : 11 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ชอื่ วิชา : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย เบอ้ื งต้น 3. เปลีย่ นพลงั งานแสงเปน็ พลังงานไฟฟ้า เชน่ โซล่ารเ์ ซลล์ Solar Cell แผงแดด โซล่าร์เซลล์ ท่ีคนไทยชอบสะกดว่า โซลา่ เซลล์ เปน็ ศัพท์ทเ่ี ขา้ ใจ ง่ายๆ แต่ยังนิยมเรียกอีกคําคือ Photo Voltaic Photo แปลความหมาย คือภาพ ซึ่งมาจาก การ มองเห็นจากการสะท้อนของแสง Voltaic ก็มีที่มาจาก Volt หรือ แรงดันไฟ โฟโต้โวลตาอิค ก็ แปลว่า เซลล์แสงอาทิตย์ , เซลล์สุริยะ , เซลล์ Photo Voltaic ซ่ึงก็มีที่มาจากคําว่า Photo Voltaic เพราะฉะน้ัน จึงหมายถงึ การผลติ ไฟฟ้าจากแสงที่ตกกระทบวัตถุท่ีสามารถเปล่ียนพลังงาน แสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ การทํางานของแผงโซล่าร์เซลล์ แบ่งเป็น 4 ระดับ ดังนี้ โซล่าร์เซลล์ เหมอื นตกึ 3 ชั้นครง่ึ รปู ที่ 1.8 หลักการทาํ งานภายในโซลา่ ร์เซลล์ [1] ระดับช้ันบนสุด เรียกว่า Front Electrode ฟร้อนท์อิเล็คโทรด ถ้าเปรียบเป็นตึก ก็คือ ตึกช้ัน ดาดฟ้า อยู่ชั้นบนสุด บนช้ันนี้จะมีแถบโลหะเรียกว่า Front Electrode ทําหน้าท่ีเป็นตัวรับ อเิ ล็กตรอน จะมลี กั ษณะเปน็ โลหะ มักจะทําด้วยโลหะเงนิ ระดับช้ันที่ 2 ตํ่าลงมา เรียกว่าช้ัน n - type ซิลิคอน ซ่ึงอยู่ด้านบนแต่รองลงมา หรือ อยู่ด้านหน้าของเซลล์ ชั้นนี้ถ้าเปรียบเหมือนตึก ก็คือตึกชั้น 2 ระดับชั้น N น้ี คือชั้นของสารก่ึง ตัวนาํ ท่ีใส่สารฟอสฟอรัส Phosphorus ลงไป เพอื่ ใหม้ กี ารนําไฟฟา้ จะสรา้ งอิเลค็ ตรอนขน้ึ มาในช้ัน น้ีเมอื่ สารน้ีโดนแดดหรือแสงอาทิต ระดับช้ันที่ 3 ต่ําลงมา เรียกว่าช้ัน p - n junction เป็นชั้น N และ ชั้น P มาเจอกัน เมื่อดูจากในรูปก็คือช่วงที่เป็นเส้นก้ันระหว่างช้ัน N สีแดง และ ช้ัน P สีน้ําเงิน เป็นจุดท่ีชั้น ซิลิคอน ช้ัน N และ ชนั้ P มาประกบตอ่ กนั จะเรยี กจดุ ที่ประกบกันนี้ว่า P-N junction ถา้ เปรยี บเหมือนตึก ช้นั นก้ี ็คอื ตึกชัน้ ลอย คืออยู่ระหวา่ ง ชนั้ 1 กับ ชัน้ 2

1-21   Information Sheet แผ่นที่ : 12 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวิศวกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ชอ่ื วชิ า : เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย เบ้อื งต้น ระดับช้ันท่ี 4 ชั้นล่างพ้ืน เรียกว่าช้ัน p - type ซิลิคอน ถ้าเปรียบเหมือนตึกก็คือช้ัน Ground หรือช้ันบนดิน ซ่ึงอยู่ด้านล่างของเซลล์ ช้ัน P คือช้ันของสารกึ่งตัวนําท่ีได้ใส่สารโบรอน Boron เพื่อควบคุมให้มีการนําไฟฟ้าลงไป เพื่อตั้งใจทําให้โครงสร้างของอะตอมสูญเสียอิเล็กตรอน เกดิ หลมุ ในชนั้ น้ี (โฮล) เมื่อเซลล์ช้ันบนรับพลังงานจากแสงอาทิตย์ พอพลังงานมาถึงช้ันน้ี ช้ันน้ีจะทําหน้าท่ี เปน็ ตวั รบั อิเล็กตรอน ถ้าในตอนทย่ี ังไมม่ ีแดด ช้นั n - type ซลิ คิ อนซึ่งอยู่ดา้ นบนของเซลล์ก็พร้อม ท่ีจะให้อิเล็กตรอน แต่ก็ยังมี(โฮล)ปนอยู่บ้างเล็กน้อยในชั้นนี้ ส่วนช้ัน p - type ซิลิคอนซึ่งอยู่ ด้านล่าง หรือจะเรียกว่าด้านหลังของเซลล ์น้ันมีโครงสร้างส่วนใหญ่เป็นโฮล แต่ยังคงมีอิเล็กตรอน ปะปนบา้ งเล็กน้อย ระดับชั้นท่ี 5 ชั้นล่างสุดเรียกว่าชั้น Back Electrode ถ้าเปรียบเป็นตึกก็เป้นช้ันใต้ดิน ด้านหลังของ p - type ซลิ คิ อนจะมแี ถบโลหะเรียกว่า Back Electrode ทาํ หนา้ ที่เปน็ ตวั รวบรวมโฮล ข้ันตอนการทํางาน เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบ แสงอาทิตย์จะถ่ายเทพลังงานให้กับ อิเล็กตรอนและโฮล ทําให้เกิดการเคลื่อนไหว และเม่ือพลังสูงเพียงพอ ท้ังอิเล็กตรอนและโฮลก็จะ วิ่งเข้าหากันเพ่ือจับคู่กัน อิเล็กตรอนจะว่ิงขึ้นไปยังช้ัน n - type และโฮลจะว่ิงลงไปยังชั้น p type อิเล็กตรอนก็จะว่ิงข้ึนไปรวมกันอยู่ท่ีชั้น Front Electrode และ โฮลก็จะว่ิงลงไปรวมกันท่ี Back Electrode และเมอ่ื มกี ารตอ่ วงจรไฟฟ้าจากชนั้ Front Electrode บนสุด และ Back Electrode ล่างสุด เม่ือต่อให้ครบวงจร ก็จะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลขึ้น เพราะอิเล็กตรอนและ(โฮล) จะวิ่งเพ่ือ จบั คูก่ ัน รปู ที่ 1.9 การจําลองขณะท่ีอเิ ล็กตรอนและโฮลวิ่งเขา้ ช้ันของตวั เอง [1]

1-22   Information Sheet แผน่ ที่ : 13 จํานวน 3 หน่วยกิต สาขาวชิ าวิศวกรรมอเิ ล็กทรอนิกส์และ ชื่อวชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบ้อื งต้น โซล่าร์เซลล์ทํามาจาก เซลล์แสงอาทิตย์ หรือ โซล่าร์เซลล์ ทํามาจากสารก่ึงตัวนํา ซึ่งมี หลายชนิด เช่น ซิลิคอน Silicon , แกลเลี่ยมอาร์เซไนด์ Gallium Arsenide , อินเดียมฟอสไฟด์ Indium Phosphide, แคดเมียม เทลเลอไรด์ Cadmium Telluride , คอปเปอร์ อินเดียมไดเซเล ไนด์ Copper Indium Dieseline สารก่ึงตัวนําเหล่านี้มีคุณสมบัติเหมือนกันคือ เม่ือถูกแสงอาทิตย์ ก็จะเปล่ียนตัวเองเป็นตัวนําไฟฟ้าโดยจะแยกเป็นประจุไฟฟ้าบวกและประจุไฟฟ้าลบ เพื่อให้เกิด แรงดันไฟฟ้าท่ีขั้วไฟฟ้าทั้งสองของเซลล์แสงอาทิตย์และถ้านําข้ัวไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์โซล่า เซลล์มาต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้า DC หรือไฟฟ้ากระแสตรง ก็จะมีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าสู่อุปกรณ์ ไฟฟ้าทําให้อุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถทํางาน ส่วนประกอบของเซลล์แสงอาทิตย์แรงเคลื่อนไฟฟ้าทผ่ี ลติ ขึ้นจากเซลล์แสงอาทิตย์เพียงเซลล์เดียวจะมีค่าตํ่ามาก การนํามาใช้งานจะต้องนําเซลล์หลาย ๆ เซลล์ มาต่อกันแบบอนุกรมเพ่ือเพิ่มค่าแรงเคล่ือนไฟฟ้าให้สูงข้ึน เซลล์ท่ีนํามาต่อกันในจํานวนและ ขนาดท่ีเหมาะสมเรียกว่า แผงเซลล์แสง อาทิตย์ (Solar Module หรือ Solar Panel) การทําเซลล์ แสงอาทิตย์ให้เป็นแผงก็เพ่ือความสะดวกในการนําไปใช้งาน ด้านหน้าของแผงเซลล์ ประกอบด้วย แผ่นกระจกที่มีส่วนผสมของเหล็กต่ํา ซ่ึงมีคุณสมบัติในการยอมให้แสงผ่านได้ดี และยังเป็นเกราะ ปอ้ งกันแผ่นเซลล์อีกด้วย แผงเซลล์จะตอ้ งมีการป้องกันความชน้ื ท่ีดีมาก เพราะจะต้องอยู่กลางแดด กลางฝนเป็นเวลายาวนาน ในการประกอบจะต้องใช้วัสดุท่ีมีความคงทนและป้องกันความชื้นที่ดี เชน่ ซิลิโคนและอีวีเอ (Ethylene Vinyl Acetate) เป็นต้น เพ่ือเป็นการป้องกันแผ่นกระจกด้านบน ของแผงเซลล์ จึงต้องมีการทํากรอบด้วยวัสดุท่ีมีความแข็งแรง แต่บางครั้งก็ไม่มีความจําเป็น ถ้ามี การเสริมความแข็งแรงของแผ่นกระจกให้เพียงพอ ซ่ึงก็สามารถทดแทนการทํากรอบได้เช่นกัน ดงั น้ันแผงเซลลจ์ งึ มลี ักษณะเปน็ แผ่นเรียบ (laminate) ซึ่งสะดวกในการติดต้ัง รปู ที่ 1.10 สว่ นประกอบของโซล่ารเ์ ซลล์ [1]

1-23   Information Sheet แผน่ ที่ : 14 จํานวน 3 หน่วยกิต สาขาวิชาวิศวกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ช่ือวิชา : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัย เบอื้ งตน้ 1.4 ส่วนประกอบของอุปกรณต์ รวจจบั และตัวแปลงสญั ญาณ การนําอุปกรณ์เหล่าน้ีไปใช้งาน จะต้องมีการตรวจวัดและให้สัญญาณเอาต์พุตเป็นสัญญาณทาง ไฟฟ้า ซึ่งจะนําสัญญาณน้ีไปเข้ากระบวนการทางไฟฟ้าแล้วจึงได้เอาต์พุตของระบบออกมาแสดงผล หรือใชง้ านดา้ นอ่นื ๆ ที่ตอ้ งการ รูปที่ 1.11 ระบบการทาํ งานของอุปกรณ์ตรวจจบั และตวั แปลงสัญญาณ [2] จากรปู ท่ี 1.11 เปน็ ระบบการทาํ งานของอปุ กรณ์ตรวจจับซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบ 3 ส่วน ได้แก่ สว่ นเซนเซอร์ วงจรปรบั แต่งสัญญาณ และส่วนแสดงผล 1.4.1 ส่วนเซนเซอร์ ทําหน้าที่รับรปู้ ริมาณตัวแปรท่ีต้องการทราบค่า เช่น เสียง แสง ความร้อน ความดัน การเคลื่อนท่ี การสั่นสะเทือน การไหล ระดับ และปฏิกิริยาเคมี แล้วแปลงสัญญาณเป็น สญั ญาณทางไฟฟา้ ส่งไปยงั ภาควงจรปรบั แตง่ สญั ญาณ 1.4.2 วงจรปรบั แตง่ สัญญาณ สญั ญาณจากสว่ นเซนเซอร์อาจเบาเกินไป ไมเ่ พยี งพอสําหรับส่วน แสดงผลหรือส่งเข้ากระบวนการทางไฟฟ้า หรือมีสัญญาณรบกวนมากจึงต้องมีการปรับแต่ง สัญญาณให้ดีขนึ้ ก่อน 1.4.3 อุปกรณ์แสดงผล ทําหน้าที่แสดงค่าท่ีได้จากการวัดว่าตัวแปรท่ีต้องการทราบค่าใน ลักษณะต่าง ๆ [1] อุปกรณ์ใดบ้างท่ีทําหน้าที่เป็นเซนเซอร์ และอุปกรณ์ใดบ้างทีทําหน้าท่ีเป็นทรานสดิวเซอร์ ซ่ึง อุปกรณ์ที่มีใช้โดยท่ัวไปอาจจะประกอบด้วยทราสดิวเซอร์มากกว่า 1 ตัวก็ได้ อุปกรณ์บางตัว สามารถวัดคา่ ได้มากกวา่ 1 แบบ ซึง่ แน่นอนว่าตอ้ งประกอบดว้ ยเซนเซอร์มากกวา่ 1 ชนดิ 1.5 รูปแบบการวัด เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ท่ีใช้ในระบบการวัด (Measurement) และควบคุมใน อุตสาหกรรมมีหลายชนิด ได้แก่ อุปกรณ์ตรวจจับวัตถุ เช่น พร็อกซิมิต้ีเซนเซอร์ (Proximity Sensor)

1-24   Information Sheet แผ่นท่ี : 15 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ช่อื วชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัย เบอ้ื งต้น เซนเซอร์ชนิดใช้แสง (Optical Sensor หรือ Photo Sensor) เซนเซอร์ชนิดใช้เสียงหรือเซนเซอร์ ชนิดอัลตราโซนิก (Ultrasonic Sensor) นอกจากน้ียังมีเซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ชนิดต่าง ๆ สํ า ห รั บ ก า ร วั ด อุ ณ ห ภู มิ ( Temperature Measurement) ก า ร วั ด ค ว า ม ดั น ( Pressure Measurement) การวัดการไหล (Flow Measurement) การวัดขนาด ตําแหน่งและระยะทาง ( Size Measurement, Position Measurement, Displacement Measurement) ก า ร วั ด ความเครียดและน้ําหนัก (Strain Measurement, Weight Measurement) และการวัดระดับ (level Measurement) และอืน่ ๆ หลกั การของการวดั คอื เปรียบเทียบค่าจริงกับคา่ ที่ต้องการจะปฏิบตั ิงาน ในงานอตุ สาหกรรม และงานอิเล็กทรอนิกส์ รูปแบบของการวัดที่ใช้กับเซนเซอร์มักถูกนํามาใช้ ในรูปแบบของการวัด 2 รปู แบบ ได้แก่ การวัดทางตรงและการวัดทางอ้อม - การวัดทางตรง คือ การท่ีวัดตัวแปรใด ๆ ซ่ึงจะทําให้ทราบค่าน้ัน ๆ โดยตรง เช่น การวัด ความกว้างหน้าจอคอมพิวเตอร์โดยใช้ไมบ้ รรทัดเปน็ ตน้ - การวัดทางอ้อม เป็นการวัดท่ีตัวแปรใดตัวแปรหน่ึงแล้วนําค่าไปเปรียบเทียบบเป็นค่าตัวแปร อกี ตัวแปรหนง่ึ ทีต่ อ้ งการจะทราบคา่ เชน่ การวัดอุณหภมู โิ ดยการวัดแรงดนั เป็นตน้ [1] ความสาํ คัญของรปู แบบการวัดมีดงั นี้ 1. การวดั เปน็ การแสดงตัวแปรซงึ่ เป็นรายละเอยี ดของระบบ 2. เพ่อื ควบคุมความแน่นอนในการปฏิบตั ิงานหรอื กระบวนการ 3. การจาํ ลองสภาพของระบบ 4. เป็นการทดลองเพ่ือศึกษาการออกแบบ 5. เพอ่ื ใชใ้ นการปรับกระบวนการ 6. เพ่อื ทดสอบวัสดุ รกั ษามาตรฐาน 7. เพือ่ ยืนยันปรากฏการณ์ทางฟสิ ิกส์และทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ 8. เพอื่ ควบคมุ คุณภาพในอตุ สาหกรรม 1.5.2 หน่วยวัดพ้ืนฐาน (Base Units) หน่วยวัดพื้นฐานเป็นหน่วยวัดที่หน่วยวัดอ่ืน ๆ ท้ังหมด สามารถตอบกลบั มาได้ ปรมิ าณและหน่วยวดั พ้นื ฐานมที งั้ หมด 7 หน่วย คือ 1. ความยาว (Length) หน่วยวัดความยาวในระบบหน่วยเอสไอ คือ เมตร (Meter : m) มีนิยามว่า เมตร คือ ระยะทางทีแ่ สงเคล่ือนทใ่ี นสุญญากาศ ในช่วงเวลา 1/299,792,458 วินาที

1-25   Information Sheet แผน่ ท่ี : 16 จาํ นวน 3 หน่วยกิต สาขาวิชาวิศวกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ชือ่ วิชา : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัย เบ้ืองต้น 2. มวล (Mass) หน่วยวัดมวลในระบบหน่วยเอสไอ คือ กโิ ลกรัม (Kilogram : kg) มีนิยามว่า กิโลกรัม คือ หน่วยของมวล ซ่ึงเท่ากับมวลของกิโลกรัมต้นแบบระหว่างประเทศ เป็นทรงกระบอกทําจาก โลหะผสมระหว่างแพลทินัมกับอิริเดียม ที่เกบ็ ไว้ที่ BIPM ณ ชมุ ชน Sevres ประเทศฝร่งั เศส 3. เวลา (Time) หน่วยวัดเวลาในระบบหน่วยเอสไอ คือ วินาที (Second : s) มีนิยามว่า วินาที คือ ระยะเวลาเท่ากับ 9,192671,770 รอบ ของการแผร่ งั สีท่สี มนัยกบั การเปลี่ยนระดับไฮเพอร์ไฟน์สอง ระดับของอะตอม Cesium-133 (Cs133) ในสถานะพ้ืน (Ground State) 4. หน่วยวัดกระแสไฟฟ้าในระบบหน่วยเอสไอ คือ แอมแปร์ (Ampère : A) มีนิยามว่า แอมแปร์ คือ ปริมาณกระแสไฟฟ้า ซึ่งทําให้เกิดแรงขนาด 2x10-7 นิวตันต่อความยาว 1 เมตร ระหว่างเส้นลวด 2 เส้นท่ีมีความยาวอนันต์ มีพ้ืนที่ภาคตัดขวางเล็กมากจนไม่ต้องคํานึงถึงการวาง ขนานกันด้วยระยะหา่ ง 1 เมตรในสุญญากาศ 5. อุณหภมู ิ (Thermodynamic Temperature) หน่วยวดั อุณหภูมิในระบบหน่วยเอสไอ คอื เคลวนิ (Kelvin : K) มนี ยิ ามวา่ เคลวนิ คอื หน่วยของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ ซึ่งเท่ากับ 1/273.16 ส่วนของอุณหภูมิอุณหพลวัตของจุด ร่วมสามสถานะของนํา้ 6. ความเขม้ ของการสอ่ งสว่าง (Luminous Intensity) หน่วยวัดความเข้มของการส่องสว่างในระบบหน่วยวัดเอสไอ คือ แคนเดลา (Candela : cd) มีนิยามว่า แคนเดลา คือ ความเข้มของการส่องสว่างในทิศทางหนึ่ง ท่ีกําหนดให้ของ แหลง่ กําเนิดแสงเอกรงค์ ซ่ึงแผร่ งั สีเดียวท่ีความถ่ี 540x1,012 เฮริ ตซ์ ดว้ ยความเข้มของการแผ่รังสี ขนาด 1/683 วัตต์ต่อสตเี รเดยี นในทิศทางเดียวกัน 7. ปริมาณของสาร (Amount of Substance) หนว่ ยวดั ปริมาณสารในระบบหนว่ ยวดั เอสไอ คอื โมล (Mole : Mol) มนี ยิ ามว่า โมล คือ หน่วยของปริมาณสารของระบบ ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบมูลฐาน ซ่ึงมีจํานวนเท่ากับ จํานวนอะตอมของ C12 มวล 0.012 กโิ ลกรมั 1.5.3 มาตรฐานการวัด มาตรฐานการวัดเป็นปัจจัยสําคัญยิ่งในระบบการวัด หน่วยวัดที่เป็นที่ยอมรับกัน ระหว่างประเทศ รวมกับมาตรฐานการวัดท่ีเท่าเทียมกันมีความสําคัญต่อระบบการค้าและความ ร่วมมือระหว่างประเทศ

1-26   Information Sheet แผน่ ที่ : 17 จํานวน 3 หน่วยกิต สาขาวิชาวิศวกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกส์และ ชือ่ วชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบ้ืองต้น ระดับความเชื่อม่ันในความเท่าเทียมกัน ของมาตรฐานการวัด ย่อมได้มาจากการทําการ เปรียบเทียบระหว่างกัน และจากความสามารถของผู้ปฏิบัติการท่ีทําการวิจัยอยู่ในห้องปฏิบัติการ ต่าง ๆ ซึ่งผลกค็ ือ ความเช่ือถือในมาตรฐานการวัดเหล่าน้ี สามารถถา่ ยทอดมาสู่ผู้ใชง้ านได้ โดยผ่าน ลกู โซ่ ของความสามารถสอบกลบั ไดท้ างการวัด - มาตรฐานการวัดปฐมภูมิ (Primary Measurement Standard) หมายถึง มาตรฐาน การวัดที่กําหนดโดยใช้วิธีการวัดอ้างอิงปฐมภูมิหรือเปน็ สิ่งท่กี ําหนดข้ึนมา ซ่ึงเลือกโดยการตกลงกัน ในการประชมุ - มาตรฐานการวัดทุติยภูมิ (Secondary Measurement Standard) หมายถึง มาตรฐานการวดั ทไ่ี ดม้ าจากการเทยี บมาตรฐานกบั การวัดปฐมภูมิของปรมิ าณเดียวกัน - มาตรฐานการวัดระหว่างชาติ (International Measurement Standard) คือ มาตรฐานการวัดที่เป็นที่ยอมรับโดยประเทศผู้ลงนามในสัญญาในความตกลงกันระหว่างประเทศ และเพ่อื ใช้กันทวั่ ไป - มาตรฐานการวัดแห่งชาติ (National Measurement Standard) คือ มาตรฐานการ วัดท่ีเป็นที่ยอมรับของทางราชการในประเทศหนึ่งๆ เพื่อใช้ในประเทศหรือระบบเศรษฐกิจของ ประเทศน่ันๆ เป็นรากฐานในการกําหนดค่าปริมาณให้กับมาตรฐานการวัดอ่ืนของปริมาณที่ เกย่ี วข้อง - มาตรฐานการวัดอ้างอิง (Reference Measurement Standard) คือ มาตรฐานการ วัดท่ีกําหนดสําหรับการสอบเทียบมาตรฐานการวัดอื่นท่ีจะใช้สําหรับการวัดปริมาณท่ีต้องการใน หนว่ ยงานหรือสถานที่ใดสถานที่หนงึ่ - มาตรฐานการวัดขั้นใช้งาน (Working Measurement Standard) คือ มาตรฐานการ วัดที่ใชป้ ระจาํ สาํ หรับเทียบมาตรฐาน หรือตรวจสอบเคร่อื งมอื วัดหรอื ระบบวัด - มาตรฐานการวัดขั้นใช้งานจะสอบเทียบกับมาตรฐานอา้ งอิงเสมอ และมาตรฐานขั้นใช้ งานนี้อาจใช้สําหรับงานประจํา เพ่ือให้มั่นใจว่า การวัดท่ีกระทําเป็นไปอย่างถูกต้อง ในบางครั้งจึงมี การเรียกมาตรฐานการวัดข้ันใช้งานนีว้ า่ มาตรฐานตรวจสอบ (Check Standard) - มาตรฐานแหง่ ชาตดิ ้านมวล คอื ตุ้มนํ้าหนัก 1 กิโลกรมั ต้นแบบ หมายเลข 80 - มาตรฐานแห่งชาติด้านความดัน คือ เคร่ืองวัดความดันมาตรฐานแบบเพรสเชอร์บา ลานซ์ (Pressure Balance) ทงั้ แกส๊ และไฮดรอลิก

1-27   Information Sheet แผน่ ที่ : 18 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวิศวกรรมอเิ ล็กทรอนกิ ส์และ ช่อื วชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบอื้ งตน้ - มาตรฐานแห่งชาติด้านสุญญากาศ คือ เครื่องวัดสุญญากาศมาตรฐานแบบแคแพซิ แทนซ์ไดอะแฟรมเกจ (Capacitance Diaphragm Gauge) สปินนิงโรเตอร์เกจ (Spinning Rotor Gauge) และไอออไนเซชันเกจ (Ionization Gauge) - มาตรฐานแห่งชาติด้านแรง คือ เครื่องกลมาตรฐานวัดแรงแบบน้ําหนักตายตัว (Dead Weight Force Standard Machine : DWM) - มาตรฐานแห่งชาติด้านความแข็ง คือ เครื่องวัดความแข็งร็อกเวลล์ระดับปฐมภูมิ และ เครือ่ งวดั ความแข็งวิกเกอร์สระดบั ปฐมภมู ิ - มาตรฐานแห่งชาติด้านแรงบิด คือ เคร่ืองกลทอร์กแบบน้ําหนักตายตัวระดับปฐมภูมิ (Primary Deadweight Torque Machine) - อุปกรณ์การวัดเพื่อถ่ายทอด (Transfer Measurement Device) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ เปน็ ตัวกลางในการเปรียบเทียบระหว่างมาตรฐานการวดั หลายๆ มาตรฐาน - มาตรฐานแหง่ ชาติดา้ นอัตราการไหล คือ เครอื่ งมือวัดอัตราการไหลของนํ้าแบบลูกสูบ (Piston Prover) และชุดวัดอัตราการไหลของแก๊สแบบโซนิกนอซเซิล (Sonic Nozzle) และแบบ แลมนิ าร์ (Laminar) - มาตรฐานแห่งชาติด้านความต่างศักย์ไฟฟ้า คือ ชุดมาตรฐานความต่างศักย์ไฟฟ้าแบบ รอยตอ่ โจเซฟสนั (Josephson Junction Voltage Standard) - มาตรฐานแห่งชาติด้านความต้านทานไฟฟ้า คือ มาตรฐานด้านความต้านทานไฟฟ้ากําหนดจาก กล่มุ ตวั ต้านทานไฟฟา้ มาตรฐาน 1 โอหม์ - มาตรฐานแห่งชาติดา้ นเวลา คอื นาฬกิ าซเี ซยี ม (Cesium Atomic Clock) - มาตรฐานแห่งชาตดิ า้ นอุณหภูมิ คอื ชุดเซลล์กาํ เนดิ อุณหภูมิ ณ จดุ คงที่ - มาตรฐานแห่งชาติด้านความยาว คือ ความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์ที่ได้จากอุปกรณ์ กําเนิดแสงเลเซอร์จากแก๊สฮีเลียมนีออน และควบคุมเสถียรภาพของความยาวคล่ืนด้วยแก๊ส ไอโอดนี (Iodine Stabilized Helium Neon Laser) - มาตรฐานแห่งชาติด้านเสียง คอื เคร่อื งมอื มาตรฐานด้านเสียงระดับปฐมภูมิ - มาตรฐานแห่งชาติด้านการสั่นสะเทือน คือ ชุดเครื่องมือมาตรฐานการส่ันสะเทือน ระดับปฐมภมู ิ - มาตรฐานแห่งชาติด้านวัสดอุ ้างอิงความเป็นกรด-ด่างของสารละลาย คือ ระบบเตรียม สารละลายมาตรฐานความเป็นกรด-ด่าง โดยวิธีวัดความเป็นกรด-ด่างระดับปฐมภูมิ (Primary Method of pH Measurement : Harmed Cell)

1-28   Information Sheet แผน่ ที่ : 19 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวิศวกรรมอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์และ ชื่อวิชา : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบื้องต้น ความไม่แน่นอนของการวดั (Measurement Uncertainty) หมายถงึ พารามเิ ตอร์ท่ีบ่ง บอกลักษณะเฉพาะของการกระจายของค่าปริมาณของส่ิงที่วัด ตัวชี้วัดเชิงปริมาณของคุณภาพของ ผลการวัด หรือค่าท่ีแสดงระดับความเชื่อม่ันในความถูกต้องของผลการวัด หรือกล่าวอีกนัยหน่ึงคือ ส่ิงที่ช้ีบอกความไม่สมบูรณ์ในความรู้ของปริมาณท่ีถูกวัด ความไม่แน่นอนของการวัดเกิดข้ึนทุกคร้ัง ในการถ่ายทอดความถูกต้องของการวัด ไม่ว่าจะเป็นข้ันตอนไหนของความสามารถสอบกลับได้ ซึ่ง ในแต่ละระดบั ของการวัดจะเกดิ ความไมแ่ นน่ อนของการวดั สะสมขึ้นเรอ่ื ย ๆ จะมากหรอื น้อยขึ้นอยู่ กบั ความสามารถในการถ่ายทอดการวดั ของแต่ละหอ้ งปฏิบัติการ 1.6 ค่าทเี่ ก่ียวขอ้ งกบั การวดั ในการวัดโดยปกติจะมีความแตกต่างระหว่างค่าท่ีวัดได้กับค่าจริงเสมอ ไม่ว่าเครื่องวัดท่ีใช้จะมี ความถูกต้องแม่นยําเพียงใด สิ่งสําคัญในการวัดจะต้องทราบถึงสาเหตุของความผิดพลาด และลด สาเหตุน้ันให้น้อยท่ีสุด เพื่อให้ได้ค่าท่ีวัดออกมาใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากที่สุด ความถูกต้อง หรอื ความแม่นยาํ (Accuracy) คือ ความใกลเ้ คียงระหว่างคา่ ทว่ี ัดได้กับคา่ ท่ีแทจ้ ริงของปริมาณท่ีทํา การวัด [1] 1.7 ความแตกตา่ งระหว่างอปุ กรณต์ รวจจบั และตัวแปลงสัญญาณ อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้ในการตรวจจับหรือวัดค่าคุณสมบัติ ทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ เช่น แสง เสียง ความร้อน ความดัน การเคลื่อนท่ี การส่ันสะเทือน การไหล ระดับ ปฏิกิริยาเคมี เป็นต้น แล้วเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของสัญลักษณ์หรือข้อมูลที่สอดคล้องและ เหมาะสมกับส่วนของการกําหนดเง่ือนไขทางสัญญาณ หากถามว่าอุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สัญญาณมีความแตกต่างกันหรือไม่ คําว่าอุปกรณ์ตรวจจับ หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เซนเซอร์ จะ ใช้กับอุปกรณ์ท่ีสามารถสร้างสัญญาณท่ีมีความสัมพันธ์กับค่าหรือปริมาณของสิ่งที่ต้องการตรวจวัด โดยอาจเป็นสัญลักษณ์ชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกันก็ได้ ส่วนตัวแปลงสัญญาณ หรือเรียกอกี อย่าง หนึ่งว่า ทรานสดิวเซอร์ มักจะถูกนํามาใช้งานกับคําว่าอุปกรณ์ตรวจจับอยู่บ่อยคร้ัง ตัวแปลง สัญญาณเป็นอปุ กรณ์ท่ที ําหนา้ ทีเ่ ปล่ียนพลงั งานรูปแบบหนง่ึ ให้กลายไปเปน็ อีกรูปแบบหนึ่ง [2] 1.8 วงจรขยายสัญญาณของอปุ กรณต์ รวจจับและตวั แปลงสญั ญาณ วงจรขยายสัญญาณสําหรับระบบอนาล็อก เป็นสัญญาณท่ีได้จากเซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ ในบางครั้งจะมีขนาดสัญญาณที่เล็กมาก ยากต่อการนําไปใช้ อีกทั้งยังถูกรบกวนจากภายนอกได้ ง่าย ดังน้ันจึงมีการต่อวงจรเพิ่มเข้าไปเพื่อทําให้สัญญาณมีขนาดสูงขึ้นโดยใช้วงจรขยายต่าง ๆ จะ กล่าวถึงอุปกรณ์ขยายสัญญาณท่ีนํามาใช้ 2 ตัว คือ ทรานซิสเตอร์ (Transistor) และ ออปแอมป์ (Operational Amplifier)

1-29   Information Sheet แผ่นท่ี : 20 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวิชาวิศวกรรมอเิ ล็กทรอนิกส์และ ชอื่ วชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย เบื้องตน้ สัญญาณอนาล็อก (Analog Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบต่อเน่ือง (Continuous Data) มีขนาดของสัญญาณไม่คงท่ี มีการเปล่ียนแปลงขนาดของสัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป มี ลักษณะเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องกันไป โดยการส่งสัญญาณแบบอนาล็อกจะถูกรบกวนให้มีการแปล ความหมายผิดพลาดได้งา่ ย เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศพั ท์ เปน็ ต้น ทรานซิสเตอร์ (Transistor) คือ ส่ิงประดิษฐ์ทําจากสารก่ึงตัวนํามีสามขา (Tree Leads) กระแสหรือแรงเคลอื่ น เพียงเลก็ น้อยทีข่ าหน่ึงจะควบคุมกระแสที่มีปริมาณมากที่ไหลผ่านขาท้ังสอง ข้างได้ หมายความว่าทรานซิสเตอร์เป็นท้ังเครื่องขยาย (Amplifier) และสวิตช์ทรานซิสเตอร์ ทรานซสิ เตอร์สามารถเเบง่ ตามโครงสร้างได้ 2 ประเภท คือ NPN และ PNP กข ก. ทรานซสิ เตอรช์ นดิ NPN ข. ทรานซสิ เตอร์ชนิด PNP รูปท่ี 1.12 โครงสรา้ งของทรานซสิ เตอร์แต่ล่ะชนิด - คุณสมบตั ิของออปแอมป์ ออปแอมป์ (Op-Amp) เป็นช่ือย่อสําหรับเรียกวงจรขยายท่ีมาจาก Operating Amplifier เป็นวงจรขยายแบบตอ่ ตรง (Direct Cooled Amplifier) ทมี่ อี ตั ราการขยายสูงมากใช้การป้อนกลับ แบบลบไปควบคุมลักษณะการทํางาน ทําให้ผลการทํางานของวงจรไม่ขึ้นกับพารามิเตอร์ภายใน ของออปแอมป์ วงจรภายในประกอบด้วยวงจรขยายท่ีต่ออนุกรมกัน ภาคที่หน่ึงคือ วงจรขยายดิฟ เฟอเรนเชียลด้านทางเข้า วงจรขยายดิฟเฟอเรนเชียลภาคท่ีสอง วงจรเลื่อนระดับและวงจรขยาย กําลังด้านทางออก สัญลักษณ์ท่ีใช้แทนออปแอมป์จะเป็นรูปสามเหล่ียมไอซีออปแอมป์เป็นไอซีท่ี แตกต่างไปจากลิเนียร์ไอซีท่ัวๆ ไปคือไอซีออปแอมป์มีขาอินพุต 2 ขา เรียกว่าขาเข้าไม่กลับเฟส (Non-Inverting Input) หรือ ขาบวก และขาเข้ากลับเฟส (Inverting Input) หรือขาลบ ส่วน ทางด้านออกมีเพียงขาเดียว เมื่อสัญญาณป้อนเข้าขาไม่กลับเฟสสัญญาณทางด้านออกจะมีเฟสตรง กับทางด้านเข้า แต่ถ้าป้อนสัญญาณเข้าท่ีขาเข้ากลับเฟส สัญญาณทางออกจะมีเฟสต่างไป 180 องศา จากสญั ญาณทางด้านเขา้

1-30   Information Sheet แผ่นท่ี : 21 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนิกส์และ ชือ่ วิชา : เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบอ้ื งต้น รูปที่ 1.14 แสดงสัญลักษณ์ออปแอมป์ [4] คุณสมบตั ขิ องออปแอมป์ในทางอุดมคติ 1. อตั ราขยายมคี ่าสงู มากเป็นอนันตห์ รือ อินฟนิ ติ ี้ 2. อินพตุ อมิ พีแดนซ์มีคา่ สูงมากเปน็ อนันต์ 3. เอาต์พทุ อิมพแี ดนซ์มีคา่ ต่ํามากเทา่ กบั ศูนย์ (Zo = 0) 4. ความกว้างของแบนด์วทิ (Bandwidth) ในการขยายสูงมาก 5. สามารถขยายสญั ญาณได้ทง้ั สญั ญาณ AC และ DC 6. การทํางานไม่ขึน้ กบั อณุ หภูมิ เม่ือศึกษาคุณสมบัติของออปแอมป์ในอุดมคติแล้วพบว่า ออปแอมป์ได้รวมข้อดีของวงจรขยาย ไว้ได้อย่างครบถ้วน เน่ืองจากมีอัตราขยายเป็นอนันต์และสามารถขยายสัญญาณได้ท้ังไฟ กระแสสลับและไฟกระแสตรง การนําไปใช้งานในบางครั้งเม่ือต้องการลดอัตราการขยายก็สามารถ กระทําได้โดยการป้อนกลับ (Feed Back) เพ่ือมาลดอัตราการขยายลง และข้อดีอีกประการหนึ่งก็ คือ อิมพีแดนซ์ทางอินพุตมีอิมพีแดนซ์สูงมาก จึงทําให้เหมือนไม่มีกระแสอินพุตไหลเลยลักษณะ เช่นนี้จงึ ทําให้วงจรทางอินพุตไม่โหลดวงจรส่งกําลังในส่วนหน้า เช่นเดียวกันท่ีเอาต์พุตมีอมิ พีแดนซ์ เปน็ ศนู ย์ วงจรขยายแบบกลับเฟส (Inverting Amplifier) รปู ที่ 1.15 วงจรขยายออปแอมป์แบบกลบั เฟส (Inverting Amplifier) [4]

1-31   Information Sheet แผน่ ท่ี : 22 จาํ นวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวชิ าวศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์และ ช่อื วิชา : เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัย เบ้อื งตน้ ในวงจรขยายออปแอมป์น้ันสามารถท่ีจะกําหนดอัตราการขยายของวงจรได้โดยการใช้วงจรเน กาทีฟฟีดแบ็ค (Negative Feedback) เมื่อป้อนสัญญาณเข้าทางขากลับเฟส (ขา - ) แรงดันด้าน ทางออกจะมีมุมเฟสต่างไปจากแรงดันทางเข้า 180 องศา ซึ่งมีลักษณะตรงข้าม สัญญาณตรงกัน ข้ามน้ีจะถูกป้อนกลับผ่าน R2 เข้ามายังขาอินเวอร์ต้ิงอีกคร้ังหน่ึง ตรงจุดน้ีจะทําให้สัญญาณเกิดการ หักล้างกัน อัตราการขยายก็จะลดลง ถ้าตัวต้านทานท่ีเป็นตัวป้อนกลับมีค่ามาก จะทําให้สัญญาณ ป้อนกลับมีขนาดเล็กอัตราการขยายออกจะสูง ถ้าตัวต้านทานท่ีป้อนกลับมีค่าน้อยสัญญาณ ป้อนกลับไปได้มากอัตราการขยายก็จะลดลง ฉะนั้นอัตราส่วนของความต้านทาน R1 และ R2 จะ เปน็ ตัวกาํ หนดอัตราการขยายของวงจรโดยไม่ข้นึ กบั อัตราการขยายของออปแอมป์ วงจรขยายแบบไม่กลบั เฟส (Non-Inverting Amplifier) รูปท่ี 1.16 วงจรขยายออปแอมป์แบบไม่กลบั เฟส (Non-Inverting Amplifier) [3] วงจรขยายออปแอมป์แบบไม่กลับเฟส เป็นวงจรขยายอีกแบบหนึ่งที่ต้องการเฟสในการขยาย เป็นเฟสเดียวกัน ดังน้ันการป้อนสัญญาณอินพุตจึงต้องป้อนเข้าท่ีขาอินพุตไม่กลับเฟส (+) ซึ่งเม่ือ ขยายออกท่ีเอาต์พุตแล้วจะได้สัญญาณเอาต์พุตที่มีเฟสเหมือนเดิม ดังน้ันในวงจรขยายแบบไม่กลับ เฟสน้ีการป้อนกลับเพ่ือลดอัตราการขยายจึงยังคงต้องป้อนไปยังขาอินเวอร์ต้ิง (-) เพื่อให้เกิดการ หักลา้ งของสญั ญาณกนั ภายตัวไอซีออปแอมป์

1-32   Information Sheet แผน่ ท่ี : 23 จํานวน 3 หน่วยกิต สาขาวชิ าวิศวกรรมอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์และ ช่ือวชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย วงจรบัฟเฟอร์ (Buffer) เบ้อื งต้น รปู ท่ี 1.17 วงจรบัฟเฟอร์ [4] วงจรบัฟเฟอร์หรือวงจรกันชน เป็นวงจรที่ใช้เชื่อมวงจรสองวงจรเข้าด้วยกัน เช่นระบบไอซีท่ี ต่างตระกูลกันหรือทรานซิสเตอร์ที่ไม่แมทช่ิงอิมพีแดนซ์กัน คือวงจรท่ีจําเป็นต้องใช้บัฟเฟอร์เพราะ คุณสมบัติของออปแอมป์ทางเอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ํา เม่ือเชื่อมต่อกับวงจรอื่นแล้วจะไม่ทําให้วงจร อนื่ มีผลแตกต่างไปจากเดิม วงจรบฟั เฟอรน์ นั้ จะมีอัตราการขยายเท่ากับ 1 วงจรกรองสญั ญาณความถตี่ ํ่า (Low Pass Filter) รปู ที่ 1.18 วงจรแอคตีฟฟลิ เตอร์ [5]

1-33   Information Sheet แผน่ ท่ี : 24 จาํ นวน 3 หน่วยกิต สาขาวิชาวิศวกรรมอิเล็กทรอนกิ ส์และ ชอ่ื วิชา : เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ โทรคมนาคม ชื่องาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบื้องต้น การใช้วงจรกรองแบบอาร์ซี (RC Filter) เข้ามาเป็นเนกาทีฟฟีดแบ็ค (Negative Feedback) การขยายสัญญาณของออปแอมป์จะกรองเอาความถี่เฉพาะบางความถ่ีออกไปเท่าน้ัน และสามารถ ท่ีจะประยุกต์ใช้งานวงจรน้ีในวงจรกรองความถี่ต่างๆ ได้เช่น ภาคกรองความถี่ไอเอฟ วงจรดักจับ ความถี่ วงจรออสซลิ เลเตอร์ และในเครอื่ งเสียงก็ยังใช้เปน็ ระบบแยกความถี่ของเคร่อื งขยายแบบไบ แอมป์และไตรแอมป์ ซ่ึงวงจรแยกความถี่แบบนี้เป็นวงจรช้ันสูงขึ้นไป เรียกวงจรแยกความถี่ว่า “แอคตีฟฟิลเตอร์” (Active Filter) ซ่งึ สามารถจัดวงจรแอคตฟี ฟิลเตอร์ 1.8.1 วงจรขยายโดยใช้ทรานสซิสเตอร์ วงจรท่ีใช้ส่วนใหญ่เป็นการใช้ทรานสซิสเตอร์มาต่อใช้ งานในลักษณะคอมมอนอีมิตเตอร์ (Common Emitter) รปู ท่ี 1.19 วงจรขยายโดยใช้ทรานสซิสเตอร์ [6] จากรปู ท่ี 1.19 ในการใชง้ านวงจรจะป้อนสัญญาณเข้ามาทางขาเบส (Base) ผา่ นตัวเก็บ ประจุ C3 สัญญาณเอาต์พุตออกทางขาคอลเลคเตอร์ (Collector) ส่งผ่านไปยัง Vout โดยผ่านทาง ตวั เกบ็ ประจุ C5 ลกั ษณะการจดั ไบอัสให้ทรานสซิสเตอร์แบบแบง่ แรงดัน (Voltage divider) 1.8.2 วงจรขยายสญั ญาณโดยใชอ้ อปแอมป์ 1. วงจรขยายความแตกต่าง (Differential Amplifier)

1-34   Information Sheet แผ่นที่ : 25 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเล็กทรอนิกส์และ ชอ่ื วิชา : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชัย เบอ้ื งตน้ รูปท่ี 1.20 วงจรขยายความแตกตา่ ง (Differential Amplifier) [1] วงจรขยายความแตกต่างสามารถคํานวณหาแรงดันได้ทางด้านเอาต์พุตของวงจรได้จาก สมการ ดังนี้ Rf R Vout = (V2-V1) สมการท่ี 1   เม่อื V1 และ V2 คอื แรงดนั อนิ พุต Rf R คอื อตั ราการขยายของวงจร จากสมการที่ 1 จะแบ่งวงจรออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนของ (V2-V1) เป็นส่วนของสัญญาณ Rf ความแตกต่างหรือ Differential กับส่วนของ R เป็นส่วนของวงจรขยายหรือ Amplifier เม่ือนําทั้ง 2 สว่ นมารวมกันก็จะเรียกวงจรน้วี ่า Differential Amplifier 2. วงจรขยายแบบกลับเฟส (Inverting Amplifier) เป็นวงจรขยายโดยใช้ออปแอมป์ท่ี ต่อสัญญาณอินพุตเข้าท่ีขา Inverting (-) และมีการป้อนกลับแบบลบ แต่วงจรน้ีจําเป็นต้องมีการ ป้อนแรงดันไฟเลย้ี งแบบคู่ (Dual Supple) โดยปอ้ นแรงดนั ไฟบวกท่ี VCC และไฟลบทีข่ า VEE

1-35   Information Sheet แผ่นท่ี : 25 จํานวน 3 หนว่ ยกิต สาขาวิชาวศิ วกรรมอิเลก็ ทรอนกิ ส์และ ชื่อวชิ า : เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ โทรคมนาคม ช่ืองาน : อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรวี ิชัย เบ้ืองตน้ รูปที่ 1.21 วงจรขยายแบบกลบั เฟส (Inverting Amplifier) [7] จากรูปท่ี 1.21 เป็นวงจรขยายทีใ่ ห้สญั ญาณเอาต์พุตมีเฟสตรงข้ามกบั สัญญาณอินพุตและ สามารถคํานวณหาค่าสัญญาณเอาตพ์ ตุ ได้จากสมการที่ 2 [1] Vout = Vin Rf/Ri สมการท่ี 2 แหล่งอ้างองิ [1] ทมี งานสมารท์ เลิร์นนิง่ (2543) เซนเซอร์ทรานสด์ วิ เซอร์และการใช้งาน. ห้างหนุ่ สว่ นสามัญ สมาร์ทเลิรน์ นิ่ง, กรงุ เทพ ฯ [2] อรุณ เดี่ยวพานิช, จินดา มงคลสวัสดิ์, วรสิทธิ์ ประดิษฐ์บาทุกา, และวีรเดช ชีวาพัฒนานุ วงศ์, งานติดต้ังไฟสัญญาณจราจรตามรูปแบบ และ Special Provision ท่ีปรับปรุงใหม่, กอง วิศวกรรมจราจร , กระทรวงคมนาคม, 2542. [3] ธนพล พรหมรักษา. (2558) ประเภทของตัวแปลงสัญญาณ (สืบค้นวันที่ 10 กันยายน 2561) จากเว็บ http://gsmis.gs.kku.ac.th/publish/details/19792 แหลง่ อ้างอิงรูปภาพ [1] ทมี งานสมาร์ทเลิรน์ นิง่ (2543) เซนเซอรท์ รานส์ดวิ เซอร์และการใช้งาน. ห้างห่นุ ส่วนสามัญ สมารท์ เลิรน์ นง่ิ , กรุงเทพ ฯ [2] อรุณ เด่ียวพานิช, จินดา มงคลสวัสด์ิ, วรสิทธิ์ ประดิษฐ์บาทุกา, และวีรเดช ชีวาพัฒนานุ วงศ์, งานติดตั้งไฟสัญญาณจราจรตามรูปแบบ และ Special Provision ท่ีปรับปรุงใหม่, กอง วศิ วกรรมจราจร , กระทรวงคมนาคม, 2542. [3] ธนพล พรหมรักษา. (2558) ประเภทของตัวแปลงสัญญาณ (สืบค้นวันท่ี 10 กันยายน 2561) จากเวบ็ http://gsmis.gs.kku.ac.th/publish/details/19792  

1-1   กาํ หนดการสอนประจาํ สัปดาหท์ ่ี 1

1-2   สิง่ ที่กําหนดให้ในรายวชิ า (Existing Syllabus) ชอ่ื รายวิชา เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ หนว่ ยกติ 3 ในหลักสตู ร ครศุ าสตรอ์ ตุ สาหกรรมบัณฑติ พทุ ธศักราช 2558 สอนปที ่ี 4 จุดประสงค์ เพอ่ื ให้ 1. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สญั ญาณเบ้อื งตน้ 2. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สญั ญาณสาํ หรับแสง 3. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สัญญาณสาํ หรับเสยี ง 4. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สญั ญาณสําหรบั ความร้อน 5. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สญั ญาณสําหรบั ความดนั 6. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สัญญาณสาํ หรบั การเคล่ือนท่ี 7. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สญั ญาณสําหรบั การสัน่ สะเทือน 8. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สญั ญาณสาํ หรับการไหล 9. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สัญญาณสําหรับระดบั 10. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจ เร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลง สญั ญาณสําหรับปฏกิ ิริยาเคมี คาํ อธบิ ายรายวชิ า ช่อื รายวิชา (ท-ป-น) รหัสวิชา เซนเซอร์และทรานสดิวเซอร์ 3-0-6 141122858 คณุ ลกั ษณะและการใชง้ านของอปุ กรณ์ตรวจจับและตวั แปลงสญั ญาณสาํ หรบั แสง เสียง ความร้อน ความดัน การเคลื่อนท่ี การสั่นสะเทือน การไหล ระดบั และปฏิกิริยาเคมี

1-3   โครงการสอน (Teaching Program) ชอ่ื รายวิชา เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ หนว่ ยกติ 3 4 ในหลักสตู ร ครุศาสตรอ์ ุตสาหกรรมบณั ฑติ พุทธศักราช 2558 สอนปีที่ หน่วยที่ หัวข้อเร่อื ง สปั ดาห์ที่ เวลาสอน ท-ป (คาบ) 1 อุปกรณต์ รวจจับและตวั แปลงสัญญาณเบือ้ งตน้ 1 3-0 2 อปุ กรณ์ตรวจจบั และตัวแปลงสัญญาณสําหรบั แสง 2 3-0 3 3-0 3 อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณสําหรบั เสยี ง 4 3-0 5 3-0 4 อปุ กรณ์ตรวจจับและตวั แปลงสญั ญาณสําหรบั ความรอ้ น 6 3-0 7 3-0 5 อุปกรณต์ รวจจับและตัวแปลงสญั ญาณสาํ หรับความดัน 8 3-0 11 3-0 6 อปุ กรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสญั ญาณสําหรบั การเคลื่อนท่ี 12 3-0 13 3-0 7 อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณสําหรับการสั่น 14 3-0 สะเทือน 8 อุปกรณต์ รวจจับและตัวแปลงสญั ญาณสาํ หรบั การไหล 15 3-0 9 อุปกรณต์ รวจจบั และตัวแปลงสญั ญาณสําหรับระดับ 16 3-0 10 อปุ กรณต์ รวจจับและตัวแปลงสัญญาณสําหรบั ปฏิกิริยาเคมี 17 3-0 รวมคาบการสอน 15 คาบ คาบละ 3 ช่วั โมง รวมคาบการสอน 45 ชัว่ โมง

1-4   ใบหวั ชอ่ื เร่อื ง (Topic Sheet) ชอ่ื รายวิชา เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ หน่วยกติ 3 ในหลกั สตู ร ครุศาสตรอ์ ุตสาหกรรมบณั ฑติ พุทธศักราช 2558 สอนปที ่ี 4 สปั ดาห์ท่ี 1 1 อปุ กรณต์ รวจจับและตวั แปลงสญั ญาณเบอื้ งตน้ 1.1 ความหมายของอุปกรณ์ตรวจจบั 1.2 ความหมายของตัวแปลงสญั ญาณ 1.3 ประเภทของตวั แปลงสญั ญาณ 1.4 ส่วนประกอบของอุปกรณต์ รวจจับและตวั แปลงสญั ญาณ 1.5 รูปแบบการวัด 1.6 ค่าทเ่ี ก่ียวข้องกบั การวดั 1.7 ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสญั ญาณ 1.8 วงจรขยายสญั ญาณของอุปกรณต์ รวจจับและตัวแปลงสญั ญาณ

1-5   รายการวตั ถปุ ระสงคก์ ารสอน (Objective Listing Sheet) ชือ่ รายวิชา เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ หน่วยกติ 3 หัวขอ้ เรอื่ ง อุปกรณ์ตรวจจบั และตวั แปลงสญั ญาณเบอื้ งตน้ วตั ถปุ ระสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรม ISL PSL หมาย RAT I C T เหตุ 1. บอกความหมายของอปุ กรณ์ตรวจจับได้  2. อธบิ ายหลกั การทาํ งานของอปุ กรณต์ รวจจบั ได้  3. บอกความหมายของตัวแปลงสญั ญาณได้  4. อธิบายความหมายของตวั แปลงสัญญาณได้  5. บอกประเภทของตวั แปลงสัญญาณได้  6. อธบิ ายประเภทของตัวแปลงสัญญาณได้  7. บอกส่วนประกอบของอุปกรณ์ตรวจจับและ  ตวั แปลงสัญญาณได้ 8. อธิบายส่วนประกอบของอุปกรณ์ตรวจจับและ  ตวั แปลงสญั ญาณได้ 9. บอกรปู แบบการวดั ได้  10. อธิบายรปู แบบการวัดได้  11. บอกค่าที่เก่ยี วข้องกับการวดั ได้  12. อธบิ ายคา่ ทเ่ี กีย่ วข้องกบั การวดั ได้  13. บอกความแตกต่างระหว่างอุปกรณต์ รวจจับและ  ตวั แปลงสัญญาณได้ 14. อธิบายความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ตรวจจับ  และตัวแปลงสญั ญาณได้ 15. บอกวงจรขยายสัญญาณของอุปกรณ์ตรวจจับ  และตวั แปลงสญั ญาณได้ 16. อธิบายงวงจรขยายสัญญาณของอุปกรณ์  ตรวจจับและตวั แปลงสญั ญาณได้

1-6   ISL Intellectual Skill Level ระดับความรู้ R Recall Knowledge ขน้ั ฟืน้ คนื ความรู้ A Apply Knowledge ข้นั นาํ ความรู้ไปใช้ T Transfer Knowledge ขน้ั สง่ ถา่ ยความรู้ PSL Physical Skill Level ระดบั ทักษะ I Imitation ขนั้ ทาํ เลยี นแบบ C Control ขัน้ ทําถูกต้อง T Automatism ขน้ั ทาํ ด้วยความชํานาญ

1-7   แผนบทเรยี น รายวชิ า เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ ระดบั ปริญญาตรี หวั ข้อ/งาน อปุ กรณต์ รวจจบั และตวั แปลงสัญญาณเบ้อื งตน้ เวลา 3 ช่ัวโมง 1. วตั ถุประสงคเ์ ชงิ พฤติกรรม ก. ความสามารถ ข. รายละเอยี ดทีร่ ะบุไวใ้ น 1. บอกความหมายของอปุ กรณต์ รวจจับได้ IS1 , WS1-1/1 , Ans1-1/1 2. อธิบายหลกั การทาํ งานของอปุ กรณต์ รวจจับได้ IS1 , WS1-1/1 , Ans1-1/1 3. บอกความหมายของตวั แปลงสญั ญาณได้ IS2 , WS1-1/2 , Ans1-1/2 4. อธิบายความหมายของตัวแปลงสญั ญาณได้ IS2 , WS1-1/2 , Ans1-1/2 5. บอกประเภทของตัวแปลงสัญญาณได้ IS2-15 , WS1-2/3 , Ans1-1/3 6. อธบิ ายประเภทของตัวแปลงสัญญาณได้ IS2-15 , WS1-2/3 , Ans1-1/3 7. บอกส่วนประกอบของอุปกรณ์ตรวจจับและ IS16 , WS1-2/4 , Ans1-2/4 ตัวแปลงสญั ญาณได้ 8. อธิบายส่วนประกอบของอุปกรณ์ตรวจจับและ IS16 , WS1-2/4 , Ans1-2/4 ตัวแปลงสญั ญาณได้ 9. บอกรูปแบบการวัด IS17-21 , WS2-1/1 , Ans2-1/1 10. อธบิ ายรูปแบบการวดั IS17-21 , WS2-1/1 , Ans2-1/1 11. บอกค่าท่ีเก่ียวขอ้ งกบั การวัดได้ IS22 , WS2-1/2 , Ans2-1/2 12. อธิบายค่าท่ีเกย่ี วข้องกบั การวดั ได้ IS22 , WS2-1/2 , Ans2-1/2 13. บอกความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ตรวจจับ IS22 , WS3-1/1 , Ans3-1/1 และตวั แปลงสญั ญาณได้ 14. อธิบายความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ IS22 , WS3-1/1 , Ans3-1/1 ตรวจจบั และตัวแปลงสัญญาณได้ 15. บอกวงจรขยายสัญญาณของอุปกรณ์ตรวจจับ IS23-26 , WS3-1/2-3 , Ans3-1-2/3-4 และตวั แปลงสัญญาณได้ 16. อธิบายวงจรขยายสัญญาณของอุปกรณ์ IS23-26 , WS3-1/2-3 , Ans3-1-2/3-4 ตรวจจบั และตวั แปลงสัญญาณได้              

1-8   แผนบทเรียน รายวชิ า เซนเซอรแ์ ละทรานสดวิ เซอร์ ระดับ ปรญิ ญาตรี หวั ขอ้ /งาน อุปกรณต์ รวจจับและตัวแปลงสัญญาณเบื้องต้น เวลา 3 ชวั่ โมง 2. นาํ เข้าสู่บทเรียน ก. อปุ กรณ์ช่วยสอน/สื่อการสอน ข. คาํ ถามประกอบ 1. ทาํ ไมเราถึงมเี หงอ่ื เม่อื อากาศร้อน ? 2. ทําไมร่างกายของเราจึงรับรู้ถึงสิ่งที่ อยรู่ อบ ๆ ตวั เราได้ ? 3. การวัดความสูง นักเรียนทราบหรือไม่ วา่ เป็นการวดั ในรปู แบบใด ?   4. สมองของเพศชายและสมองของเพศ หญิงมีความแตกต่างอยา่ งไร ?

  แ รายวชิ า เซนเซอรแ์ ละทรานสดิวเซอร์ หัวข้อ/งาน อปุ กรณ์ตรวจจบั และตัวแปลงสญั ญาณเบอ้ื งตน้ การปฏบิ ตั ิการ ( เวลา 180 นาที ) 05 45 55 หมายเลขวัตถปุ ระสงค์ 1-8 ข้ันสนปญั หา ขั้นศกึ ษาข้อมลู บรรยาย (การใหเ้ น้อื หา) ถาม-ตอบ ขั้นพยายาม แบบฝึกหัด ขน้ั สาํ เร็จผล เฉลยแบบฝกึ หดั อุปกรณช์ ่วยสอน PowerPoint แบบฝกึ หดั ใบเนื้อหา ใบเฉลย สง่ิ ทีแ่ นบมาดว้ ย IS1-26 , WS1-1-2/1-4 , WS2-1-2/1 , WS3-1-2/1-4    

1-9 แผนบทเรียน ระดับ ปริญญาตรี เวลา 3 ชั่วโมง 60 65 105 115 120 125 165 175 180 9-12 13-16 4 , Ans1-1-2/1-4 , Ans2-1-2/1 , Ans3-1-2/1-4 , PPT

0-1   แผนการจัดการเรียนรู้

0-2   .  แผนการจดั การเรียนรู้ วิชา เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ รหัสวชิ า 141122858 หลักสตู ร ครศุ าสตรอ์ ตุ สาหกรรมบัณฑติ สาขาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกสแ์ ละโทรคมนาคม พทุ ธศักราช 2558 ประเภทวชิ า กลุม่ วิชาชพี บังคับ จดั ทําโดย ครูซไู รญา่ พรรณราย ครวู ณดิ า บางพงศ์ ครูปรียาภรณ์ ไกรสรคุฑายุทธ์         คณะครุศาสตรอ์ ตุ สาหกรรมและเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ชิ ัย

0-3   แผนการสอนรายวชิ า ชื่อรายวิชา เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ รหสั วิชา 141122858 ระดับปรญิ ญาตรี สาขาวศิ วกรรมอเิ ล็กทรอนิกส์ละโทรคมนาคม 3(3-0-6) ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2561 จุดประสงคร์ ายวชิ า เพ่ือให้ 1. นกั ศึกษามคี วามรคู้ วามเขา้ ใจเร่ือง อปุ กรณต์ รวจจบั และตัวแปลงสัญญาณเบื้องตน้ 2. นกั ศึกษามีความรคู้ วามเขา้ ใจเรือ่ ง อปุ กรณต์ รวจจบั และตวั แปลงสัญญาณสําหรับแสง 3. นักศกึ ษามีความรูค้ วามเขา้ ใจเร่อื ง อปุ กรณ์ตรวจจับและตวั แปลงสญั ญาณสาํ หรบั เสยี ง 4. นกั ศกึ ษามคี วามร้คู วามเขา้ ใจเรอ่ื ง อุปกรณต์ รวจจบั และตัวแปลงสญั ญาณสาํ หรบั ความร้อน 5. นกั ศกึ ษามีความรูค้ วามเขา้ ใจเรอ่ื ง อปุ กรณ์ตรวจจบั และตัวแปลงสัญญาณสาํ หรบั ความดนั 6. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจเร่ือง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณสําหรับการ เคลอ่ื นที่ 7. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจเรื่อง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณสําหรับการสั่น สะเทือน 8. นกั ศกึ ษามีความรูค้ วามเข้าใจเรื่อง อปุ กรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสญั ญาณสําหรบั การไหล 9. นักศกึ ษามคี วามรู้ความเข้าใจเรือ่ ง อุปกรณ์ตรวจจับและตวั แปลงสัญญาณสาํ หรบั ระดบั 10. นักศึกษามีความรู้ความเข้าใจเรื่อง อุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณสําหรับ ปฎิกริ ิยาเคมี คาํ อธบิ ายรายวิชา คุณลักษณะและการใช้งานของอุปกรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณสําหรับ เสียง แสง ความรอ้ น ความดัน การเคลือ่ นที่ การส่นั สะเทือน การไหล ระดบั และปฏกิ ิริยาเคมี

0-4   หนว่ ยการเรยี นรู้ ชื่อรายวิชา เซนเซอร์และทรานสดวิ เซอร์ รหสั วิชา 141122858 ทฤษฎรี วม 45 ชั่วโมง ปฎบิ ตั ิ 0 ชัว่ โมง หน่วยท่ี รายการ จาํ นวนชั่วโมง ทฤษฎี ปฎบิ ัติ 1 อปุ กรณ์ตรวจจับและตวั แปลงสัญญาณเบื้องตน้ 30 2 อุปกรณ์ตรวจจับและตวั แปลงสัญญาณสําหรับแสง 60 3 อปุ กรณ์ตรวจจบั และตวั แปลงสัญญาณสาํ หรับเสียง 60 4 อุปกรณต์ รวจจบั และตัวแปลงสญั ญาณสําหรบั ความรอ้ น 60 5 อปุ กรณ์ตรวจจับและตัวแปลงสัญญาณสาํ หรับความดนั 60 6 อปุ กรณ์ตรวจจบั และตัวแปลงสัญญาณสําหรับการเคลื่อนที่ 60 7 อุปกรณต์ รวจจับและตวั แปลงสัญญาณสําหรบั การสั่นสะเทือน 3 0 8 อปุ กรณ์ตรวจจบั และตัวแปลงสญั ญาณสําหรับการไหล 30 9 อุปกรณต์ รวจจับและตวั แปลงสญั ญาณสําหรับระดบั 30 10 อปุ กรณต์ รวจจบั และตวั แปลงสญั ญาณสําหรับปฎิกิริยาเคมี 30 รวม 45 0 รวมทัง้ สน้ิ 45