หน่วยที่11

MEASURMENT & INSTRUMENTS หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง หน่วยที่ 11 ทรานสดิวเซอร์ เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 30105 1002 (ปวส.) นายวิษนุ ส่งศรี

แผนการจดั การเรยี นรูที่ 11 สอนครงั้ ท่ี 15-16 เร่อื ง ทรานสดิวเซอร

แผนการจดั การเรยี นรูท่ี 11 ชอื่ วิชา เครอ่ื งมอื วัดไฟฟาและอิเลก็ ทรอนกิ ส เวลาเรียนรวม 90 ช่ัวโมง ช่ือหนวย ทรานสดวิ เซอร ครงั้ ท่ี 15-16 ชอื่ เร่อื ง ทรานสดวิ เซอร จาํ นวน 10 ชั่วโมง หวั ขอเรือ่ ง 1. จดุ ประสงคการเรยี นรู 2. บทนาํ 3. คาํ นิยามของทรานสดวิ เซอร 4. ประเภทของทรานสดวิ เซอร 5. การเลอื กทรานสดิวเซอร 6. ทรานสดิวเซอรตาํ แหนงความตานทาน (Resistive Position Transducers) 7. สเตรนเกจ (Strain Gauge) 8. ทรานสดวิ เซอรการเคลอื่ นที่ (Displacement Transducers) 9. ทรานสดิวเซอรอณุ หภูมิ 10. ทรานสดิวเซอรโ ฟโตอเิ ล็กตรกิ 11. โฟโตไดโอด 12. โฟโตทรานซิสเตอร สาระสําคญั หนาที่สาํ คญั ของการใชอิเล็กทรอนิกส ในโรงงานอุตสาหกรรมและชีววิทยา คือ การวดั พารามิเตอรท างฟสกิ ส เชน สภาพแวดลอม อณุ หภูมิ แรง ความดนั และอตั ราในการไหลของของเหลว ถา ปราศจากทรานสดิวเซอร ความกา วหนา ใน การนําไปใชง านของการควบคมุ และการคํานวณจะทาํ ไมไ ด ในการทํางานของทรานสดวิ เซอรจะมีความสะดวก ประหยดั และประสิทธิภาพสูง เพราะวาสามารถเปลีย่ นคา ปริมาณทางฟสิกสต า ง ๆ ไปเปน คาทางไฟฟา ที่สมั พนั ธก ันไดอ ยางรวดเร็ว เมอ่ื ถกู ใชเกี่ยวกับการวัด การขยาย การสง ผาน และการควบคมุ คา ทางไฟฟาเหลา นม้ี คี วามถกู ตอ งมากขึ้น และการบันทกึ ขอ มลู อยา งถาวรทําไดง ายสาํ หรับระบบควบคมุ ทรานสดิวเซอรสามารถใสขอมลู ไดโดยตรงตามรูปแบบอุปกรณเล็กทรอนิกส และวงจรสวนมากสามารถใชไดอยางรวดเรว็ สมรรถนะหลกั (สมรรถนะประจาํ หนว ย) แสดงความรูเกี่ยวกับความรูค วามเขา ใจในหลักการทาํ งานและการใชง านทรานสดวิ เซอร สมรรถนะยอ ย (สมรรถนะการเรยี นรู) สมรรถนะทวั่ ไป (ทฤษฎ)ี 11.1 แสดงความรเู กยี่ วกบั คํานิยามของทรานสดิวเซอร 11.2 แสดงความรูเ กย่ี วกบั ประเภทของทรานสดวิ เซอร 11.3 แสดงความรเู กย่ี วกับการเลือกทรานสดวิ เซอร 11.4 แสดงความรูเกยี่ วกบั ทรานสดิวเซอรตาํ แหนง ความตานทาน (Resistive Position Transducers) 11.5 แสดงความรูเกย่ี วกบั สเตรนเกจ (Strain Gauge)

แผนการจัดการเรียนรูท่ี 11 ชือ่ วิชา เครื่องมือวัดไฟฟา และอิเล็กทรอนกิ ส เวลาเรยี นรวม 90 ช่ัวโมง ช่อื หนวย ทรานสดิวเซอร ครั้งที่ 15-16 ช่อื เรื่อง ทรานสดวิ เซอร จํานวน 10 ช่วั โมง 11.6 แสดงความรเู กี่ยวกบั ทรานสดวิ เซอรก ารเคล่ือนที่ (Displacement Transducers) สมรรถนะทว่ั ไป (ปฏิบตั )ิ แสดงทกั ษะในการใชงานทรานสดวิ เซอร สมรรถนะทพ่ี ึงประสงค (ปฏบิ ัติ) 11.1 แสดงทักษะเกี่ยวกับการตอ ทรานสดิวเซอรเ พ่ือใชง าน กิจกรรมการเรยี นการสอน ในการจัดการเรียนการสอนรายวิชา เครอ่ื งมือวดั ไฟฟา และอิเล็กทรอนิกส ในหนวยการเรียนท่ี 111 เร่อื ง ทรานสดิวเซอร ไดก าํ หนดกจิ กรรมการเรียนการสอนใหผ เู รียนเกิดการเรยี นรโู ดยใชว ิธีการจัดการเรียนรฐู านสมรรถนะเชิงรุก (Active Learning Competency Based) รปู แบบการจดั การเรยี นรแู บบผสมผสาน (Blended Learning) ระหวางชดุ ฝก ทกั ษะการใชง านทรานสดิวเซอร รว มกบั ส่อื การสอนออนไลนไ มโครคลปิ วีดโี อ เพอื่ พฒั นาสมรรถนะในเรื่อง ทรานสดวิ เซอร โดยมีขน้ั ตอนในการดาํ เนินกจิ กรรมการเรียนการสอน ดังน้ี กิจกรรมการเรยี นการสอน (สอนคร้งั ที่ 15-16 ) เวลา 10 ชวั่ โมง/สปั ดาห ข้นั นาํ เขา สบู ทเรยี น 1. ผสู อนตรวจความเรียบรอยของหองเรยี น และผูเรยี น 2. อบรมคุณธรรมจรยิ ธรรม และใหนกั ศกึ ษาทําแบบทดสอบกอนเรยี น หนวยท่ี 11 ข้นั การเรยี นการสอน 3. ครู :- อธิบาย จุดประสงคก ารเรียนรู บทนํา คํานยิ ามของทรานสดวิ เซอร ประเภทของทรานสดิวเซอร การเลือกทรานสดวิ เซอร ทรานสดวิ เซอรต าํ แหนงความตา นทาน สเตรนเกจ ทรานสดิวเซอรก ารเคลือ่ นท่ี ทรานสดวิ เซอร อณุ หภมู ทิ รานสดวิ เซอรโ ฟโตอเิ ล็กตริก โฟโตไดโอด โฟโตทรานซิสเตอร 4. นักศกึ ษา :- ตอบคําถามเก่ียวกับ จดุ ประสงคก ารเรยี นรู บทนํา คาํ นยิ ามของmรานสดวิ เซอร ประเภทของ ทรานสดวิ เซอร การเลอื กทรานสดิวเซอร ทรานสดิวเซอรต ําแหนงความตา นทาน สเตรนเกจ ทรานสดวิ เซอรก ารเคล่ือนที่ ทรานสดวิ เซอรอณุ หภูมิ ทรานสดวิ เซอรโฟโตอิเล็กตรกิ โฟโตไดโอด โฟโตทรานซสิ เตอร 5. ครู :- สรปุ ในสปั ดาหน ้จี ะศกึ ษาเกยี่ วกับ ทรานสดิวเซอร 6. ครูบรรยายเนอ้ื หาในบทเรียนเก่ยี วกับ จดุ ประสงคการเรยี นรู บทนาํ ขอกาํ หนดของการออสซลิ เลต ออสซลิ เลเตอรค วามถเี่ สียง ออสซลิ เลเตอรค วามถว่ี ิทยุ เคร่ืองกาํ เนิดความถ่ีวทิ ยุ เครอ่ื งกําเนดิ สญั ญาณฟงกชัน เครื่อง กาํ เนิดสญั ญาณพลั ส เครื่องกาํ เนดิ สญั ญาณความถสี่ วีป การนาํ ไปใชงาน

แผนการจัดการเรียนรทู ่ี 11 ชอื่ วิชา เครือ่ งมอื วดั ไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส เวลาเรียนรวม 90 ช่ัวโมง ชื่อหนวย ทรานสดิวเซอร คร้งั ที่ 15-16 ชอ่ื เรือ่ ง ทรานสดิวเซอร จาํ นวน 10 ชั่วโมง ขั้นสรปุ และการประยุกต 7. ครูและนกั ศกึ ษารว มกันสรปุ เน้อื หาในบทเรียน 8. ครใู หน ักศกึ ษาทําแบบทดสอบหลงั เรียน หนว ยที่ 11 9. ครใู หน ักศกึ ษาทาํ แบบฝก หดั หนว ยที่ 11 10. ครตู รวจผลงานการทําแบบฝก หดั หนวยท่ี 11 11. ครแู ละนกั ศึกษารวมกนั ตรวจแบบทดสอบกอน/หลงั เรยี นหนว ยที่ 11 สอื่ การสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. คลปิ YouTube เร่ือง ทรานสดิวเซอร (https://www.youtube.com/watch?v=JOgIqEALhNY) 3. ใบงานที่ 11 เรอ่ื ง ทรานสดวิ เซอร งานท่ีมอบหมาย/กจิ กรรม ใหน ักเรยี นทําแบบฝกเสรมิ ทกั ษะตามใบงานทา ยหนวยการเรยี นที่ 11 การวดั และประเมนิ ผล วิธีการ เครื่องมอื เกณฑ วดั ผล/ประเมนิ ผล - ผานเกณฑร อยละ 70 - ทาํ แบบฝกเสริมทักษะ - แบบฝก เสริมทักษะทาย 1.สมรรถนะที่พึงประสงค ทายหนว ย หนวย - ผา นเกณฑร อยละ 80 2.คณุ ลักษณะอันพงึ - ประเมินคณุ ลกั ษณะอนั - แบบประเมินคณุ ลักษณะ ประสงค (Attitude) พงึ ประสงค อันพึงประสงค

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส (30105 1002) นายวิษนุ สงศรี แผนกวิชาชางอิเล็กทรอนิกส ใบงานท่ี 11 เรื่อง การประยุกตใชง านออสซิลโลสโคป จุดประสงค หลังจากศึกษาเรื่องน้ีแลวนักศึกษาสามารถ 1. ตอวงจรทดลองได 2. วัดความตางเฟสของสัญญาณแบบรูปลิสซาจูสและแบบ 2 ชองพรอมกันได 3. คาํ นวณคาตาง ๆ ตามที่กาํ หนดได 4. ใหความรว มมือในการใช การบาํ รุงรักษา และการจัดเก็บวัสดุอุปกรณ ชุดฝก ชุดทดลอง และเครื่องมือตาง ๆ 5. ปฏิบัติงานดว ยความละเอียดรอบคอบและปลอดภัย เครอื่ งมอื /อุปกรณ 1 เคร่ือง 1 เครื่อง 1. ออสซิลโลสโคปแบบ 2 ภาพ 2 เสน 2. เครื่องกาํ เนิดสัญญาณแบบฟงกชัน 1 ตัว 3. สายโพรบ 1 ตัว 4. ตัวตานทาน 40 kΩ 1 ชุด 5. ตัวเก็บประจุ 4.7nF 6. สายตอวงจร ลาํ ดับการทดลอง 1. ประกอบวงจรตามรูปท่ี 11.1 2. ปรับเครื่องกําเนิดสัญญาณที่ความถี่ 1kHz ขนาด 5Vp-p 3. ปรับออสซิลโลสโคปใหรปู สัญญาณปรากฏบนจอมีขนาดท่ีเหมาะสม 4. เขียนรูปสัญญาณจากจอออสซิลโลสโคป ลงในรูปที่ 11.2

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส (30105 1002) นายวิษนุ สงศรี แผนกวิชาชา งอิเล็กทรอนิกส เครื�องกาํ เนิด C1 4.7nF ออสซลิ โลสโคป สญั ญาณ R1 40kΩ Ch1 Ch2 รูปที่ 11.1 การวัดความตา งเฟสของสัญญาณ รูปท่ี 11.2 จอภาพออสซิลโลสโคป 5. อานคาความตางเฟสของสัญญาณท้ัง 2 - ความตางเฟส (Phase Difference) = ………………….. องศา 6. ปรับออสซิลโลสโคปในโหมด XY ปรับสวิตช AC-GND-DC ไปที่ตําแหนง GNDปรับปุม Position ใหลาํ อเิ ล็กตรอนปรากฏท่ีก่งึ กลางจอปรับสวิตช AC-GND-DC ไปทีต่ าํ แหนง AC 7. เขียนรูปสัญญาณจากจอออสซิลโลสโคป ลงในรูปท่ี 11.3

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส (30105 1002) นายวิษนุ สงศรี แผนกวิชาชา งอิเล็กทรอนิกส รูปท่ี 11.3 จอภาพออสซิลโลสโคป 8. อานระยะ a (Y1) และ b (Y2) และคาํ นวณความตางเฟสของสัญญาณทั้ง 2 a = ………….. ชอง (cm) b = ………….. ชอง (cm) ความตางเฟส = ………………….. องศา สรุปผลการทดลอง …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… ปญหาขอเสนอแนะ …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………

วิชาเคร่ืองมือวัดไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส (30105 1002) นายวิษนุ สงศรี แผนกวิชาชา งอิเล็กทรอนิกส คาํ ถามทายการทดลอง 1. จงเปรียบเทียบผลการทดลองขอ 5 กับผลการทดลองขอ 8 พรอมบอกเหตุผล …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. สัญญาณลิสซาจูสนอกจากอานคาความตางเฟสของสัญญาณท้ังสองแลวยังสามารถอาน คาใด ของสัญญาณท้ังสองไดอีกบาง ยกตัวอยางประกอบ …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………

เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 30105 1002 (ปวส.) นายวิษนุ ส่งศรี