Түс датчиктері

Жамбыл облысы әкімдігі білім басқармасының
<<Жамбыл политехникалық жоғары колледжі>>
мемлекеттік коммуналдық қазыналық кәсіпорны
(білім беру ұйымының атауы)
Сабақ жоспары №__13_
Сабақ тақырыбы
Датчиктер
Модуль /пән атауы
Өндірісті автоматтандыру
<<Өндірісті автоматтандыру және техникалық прогресс>>
Дайындаған педагог
Турсынова Дина Талгатовна
Күні, айы, жылы
24.09.2021 жыл
1.Жалпы мәліметтер

Курс
4
Оқу жылы
2021-2022 жыл
Топ
2АиУ-20-1
Сабақ типі
Жалпылау және жүйелеу сабағы
2. Мақсаты, міндеттер

Оқу: Датчиктер туралы түсінік беру.
Дамытушылық : Пәнге деген қызығушылығын арттыру,ой - өрісін дамыту;
Тәрбиелілік: Ұйымшылдыққа,еңбекқорлыққа,жауапкершілікке,жан-жақты болуға,өз бетімен жұмыс істеуге ,жұмыс нәтижесіне жетуге тәрбиелеу.
2.1. Оқу сабақтары барысында білім алушылар игеретін кәсіби біліктердің тізбесі
Білімдер:
-олардың қолдану саласынан автоматтық жүйелерді құру және өзгерту үшін жобалар жоспарлау.
-жобалық мақсаттарды анықтау, ақпарат алу, міндеттерді орындау кезеңдерін құрылымдау және оларды іске асыру затына талдау.
3. Сабақты жабдықтау

3.1 Оқу-әдістемелік құрал-жабдықтар, анықтамалық әдебиеттер
1. И.В. Брейдо Әлемдік индустриядағы автоматтандыру жүйесін жамытру перспективалары

3.2 Техникалық құралдар, материалдар
ДК, СБР(слайд), Интерактивті тақта, бейнематериал

Кезеңдері
Уақыты
Мазмұны
4. Сабақтың барысы

4.1. Ұйымдастыру кезеңі
3 мин
Білімгерлермен сәлемдесу, түгендеу, жұмыс орнын ретке келтіру, назарларын сабаққа аудару.
4.2. Үй жұмысын жан-жақты тексеру
15 мин
1.Миға шабуыл әдісі;
2.Тақтаға шығару арқылы жеке сұхбат; (Барлық білім алушылардың дұрыстығы мен түсінуін тексереді. Тексере отырып қатекліктерін түзетеді).
4.3. Жаңа білімді баяндау
49 мин
Датчик-өлшеу параметрлерін қабылдайтын және сигналды келесі қолданушыға беру мақсатында өңдейді және сәйкесінше тіркейтін құрылғы. Датчиктердің түрлері өте көп және бірнеше белгілері бойынша классификацияланады.Жалпы датчиктер үш кластарға бөлінеді
- аналогты датчиктер, яғни аналогты сигнал тудыратын датчиктер;
- сандық датчиктер, екілік сөздер немесе импульстердің тізбегін басқарады;
- бинарлық (екіліке) датчиктер, бұлар екі деңгейдің ғана сигналын тудырады: <<қосылулы/өшірілген>> (0 немесе 1).
4.4. Жаңа материалды бекіту
15 мин
Датчиктер және оларға қойылатын негізгі талаптар
Датчиктердің негізгі сипаттамалары
Датчиктердің динамикалық сипаттамалары.
5. Сабақ бойынша рефлексия
3 мин

6. Бағалау
3 мин
Сабақ бойынша қорытынды жасап, бағалайды.
7.Үй тапсырмасы
2 мин
Тақырыпты оқып, түсінік айту.

ДАТЧИКТЕР ДЕГЕНІМІЗ - әр түрлі ақпаратты ( температура, жылдамдық, сәуле, түс, дыбыс) өлшеуге арналған құрал. Датчиктер электронды және механикалық болып бөлінеді. Датчиктер құрамына сезгіш және түрлендіргіш элементтері кіреді.

Электронды датчиктер - сыртқы әсердің салдарынан өздерінің электрлік параметрлерін кедергісін, сиымдылығын, индуктивтілігін өзгертіп тізбектегі тоқ пен кернеудің шамасына әсер етеді. Сондықтан олар өлшенетін электрлік емес сигналдарды электрлік сигналға түрлендіреді. Пайда болған электрлік шамаларды күшейтуге, тіркеуге қолдануға болады. Сондықтан датчиктерді түрленгіштер деп те атайды.

Механикалық датчиктер - медицинада жүрек қаңтамырлар жүйесінің қызметін зерттеудің әр түрлі әдістерінде қолданылады. Мысалы, электірлі манометрмен жүрек қуыстарындағы қан қысымы анықталады, электросфигмография мен электрофлебография арқылы артерия және көктамыр пульстерін қисығы алынады. Барлық датчиктер генераторлық және параметрлік болып бөлінеді.

Генераторлық - өлшенетін сигналдардың әсерінен тікелей кернеу немесе тоқ өндіретін генерациялайтын датчиктер. Мысалы:

Пьезоэлектрлік

Термоэлектрлік

Индукциялық

Фотоэлектрлік

Параметрлік - өлшенетін сигналдардың әсерінен белгілі бір параметр шамасы өзгеретін датчиктер. Мысалы:

Сыйымдылық

Реостаттық

Индуктивтік

Датчиктер қызметіне қарай түрлерге бөлінеді.

Жанасу

Ультрадыбысты

Гироскопиялық

Түс датчиктері.

Жанасу датчигі - қозғалу ерекшелігін ажырата алады.

Негізгі қызметтері: датчик басуды, басудың жоқтығын, басудың саның анықтайды; әрекеттің үш режимін ажырата алады. Жанасу датчигі алдыңғы батырмасының басылғаның немесе басылмағанды анықтайтын, бір немесе бірнеше басылғанды есептейтін өте дәл аспап болып табылады. бұл құрал арқылы оқушылар лабиринт тәрізді тапсырмаларды орындай алады. Жанасу датчигі күнделікті өмірде жиі қолданады.

Мысалы, компьютер перне тақтасында, электронды пианиналарда.

Техникалық спецификациялары мен ерекшеліктері:

Кіріктірілген алдыңғы батырма;

EV3 бағдарламасымен автоматты түрде анықталуы.

Ультрадыбыстар - керсінше физикалық және технологиялық әдістерде кеңінен қолданып отыр. Бұл дыбыстарды адамдар арнайы құралдардың көмегімен естиді және қабылдай алады.

Негізгі қызметтері:

Қашықтықты өлшейді, нысандарды анықтайды.

Ультрадыбыстық датчик дыбыс толқындарын жіберіп, қайтып келген сигналдарды оқиды және нысандарды тауып, оларға дейінгі қашықтықты есептейді.

Сондай ақ , ол эхолокатор ретінде жұмыс істейді және де дыбыс толқындарын күтіп, тапқан жағдайда бағдарламаны іске қоса алады. Мысалы, оқушылар жол қозғалысының мониторинг жүйесін жобалай алады және көліктердің арасындағы қашықтықты өлшей алады.

Ультрадыбысты датчик күнделікті өмірде технологиялардың қолдану принцептерін түсінуге мүмкіндік береді, мысалы, ол автоматты ашылатын есіктерде, автокөліктерде және өңдірістік жүйелерде кеңінен қолданады.

Датчик көздерінің айналасындағы қызыл түсті жыпылықтамайтын жарық, оның ӨЛШЕУ режимінде тұрғанын айтады. Егер де датчиктегі қызыл жарық жыпылықтап тұрса, ол оның ҚАТЫСУ режимінде тұрғаның хабарлайды. Бұл режимінде ол жақын жерде тұрған басқа ультрадыбысты датчиктерді анықтай алады. Сонымен қатар бұл кезде датчик дыбысы толқындарын анықтайды, бірақ өзі оларды жібермейді 1- ден бастап 250 см - ге дейін ауқымды қашықтықты өлшеу;

Өлшеу дәлдігі + / - 1 см дейін;

Қызыл түсті жарық сигналды беру кезінде үнемі жанып және эфирді тыңдау барысында жылтылдап тұрады;

Егер ультрадыбыстық сигнал анықталса, датчик <<Ақиқат>> логикалық мағынасын қайтарады.

Гироскопиялық - Бұрыштық ауытқуды анықтау. Иілу бұрыштарын. Градус, сикунт бойынша айналым жылдамдығын өлшейді. Гироскопиялық датчик роботтың айналу қозғалысын және оның бағытындағы өзгерістерді өлшейді. бұрыштарды өлшей алады, теңгеруші роботтарды жасап, көптеген шынайы құрылғыларда, мысалы ; Segway самокатында қолданылатын технологияларды зерттей алады.

Түс датчигі - заттарды түс бойынша бөлетін роботтарды құрастырып, әртүрлі түстердің жарықпен шағылысуымен тәжірибелер жасай алады.

Осының барлығы қалдықтарды қайта өндеуде, қаптамаларды өңдіруде және ауыл шаруашылығында қолданылатын технологияға терең түсінік береді.

Негізгі қызметтері: түстерді анықтайды; Жарықтылықты, шашыраңқы және шағылысқан жарықты өлшейді.

Техникалық спецификациялары мен ерекшеліктері:

Қараңғыдан бастап өте жарық күн жарығына дейінгі шағылысқан қызыл жарық пен айналадағы жарықты өлшейді;

Сегіз түске дейін анықтай алады. Ол ақ пен қара, көк, жасыл, сары, қызыл, қоңыр түстерін айыра алады.

Датчиктердің қолданылуы

Параметрлік датчиктер

1) Механикалық әсердің немесе орын ауыстырудың нәтижесінде электрлік параметрлері өзгеретін датчиктер параметрлік деп аталады. Немесе өлшенетін сигналдың әсерінен өзінің қандайда бір электрлік параметрін өзгертеді (кедергі, сыйымдылық,

индуктивтік, R, L немесе C).Осындай датчиктерге жеке ток көзі қажет. Параметрлік датчиктерге жатады:

2) кедергі (омдық)- резистивті датчиктер;

3) сыйымдылық- сыйымдылық датчиктер;

4) индуктивтік- индуктивтікдатчиктер

Кедергі (резистивті) датчиктертыныс алу жиілігін және көлемін анықтауға арналған. Осындай датчиктер жіңішке сымнан не заттан баған түрінде жасалады, олардың кедергісі созылу мен сығылу кезінде қатты өзгереді. Сымның не бағанның ұштары датчиктің табаны- мен және қозғалғыш элементімен жалғанады. Резистивті датчиктермен қысым өлшенеді.

Датчиктің кедергісінің артуы тізбектегі электр тогының шамасын азайтады. Тыныс алу көлемі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым кедергі де үлкен болады, ендеше ток соған сәйкес кемиді және керісінше. Тізбектегі токтың амплитудасы, оның өзгеру жиілігі тыныс алу жиілігін сипаттайды.

Сыйымдылық датчиктерде конденсатор пластиналарының өзара ығысуы кезінде өлшеуіш тізбекке қосылған конденсатордың сыйымдылық кедергісі өзгереді.

Индуктивтік датчиктер тұйықталмаған өзекшесі бар катушкадан

(электромагниттен) және өзекшені тұйықтайтын қозғалатын якорьден тұрады. Якорьдің қозғалысы кезінде катушканың индуктивтік кедергісі өзгереді. Катушка айнымалы токпен қоректенетін өлшеуіш тізбегіне (көпір) қосылады. Оларға трансформаторлы счетчик, қысым счетчигі жатады.

Түрлендіретін шамаларына байланысты датчиктер тағы да бөлінеді: механикалық, дыбыстық, температуралық, оптикалық және т.б. Механикалық датчиктер медицинада жүрек- қантамырлар жүейсінің қызметін зерттеудің әртүрлі әдістерінде қолданылады. Мысалы, электрлік манометрмен жүрек қуыстарындағы қан қысымы анықталады, электросфигмография мен электрофлебография арқылы артерия және көктамыр пульстерінің қисығы алынады.

Кейбір датчиктер өлшенетін шаманың атымен аталады; мысалы, қысым датчигі, тензометрлік датчик (тензодатчик)- орын аустыруды не деформацияны өлшеуге арналған т.с.с.

Датчиктердің қолданылуы

Микорэлектронды құралдардың медицинада қолданылуы құралдар мен аппараттардың өлшемдерін тек кішірейтіп қана қоймай, сонымен қатар әртүрлі мүшелердің ішкі қуысына қатерсіз енетіндей, тіпті ағза тіндеріне орнатуға болатындай кіші өлшемді құралдар мен датчиктер жасауға мүмкіндік береді. Осыған байланысты эндометриядеп аталатын жаңа диагностикалық әдіс табылған.

Мысалы, жүрек қуыстарындағы қан қысымын анықтау үшін жүрек катетерының ұшына бекітілген кішкентай ғана электроманометр қолданылады. Мұнда датчик ретінде сыртқы қысымды сезгіш мембранамен жалғанған силиконды кедергі алынады.

Эндорадиометрияның жаңа әдісі асқазан- ішек жолын зерттеуде қолданылады. Асқазан-ішек жолындағы ортаның температурасын, қысымын, қышқылдығын анықтау эндорадиозонд көмегімен орындалады. Ол капсула пішінді болады және оны пациент жұтады. Капсулада микрогенератор орналасады, ал микрогенератордың өзінде ток көзі, транзистор, контур бөліктері, ал ашық ұшында пайда болған электромагниттік толқындар түрінде сәулеленетін тербелістер жиілігіне әсер ететін датчик орналасады.

Эндорадиозондта температуралық датчик ретінде термистор, ал қысым датчигі ретінде мембранамен байланысқан генератордың тербелмелі контурының индуктивтілік катушкасы, ортаның қышқылдығын анықтайтын датчик ретінде платинадан жасалған екі электрод қолданылады. Ток көзі ретінде сілтілі аккумулятор қолданылады.

Алынған және күшейтілген электрлік сигналды тіркегіш құралға жіберу міндетті. Көп жағдайда электродьар мен датчиктер, күшейткіш және тіркегіш құрал біртұтас қондырғы болып жинақталған. Осы кезде мәліметті жіберу қиын емес. Бірақ өлшеуіш бөлік биологиялық жүйеден қашық болуы мүмкін. Осындай өлшеулер телеметрия деп аталады. Ол өткізгіш сымдар не радио арқылы жүргізіледі.

Радиотолқындардың көмегімен жүрек, тыныс алу қызметінің күйі т.т. жайында физиологиялық мәліметтер алу әдісі радиотелеметриядеп аталады. Ол космостық зерттеулерде, спорттық медицинада кең қолданылады. Радиотелеметрия асқазан- ішек жолын эндорадиозондтауда да қолданылады.

Медициналық практикада дененің және оның бөліктерінің температурасын анықтау үшін жартылай өткізгішті датчиктер (термистор) қолданылады. Жартылай өткізгішті құралдардың басқалар алдында артықшылығы бар, өйткені оларды өте кішкентай қылып жасауға болады және оларға қажетті энергия сәйкес лампалы электронды қондырғылардың пайдаланатын энергиясынан әлдеқайда аз болады.