Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
5.2อุปกรณ์ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ (5.2.2อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (…
5.2อุปกรณ์ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์
5.2.3เซ็นเซอร์
เป็นวัตถุชนิดหนึ่งที่มีหน้าที่ตรวจจับเหตุการณ์หรือการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมของตัวมันเอง จากนั้นมันก็จะให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันออกมา ตัวรับรู้เป็นตัวแปรสัญญาณ
เซ็นเซอร์ตรวจจับการสัมผัสTouch sensor
สวิทช์แบบกลไกMechanical Switch เป็นอุปกรณ์แบบกลไก ที่ทำหน้าที่รับแรงกดโดยที่หน้าสัมผัสของสวิทช์จะเกิดการนำกระแสไฟฟ้า ซึ่งเราสามารถนำไปตัดต่อให้เกิดสัญญาณทางไฟฟ้าได้
รีดสวิทช์Reed Switch ทำหน้าที่เหมือนกับสวิทช์ แต่ไม่ได้ตรวจจับการกดแต่จะตรวจจับแรงแม่เหล็กแทนการกด ซึ่งจะทำให้ไม่เกิดการกระแทก นิยมนำไปติดประตู และหน้าต่าง ป้องกันขโมยเปิ ดประตู-หน้าต่าง
เซ็นเซอร์ตรงจับแสงLight sensor
LDR
แอลดีอาร์ (LDR) ย่อมาจาก Light Dependent Resistor ทำหน้าที่เปลี่ยนระดับความเข้มแสงให้กลายเป็นค่าความต้านทานทางไฟฟ้าโดยถ้า มีแสงตกกระทบมากแอลดีอาร์จะมีค่าความต้านทานน้อย
โฟโต้ทรานซิสเตอร์
Photo Transistor มีหลักการทำงานคือ เมื่อแสงมากระทบจนมีค่าถึงระดับหนึ่งจึงจะทำงาน ซึ่งกระแสไฟฟ้าจะไหลเพียงทางเดียวนิยมใช้วัดแสงที่มีความเข้าไม่แตกต่างกัน มากนัก และยังสามารถรับแสงที่ตาเปล่ามองไม่เห็น
เซ็นเซอร์ตรวจจับอุณหภูมิ
1.RTD
ตัวเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของโลหะ ซึ่งค่าความต้านทานดังกล่าวจะมีค่าเพิ่มตามอุณหภูมิ ความต้านทานของโลหะที่เพิ่มขึ้นนี้ เรียกว่า “สัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบบวก” นิยมนำไปใช้ในการวัดอุณหภูมิในช่วง -270 to 850 °C. วัสดุที่นำมาใช้จะเป็นโลหะที่มีความต้านทานจำเพาะต่ำ เช่น แพลทินัม, ทังสเตน และ นิกเกิล
2.thermocouple เป็นอุปกรณ์เบื้องต้นในการวัดอุณหภูมิซึ่งสามารถเก็บอุณหภูมิได้ 273 เคลวิน โดยใช้หลักการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้า ทำมาจากโลหะตัวนำที่ต่างชนิดกัน 2 ตัว มาเชื่อมต่อปลายทั้งสองเข้าด้วยกัน ที่ปลายด้านหนึ่ง เรียกว่า "จุดอุณหภูมิ" ส่วนปลายอีกด้านหนึ่งปล่อยเปิดไว้ เรียกว่า "จุดอ้างอิง" หากที่จุดวัดอุณหภูมิและจุดอ้างอิงมีอุณหภูมิต่างกันก็จะทำให้มีการนำกระแสในวงจร Thermocouple วัสดุที่ใช้ทำ Thermocouples เป็นวัสดุที่มีคุณภาพ ทำให้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ได้มีความถูกต้องสูง
เซ็นตรวจจับเสียง
1.คอนเดนเซอร์ ไมโครโฟน
Condenser Microphone ทำหน้าที่เปลี่ยนระดับของเสียงให้กลายเป็นระดับแรงดันไฟฟ้า ซึ่งมีขนาดเล็กและความไวสูง
2.อัลตราโซนิคเซนเซอร์
Ultrasonic Sensor ทำหน้าที่คล้ายกับไมโครโฟน แต่จะรับเฉพาะความถี่ที่สูงประมาณ 38-40 กิโลเฮิทซ์ ซึ่งสูงกว่าที่หูมนุษย์จะได้ยิน มักนำไปใช้ในการวัดระยะทาง
5.2.1มอเตอร์
เป็นเครื่องกลไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่เปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้ามาเป็นพลังงานกลมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานไฟฟ้าเปลี่ยนเป็นพลังงานกล มีทังพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับและพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอร์กระแสตรง (DC:Direct Current Motor) หรือ ดีซี มอเตอร์
เป็นแรงดันกระแสไฟฟ้าตรงเข้าไปในมอเตอร์ ส่วนหนึ่งจะ แปรงถ่านผ่านคอมมิวเตเตอร์เข้าไปในขดลวดอาร์มาเจอร์สร้างสนามแม่เหล็กขึ้น และกระแสไฟฟ้าอีกส่วนหนึ่งจะไหลเข้าไปในขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field coil) สร้างขั้วเหนือ-ใต้ขึ้น จะเกิดสนามแม่เหล็ก 2 สนาม ในขณะเดียวกัน ตามคุณสมบัติของเส้นแรง แม่เหล็ก จะไม่ตัดกันทิศทางตรงข้ามจะหักล้างกัน และทิศทางเดียวจะเสริมแรงกัน ทำให้เกิดแรงบิดในตัวอาร์มาเจอร์ ซึ่งวางแกนเพลาและแกนเพลานี้ สวมอยู่กับตลับลุกปืนของมอเตอร์ ทำให้อาร์มาเจอร์นี้หมุนได้ ขณะที่ตัวอาร์มาเจอร์ทำหน้าที่หมุนได้นี้เรียกว่า โรเตอร์ (Rotor) ซึ่งหมายความว่าตัวหมุน การที่อำนาจเส้นแรงแม่เหล็กทั้งสองมีปฏิกิริยาต่อกัน ทำให้ขดลวดอาร์มาเจอร์ หรือโรเตอร์หมุนไปนั้นเป็นไปตามกฎซ้ายของเฟลมมิ่ง (Fleming’left hand rule)
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC:Alternating Current Motor) หรือเอ.ซี มอเตอร์
เป็นมอเตอร์ที่ใช้กับระบบไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นเครื่องกลไฟฟ้า ที่ทำหน้าที่ เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล ส่วนที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า คือ ขดลวดในสเตเตอร์ และส่วนที่ทำหน้าที่ให้พลังงานกล คือ ตัวหมุนหรือโรเตอร์ ซึ่งเมื่อขดลวดในสเตเตอร์ได้รับพลังงานไฟฟ้าก็จะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมาในตัวที่อยู่กับที่หรือสเตเตอร์ ซึ่งสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นนี้จะมีการเคลื่อนที่หรือหมุนไปรอบๆสเตเตอร์เนื่องจากการต่างเฟสของกระแสไฟฟ้าในขดลวดและการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในขณะที่สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ไป
สนามแม่เหล็กจากขั้วเหนือ ก็จะพุ่งเข้าหาขั้วใต้ ซึ่งจะไปตัดกับตัวนำที่เป็นวงจรปิดหรือขดลวดกรงกระรอกของตัวหมุน หรือ โรเตอร์ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำของกระแสไฟฟ้าขึ้นในขดลวดของโรเตอร์ ซึ่งสนามแม่เหล็กของโรเตอร์นี้จะเคลื่อนที่ตามทิศทางการเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์ ก็จะทำให้โรเตอร์ของมอเตอร์เกิดจะพลังงานกลสามารถนำไปขับภาระ(Load) ที่ต้องการหมุนได้
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส (Single Phase Motor)
ระบบไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปตามบ้าน หลอดไฟและอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าโดยทั่วไปในบ้านเราใช้ไฟฟ้ากระแสสลับระบบ 1 เฟส ( 1- phase ) 2 สาย แรงดัน 220 โวลต์ ความถี่ 50 เฮิรตซ์ โดยสาย ไฟ 2 สายที่ใช้กันตามบ้านนี้
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส(3 PhaseMotor)
ระบบไฟฟ้า 3 เฟสเป็นระบบไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ( 3 - phase ) 4 สาย แรงดัน 380 โวลต์ ความถี่ 50 เฮิรตซ์ โดยที่ 3 สายจะเป็นสายที่มี กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน โดยทั่วไประบบไฟฟ้า 3 เฟสเป็นระบบที่ไฟฟ้าที่ใช้กับเครื่องจักรต่างๆใน โรงงานอุตสาหกรรมเป็นส่วนใหญ่
5.2.2อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
-ความหมาย
การรวมกันของหน่วยเล็กๆ และแอคชูเอเตอร์ อุปกรณ์ผลิตหน่วยเหล่านี้ คือการรวมกันของแอคชูเอเตอร์เล็กๆ ซึ่ง THK ป้อนแอคชูเอเตอร์หลายแบบมากมายให้กับตลาด เป็นแอคชูเอเตอร์ที่ประหยัดเนื้อที่และพลังงาน ซึ่งเป็นที่ต้องการของตลาดอย่างต่อเนื่อง
-ตัวต้านทานไฟฟ้า (Resistor)เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมามีค่าเฉพาะค่าค่าหนึ่งที่ใช้ในการต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีใช้มากที่สุดใน วงจรอิเล็กทรอนิกส์มักเรียกสั้นๆ ว่า อาร์ “R” มีคุณสมบัติในการลดกระแสและแรงดันไฟฟ้า โดยสามารถนำไปใช้ได้ทั้ง แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง และแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสัญลักษณ์ของความต้านทาน
1.ตัวต้านทานชนิดค่าคงที่ (fixed resistors) เป็นตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานแน่นอนไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ตัวต้านทานชนิดนี้บางแบบทำมาจากคาร์บอนเคลือบด้วยพลาสติกหรือเซรามิคแข็งสีดำหรือสีน้ำตาล แต่บางแบบทำด้วยสารจำพวกโลหะออกไซด์ ตัวต้านทานชนิดนี้โดยทั่วไปจะมีค่าผิดพลาดน้อย และมีลักษณะเป็นทรงกระบอกขนาดเล็กที่มีสีและมีแถบสีคาดโดยรอบ มีขาโลหะยื่นออกมาทั้ง 2 ด้าน ในบางครั้งอาจมีรูปแบบอื่นที่เรียกว่า SIP (single inline package) มีลักษณะเป็นแผ่นบางยาวขนาดเล็กมีขายื่นออกมาอยู่ในแนวเดียวกันและแบบ DIP(dual inline package) มีลักษณะรูปร่างคล้ายไอซี มีขารอบตัว การกำหนดค่าความต้านทานสำหรับรูปทรงกระบอกจะเป็นรหัสแถบสีพบเห็นได้ในวงจรทั่วไป ส่วนแบบ SIP และ DIP มักจะกำหนดเป็นตัวเลขกำกับอยู่บนตัวแผ่น
2.แอลดีอาร์ (LDR : Light Dependent Resistor) คือ ความต้านทานชนิดที่ไวต่อแสง กล่าวคือ ตัวความต้านทานนี้สามารถเปลี่ยนสภาพทางความนำไฟฟ้า ได้เมื่อมีแสงมาตกกระทบ บงครั้งเรียกว่าโฟโตรีซีสเตอร์ (Photo Resistor) หรือ โฟโตคอนดัคเตอร์ (Photo Conductor) เป็นตัวต้านทานที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) ประเภทแคดเมี่ยมซัลไฟด์ (Cds : Cadmium Sulfide) หรือแคดเมี่ยมซิลินายส์ (CdSe : Cadmium Selenide)
-ตัวเก็บประจุ(capacitor หรือ condenser) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง ทำหน้าที่เก็บพลังงานในสนามไฟฟ้า ที่สร้างขึ้นระหว่างคู่ฉนวน โดยมีค่าประจุไฟฟ้าเท่ากัน แต่มีชนิดของประจุตรงข้ามกัน บางครั้งเรียกตัวเก็บประจุนี้ว่าคอนเดนเซอร์(condenser)เป็นอุปกรณ์พื้นฐานสำคัญในงานอิเล็กทรอนิกส์ และพบได้แทบทุกวงจร
1.ชนิดอิเล็กโตรไลต์ (Electrolyte Capacitor) เป็นที่นิยมใช้กันมากเพราะให้ค่าความจุสูง มีขั้วบวกลบ เวลาใช้งานต้องติดตั้งให้ถูกขั้ว โครงสร้างภายในคล้ายกับแบตเตอรี่ นิยมใช้กับงานความถี่ต่ำหรือใช้สำหรับไฟฟ้ากระแสตรง มีข้อเสียคือกระแสรั่วไหลและความผิดพลาดสูงมาก
2.ชนิดเซรามิค (Ceramic Capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่มีค่าไม่เกิน 1 ไมโครฟารัด ( F) นิยมใช้กันทั่วไปเพราะมีราคาถูก เหมาะสำหรับวงจรประเภทคัปปลิ้งความถี่วิทยุ ข้อเสียของตัวเก็บประจุชนิดเซรามิคคือมีการสูญเสียมาก
-ไดโอด (อังกฤษ: diode) เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ชนิดสองขั้วคือขั้ว p และขั้ว n ที่ออกแบบและควบคุมทิศทางการไหลของประจุไฟฟ้า มันจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียว และกั้นการไหลในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อกล่าวถึงไดโอด มักจะหมายถึงไดโอดที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ (อังกฤษ: Semiconductor diode) ซึ่งก็คือผลึกของสารกึ่งตัวนำที่ต่อกันได้ขั้วทางไฟฟ้าสองขั้ว[1] ส่วนไดโอดแบบหลอดสุญญากาศ (อังกฤษ: Vacuum tube diode) ถูกใช้เฉพาะทางในเทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงบางประเภท เป็นหลอดสุญญากาศที่ประกอบด้วยขั้วอิเล็ดโทรดสองขั้ว ซึ่งจะคือแผ่นตัวนำ (อังกฤษ: plate) และแคโทด (อังกฤษ: cathode)
2.ไดโอดเปล่งแสง (light emitting diode : LED) จะเปล่งแสงออกมาเมื่อได้รับกระแสไฟฟ้า โดยไดโอดจะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานแสง แสงที่เปล่งออกมามีได้หลายสี เช่น สีแดง สีเขียว สีเหลือง เป็นต้น ใช้กับตัวเลขและตัวหนังสือเรืองแสงที่เห็นจากหน้าจอเครื่องเล่นวิทยุเทป หน้าปัดนาฬิกา เครื่องคิดเลข เป็นต้น
1.ไดโอดธรรมดา (normal diode) นิยมใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะคล้ายตัวต้านทาน ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ไหลไปทางเดียว หากมีการต่อวงจรผิด กระแสไฟฟ้าจะไม่สามารถไหลได้