เทคโนโลยีตัวตรวจรู้
3(2-3-10)
วิชาบังคับก่อน: ENG39 2006 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และ
ENG39 2103 ไมโครคอนโทรลเลอร์และการประยุกต์ใช้
คุณสมบัติพื้นฐานและคุณสมบัติทางเทคนิคเฉพาะของตัวตรวจรู้ ตัวตรวจรู้สำหรับวัดอุณหภูมิทั้งแบบสัมผัสและแบบไม่สัมผัส ตัวตรวจรู้ทางแสงและอุปกรณ์เชิงแสง ตัวตรวจรู้สำหรับวัดสนามไฟฟ้า ตัวตรวจรู้สำหรับวัดสนามแม่เหล็ก ตัวตรวจรู้สำหรับวัดระยะและพื้นผิว เซ็นเซอร์ ตัวตรวจรู้ที่สร้างจากเทคโนโลยีเครื่องกลจุลภาค และตัวตรวจรู้ทางชีวเคมี รวมทั้งตัวขับเร้าอื่น ๆ ในอุตสาหกรรม การเขียนโปรแกรมควบคุมอุปกรณ์ตัวตรวจรู้อิเล็กทรอนิกส์ และฝึกทักษะเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับระบบเซนเชอร์ พร้อมทั้งบูรณาการความรู้ตัวตรวจรู้และการควบคุมในระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่ออุตสาหกรรมให้สามารถใช้งานได้จริง
ผลลัพธ์การเรียนรู้ที่คาดหวังระดับรายวิชา
- รู้จักชนิดของตัวตรวจรู้ อธิบายคุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญของตัวตรวจรู้ได้ เช่น Transfer function, Accuracy and error, Sensitivity, Resolution, Reliability เป็นต้น รวมทั้งคำนวณค่าพารามิเตอร์ดังกล่าวจากข้อมูลการทดลองได้
- รู้จักชนิดและหลักการวัดของตัวตรวจรู้วัดอุณหภูมิชนิดต่าง ๆ ทั้งแบบสัมผัสและแบบไม่สัมผัส สามารถเลือกใช้ตัวตรวจรู้ได้เหมาะสมกับการความต้องการและการประยุกต์ใช้
- เข้าใจหลักการวัดเชิงกลและอธิบายความหมายของพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง เช่น Stress, Strain, Force, Pressure เป็นต้น ได้ อธิบายหลักการทำงานของ Strain gauge ได้ ออกแบบ Load cells สำหรับการวัดน้ำหนักและแรงได้ และอธิบายวงจรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับใช้งานกับ Load cells ได้ อธิบายหลักการทำงานและยกตัวอย่างการใช้งานของ Accelerometers, Pressure sensors และ Gyroscopes ได้
- เข้าใจหลักการวัดของ Capacitive sensors อธิบายหลักการออกแบบของมอเตอร์ไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ ได้ อธิบายหลักการวัดของ Magnetic sensors ชนิดต่าง ๆ ได้ เข้าใจหลักการทำงานของ Hall-effect sensors และยกตัวอย่างการใช้งานได้
- เข้าใจหลักการวัดแบบเคมีไฟฟ้า อธิบายหลักการทำงานของ pH sensors ได้ ยกตัวอย่าง Chemical sensors ที่ใช้หลักการวัดทางแสงได้ เข้าใจและอธิบายหลักการทำงาน และส่วนประกอบของ Humidity และ Moisture sensors ได้
- ออกแบบระบบตัวตรวจรู้เพื่ออุตสาหกรรมให้สามารถทำงานได้อย่างเหมาะสมกับความต้องการใช้ในงานทางวิศวกรรมหรืองานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องได้
- บูรณาการความรู้เกี่ยวกับตัวตรวจรู้และการควบคุมในระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่ออุตสาหกรรมให้สามารถใช้งานจริงได้
Sensor Technologies
Prerequisite: ENG39 2006 Electronic Devices and
ENG39 2103 Microcontroller and Applications
Basic properties and characteristics of sensors, contact and non-contact temperatures sensors, optical detectors and components, electric sensors, magnetic sensors, displacement and distance sensors, MEMS-based sensors, chemical and biochemical sensors.
Course Learning Outcomes (CLOs)
- Know types of sensors, understand general characteristics of sensors including transfer function, accuracy and error, sensitivity, resolution and reliability and calculate these parameters from given experimental data.
- Understand the sensing principles of temperature sensors both contact and non-contact types, know how to select temperature sensors for selected applications.
- Explain the sensing principles of photodetectors including photodiodes and photomultipliers, know how to select photodiodes for certain spectrum regions, design amplifier circuits for photodiodes, understand the different between CCD and CMOS detectors, describe functions of common optical components and know how to select components to measure light intensity in the near infrared and infrared regions.
- Understand the sensing principles of capacitive sensors, inductive sensors and Hall-effect sensors, give application examples of these sensors and describe design principles of dc and stepper motors.
- Understand the basic parameters for mechanical sensors including stress, strain, force and pressure, explain the sensing principle of a strain gauge, design a load cell, know the electronic circuits used for load cell measurement, understand the sensing principles of MEMS-based accelerometers, pressure sensors and gyroscopes.
- Understand the basic principles of electrochemical sensing, explain the sensing principles of pH sensors, understand some optical-based chemical sensors and explain the sensing principles of humidity and moisture sensors.
- Describe the fabrication process of microelectromechanical systems, understand the advantages of MEMS-based sensors, know various types of MEMS-based sensors and their applications.
