Tìm hiểu và trình bày ứng dụng thực tiễn của một số loại cảm biến như: cảm biến nhiệt độ, cảm biến khói.

BÀI TẬP

Bài tập: Tìm hiểu và trình bày ứng dụng thực tiễn của một số loại cảm biến như: cảm biến nhiệt độ, cảm biến khói.

Bài Làm:

Cảm biến nhiệt độ được sử dụng với nhiều chứng năng và nhiều ứng dụng khác nhau như: dùng đo nhiệt độ trong bồn đun nước, đun dầu, đo nhiệt độ lò nung, lò sấy,…

Một số cảm biến nhiệt được sử dụng cho các lĩnh vực cụ thể như:

  • Nhiêt kế điện tử, bán dẫn, can nhiệt loại T được sử dụng trong nghiên cứu về nông nghiệp
  • Nhiệt kế điện tử, PT100 được sử dung trong xe hơi
  • Điện trở oxit kim loại được sử dụng trong nhiệt lạnh
  • Cặp nhiệt điện loại K, T, R, S, B và PT100 được sử dụng trong gia công vật liệu, hoá chất

Cảm biến khói là thiết bị tự động nhận biết có khói. Chúng được lắp ở các trung tâm thương mại, công ty, hộ gia đình,... giúp ta phát hiện các sự cố cháy nổ kịp thời và nhanh chóng. Đồng thời truyền tín hiệu cháy đến các trung tâm báo cháy gần nhất và báo động cho người điều khiển và quản lý thiết bị. Cảm biến khói có các lợi ích như:

  • Khi phát hiện dấu hiệu có đám cháy sắp xảy ra, nó sẽ lập tức phát tín hiệu báo động, giúp hạn chế sự cố cháy nổ do hỏa hoạn gây ra.
  • Phát hiện nhanh chóng sự cố rò rỉ gas và gửi thông báo đến người quản lý để kịp thời khắc phục sự cố.
  • Phát hiện khói nhiều sẽ gửi báo động đến điện thoại thông minh của bạn 24/7, ngay cả khi bạn không có mặt ở nhà, chúng cũng sẽ quan sát mọi thay đổi trong nhà.
  • Bảo vệ ngôi nhà của bạn, với thiết kế nhỏ gọn, lắp đặt tại những vị trí quan trọng cũng không ảnh hưởng đến không gian trong ngôi nhà.

Xem thêm Bài tập & Lời giải

Trong: Giải chuyên đề Vật lí 11 Chân trời Bài 8 Cảm biến và bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Nhà thông minh (Smart Home) là nhà được thiết kế để người dùng có thể kiểm soát các chức năng như bảo mật, nhiệt độ, ánh sáng,... nhờ các thiết bị được điều khiển tự động. Một trong các thiết bị đóng vai trò quan trọng để điều khiển tự động là các cảm biến. Vậy, cảm biến là gì và nguyên tắc hoạt động của chúng ra sao? Nếu tín hiệu từ cảm biến quá nhỏ, không đủ để hệ thống hoạt động thì phải xử lí như thế nào?

Xem lời giải

1. DỰ ÁN NGHIÊN CỨU

Hình thành kiến thức mới: Các hoạt động nào sau đây có thể sử dụng cảm biến? Chỉ ra loại cảm biến có thể sử dụng.

a) Bật đèn khi cường độ sáng của không gian xung quanh đèn giảm đến một giá trị đã được cài đặt trước.
b) Mở cửa sau khi xác nhận người đang đứng trước cửa thuộc danh sách được vào nhà.
c) Thông báo sự xuất hiện cháy nổ, khói, rò rỉ ga trong nhà.
d) Thông báo sự xuất hiện của người lạ trong nhà.
e) Đóng mở cửa giếng trời.
f) Mở hệ thống tưới nước cho cây khi độ ẩm của đất giảm đến một giá trị đã được cài đặt trước.

Xem lời giải

2. CẢM BIẾN (SENSOR)

Hình thành kiến thức mới 1: Vì sao cảm biến khoảng cách sử dụng sóng siêu âm có thể phát hiện được sản phẩm bị móp, méo hoặc nứt trên băng chuyền?

Xem lời giải

Hình thành kiến thức mới 2: Tìm hiểu đặc điểm của máy xác định tốc độ từ xa dùng tia laser và so sánh với máy xác định tốc độ dùng sóng radar.

Xem lời giải

Hình thành kiến thức mới 3: Tìm hiểu và trình bày cấu tạo của diode quang trong cảm biến ánh sáng.

Xem lời giải

Luyện tập: Trong nhà máy sản xuất nước giải khát có ga, để đảm bảo quy tắc an toàn, ta phải kiểm soát được nhiệt độ máy trong quá trình pha chế nguyên liệu, theo dõi lưu lượng và áp suất khí CO2 do máy pha chế đồ uống tạo ra và mực nước giải khát được bơm vào trong chai. Hãy thảo luận nhóm để phân loại các cảm biến đo nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và mức chất lỏng hay rắn trong bình chứa được sử dụng trong công nghiệp theo nguyên tắc hoạt động, phạm vi sử dụng và hiệu quả kinh tế.

Xem lời giải

3. ĐIỆN TRỞ PHỤ THUỘC ÁNH SÁNG

Luyện tập: Tìm hiểu sơ đồ và nguyên lí hoạt động của một mạch điện có cảm biến sử dụng điện trở phụ thuộc ánh sáng.

Xem lời giải

4. CẢM BIẾN SỬ DỤNG ĐIỆN TRỞ NHIỆT

Hình thành kiến thức mới 1: Tìm hiểu một ứng dụng cụ thể của từng loại điện trở nhiệt PTC và NTC.

Xem lời giải

Hình thành kiến thức mới 2: Tìm hiểu và trình bày các mạch điện thông dụng có cảm biến sử dụng điện trở nhiệt.

Xem lời giải

5. BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN LÍ TƯỞNG

Hình thành kiến thức mới: Phác họa đồ thị tín hiệu đầu ra trong trường hợp tín hiệu đầu vào như Hình 8.11a được khuếch đại đảo dùng op-amp.

Xem lời giải

Luyện tập: Một op-amp có hệ số khuếch đại K=1 000 000 được nối với nguồn một chiều 9V. Xác định giá trị của Ura trong các trường hợp Uvào bằng:

a) 4 $\mu V$

b) 4 V

c) -4 V

Xem lời giải

Lớp 11 | Để học tốt Lớp 11 | Giải bài tập Lớp 11

Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 11, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.