Mở đầu
Sử dụng công nghệ điện - điện tử ngày càng được phát triển rộng rãi, đặc biệt là trong công nghiệp cũng như trong các lĩnh vực khoa học, kinh tế và kỹ thuật, các bộ điều khiển được sử dụng trong các thí nghiệm, phòng thực hành, cơ sở đào tạo và các lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Trong lĩnh vực điều khiển tốc độ động cơ người ta sử dụng nhiều loại linh kiện điều khiển có tính năng và tác dụng đáp ứng được hầu hết mọi nhu cầu của người dùng, trong tự động hoá người ta sử dụng các sensor bình thường cũng như đặc biệt. Linh kiện điều khiển có rất nhiều loại, rất đa dạng và phong phú, do nhiều hãng sản xuất, giúp con người điều khiển được các thông số làm việc của máy móc hoặc trong tự động hoá công nghiệp.
Học phần điện tử công nghiệp đã và đang được nhiều trường đại học, cao đẳng đưa vào làm học phần cho các ngành học. Trường Đại học Thái Bình cũng đã lựa chọn điện tử công nghiệp là học phần bắt buộc cho các lớp đại học chuyên ngành điện - điện tử. Tuy nhiên, hiện nay sinh viên chưa có mô hình để thực hành và khảo sát mạch điện, đa số giáo viên phải cho các em lắp một số các mạch đơn giản để khảo sát đặc tính của các loại linh kiện điều khiển khác nhau. Do vậy, việc thiết kế chế tạo mô hình điện tử công nghiệp sử dụng trong học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Thái Bình là rất cần thiết nhằm phục vụ công tác giảng dạy và học tập của giảng viên, sinh viên trong Trường.
Mô hình điện tử công nghiệp - giải pháp trong học tập và nghiên cứu
Để thiết kế chế tạo mô hình điện tử công nghiệp, nhóm tác giả đã sử dụng các loại linh kiện điều khiển và cảm biến thông dụng như động cơ một chiều, đèn sợi đốt, đèn led, Transistor, Triac, SCR cảm biến hồng ngoại, cảm biến chuyển động hồng ngoại... Đồng thời dựa trên nhu cầu thực tiễn ứng dụng vào học tập và nghiên cứu của giảng viên và sinh viên.
Kết quả, mô hình điện tử công nghiệp do nhóm nghiên cứu thiết kế đã đáp ứng độ chính xác trong từng module nhỏ như điều khiển tốc độ động cơ một chiều, đảo chiều quay động cơ một chiều, điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều, cảm biến chuyển động hồng ngoại, cảm biến hồng ngoại. Mô hình sinh động, phần hiển thị đa dạng (đèn hiển thị dùng điện áp xoay chiều kích thước và công suất nhiều loại, led hiển thị điện áp một chiều, các loại mô tơ có công suất khác nhau) nên kích thích tính tò mò của sinh viên và tạo cho sinh viên có tính hứng thú trong học tập...
Về ưu điểm và khả năng mở rộng, kết quả cho thấy mô hình có tính ứng dụng cao, phù hợp với thực tế các phòng thực hành tại Khoa Điện - Điện tử (Trường Đại học Thái Bình); đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật, đáp ứng yêu cầu về kiến thức và kỹ năng trong học tập và nghiên cứu cho sinh viên; chi phí phù hợp và dễ nhân bản để sử dụng làm học cụ thực hành trong các nhà trường; mô hình sử dụng linh hoạt, thuận tiện, có thể thay thế sửa chữa từng khối riêng biệt. Bên cạnh đó, mỗi mạch trên đều có khả năng mở rộng bằng việc điều chỉnh thay đổi thông số các linh kiện trong mạch, việc này phù hợp với sự thay đổi của khoa học và công nghệ luôn luôn được cập nhật, yêu cầu sử dụng và dịch vụ ngày càng cao; mỗi cảm biến có thể khảo sát nhiều loại, đưa ra ưu nhược điểm từng loại, phạm vi ứng dụng từng loại; có thể kết hợp với vi điều khiển, PLC, kỹ thuật cảm biến để thiết kế các mạch cảm biến có tính ứng dụng cao trong đời sống và trong công nghiệp…
Hiệu quả mang lại
Mỗi module nhỏ trong mô hình có thể giúp sinh viên thiết kế một số ứng dụng trong thực tế một cách linh hoạt và tiện dụng. Mô hình thực nghiệm hiển thị đa dạng: thay đổi được tốc độ động cơ, quay đảo chiều động cơ, thay đổi được độ sáng bóng đèn sợi đốt, điều khiển được thiết bị từ xa... Kết quả này giúp sinh viên kiểm chứng được lý thuyết đã học rất rõ ràng và thuyết phục; kích thích tinh thần học tập, tăng khả năng tư duy, sáng tạo của người học; hiệu quả của việc dạy và học đạt kết quả tốt hơn.
Có thể khẳng định, mô hình điện tử công nghiệp sử dụng trong giảng dạy học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Thái Bình do các giảng viên của nhà Trường nghiên cứu chế tạo đã đáp ứng tốt những yêu cầu về giảng dạy, học tập và nghiên cứu của giảng viên và sinh viên.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tổng cục Dạy nghề (2003), Đề cương môđun/môn học nghề sửa chữa thiết bị điện tử công nghiệp, Dự án Giáo dục kỹ thuật và dạy nghề (VTEP).
2. Lê văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Đào Văn Tân (2001), Các bộ cảm biến trong kỹ thuật đo lường và điều khiển, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.
3. Dương Minh Trí (2001), Cảm biến và ứng dụng, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.
4. Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến (2001), Giáo trình cảm biến, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.
5. Trần Thị Hòa, Nguyễn Thị Nga, Đào Thị Mơ, Nguyễn Thúy May (2020), Giáo trình kỹ thuật xung số, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.