บทที่ 5 กลไก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์
บทที่ 5 กลไก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์
Embedded Files
5.1 กลไก
5.1 กลไก
กลไก (MECHANISM)
การทำงานของกลไกต้องอาศัยอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนหลายอย่าง เพื่อให้ เกิดการทำงานในลักษณะต่าง ๆ ได้ตามต้องการ โดยอุปกรณ์จะมีหน้าที่ในการทำงานที่แตกต่างกันไป
การสร้างและพัฒนาสิ่งของเครื่องใช้ที่มีกลไกลและการควบคุมไฟฟ้า-อิเล็กทรอนิกส์เป็นการพัฒนาต่อยอดมาจากการสร้างสิ่งของเครื่องใช้ทั่วไปให้มีลักษณะรูปแบบที่น่าสนใจ มีคุณค่า มีประโยชน์และมีประสิทธิภาพในการใช้งาน โดยไม่ใช้แรงงานจากคนหรือใช้แรงงานจากคนเพียงส่วนหนึ่ง เช่น การซักผ้าด้วยมือทำได้โดยใช้แปรงซักผ้าเป็นตัวช่วยในการขจัดรอยเปื้อนเป็นการใช้แรงงานคนต่อมาพัฒนาเป็นเครื่องซักผ้าแบบกึ่งอัตโนมัติมี 2 ถัง ใช้แรงงานคนในการยกผ้าเปลี่ยนจากถังซักมายังถังปั่นแห้งจนพัฒนามาเป็นเครื่องซักผ้าอัตโนมัติถังเดี่ยวซึ่งควบคุมการทำงานโดยระบบสัมผัสที่สามารถซักและปั่นแห้งได้เพียงตั้งโปรแกรมโดยมีกลไกลและการควบคุมไฟฟ้า-อิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนประกอบภายในตัวเครื่อง ทำให้ผู้ใช้งานมีความสะดวกสบาย ประหยัดเวลาและแรงงานอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวและควบคุมการทำงานต่าง ๆเพื่อให้สามารถเลือกใช้ได้เหมาะสมกับลักษณะงานดังตัวอย่าง
1. รอก คือ ล้อสำหรับสวมสายพานหรือเสาเคเบิลซึ่งใช้ในระบบขนส่ง ยกของ และเคลื่อนที่ เช่น การเคลื่อนที่ของมู่ลี่เพื่อเปิด-ปิด
การยกของหนักเพื่อเคลื่อนย้ายตำแหน่งที่วางของ
2. สปริง คือ ขดลวดที่มีความยืดหยุ่นสามารถหดตัวและกลับสู่สภาพเดิมได้สปริงใช้เป็นส่วนประกอบของสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆ มากมาย เช่นตาชั่ง ดินสอกด ปากากด ที่สูบลมกล่องดนตรี นาฬิกา
3. คานงัด คือ วัสดุแข็งแรงที่สามารถรับน้ำหนักได้พอควร เช่น เหล็ก พลาสติกชนิดแข็ง ไม้นำมาใช้เพิ่มแรงและทำให้การเคลื่อนที่ของสิ่งของไปยังทิศทางต่าง ๆทำได้สะดวกง่ายดายเช่น คานงัดในเครื่องปิ้งขนมปังที่ช่วยดันขนมปังขึ้นมาเมื่อสุกกรอบ คานงัดบนกล่องเครื่องมืองานช่างที่ช่วยในการเปิด-ปิด
4. ล้อ โซ่ และจานโซ่ คือ อุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกันเพื่อให้สิ่งของเครื่องใช้เคลื่อนที่ได้ใกล้เคียงกับรอกและสายพาน แต่มีความแข็งแกร่งกว่าและไม่เลื่อนไปมาเหมือนใช้สายพานนอกจานี้โต๊ะบริการเครื่องดื่มก็มีล้อเป็นส่วนประกอบซึ่งช่วย เคลื่อนที่ได้สะดวกและผ่อนแรงได้
5. บานพับ คือ อุปกรณ์ที่ช่วยให้สิ่งของเครื่องใช้สามารถพับเก็บ ย่อส่วนและเปิด-ปิดได้ตัวอย่าง สิ่งของเครื่องใช้ ตัวอย่างสิ่งของเครื่องใช้ที่มีบานพับ ประตู หน้าต่าง ตู้ใส่กุญแจ หน้าต่าง ตู้ไปรษณีย์
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
เป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมหรือออกแบบการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยมีชิ้นส่วนหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนประกอบ จะทำหน้าที่ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า สรุปง่ายๆ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คือ อุปกรณ์ที่สามารถใช้งานได้ก็ต่อเมื่อมีการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านชิ้นส่วนของอิเล็กทรอนิกส์แล้ว ก็จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปในทางใดทางหนึ่ง เช่น มีขนาดของกระแสไฟฟ้าลดลง หรือมีขนาดความต่างศักย์เปลี่ยนแปลงไป
โดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในชีวิตประจำวัน ที่อยู่รอบตัวเรานั้นก็คือเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ นั่นเอง ยกตัวอย่าง เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ ตู้เย็น โทรทัศน์ เครื่องซักผ้า เครื่องดูดฝุ่น ฯลฯ ซึ่งเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดที่ได้กล่าวมาข้างต้นนี้ ล้วนแล้วแต่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในบ้านที่เราทุกคนต่างก็รู้จักคุ้นเคยกันดี และจำเป็นต้องใช้ในชีวิตประจำวัน ดังนี้
1. มัลติมิเตอร์ (Mutimeter) เป็นเครื่องมือวัดที่มีประโยชน์มาก เพียงแค่เราปรับหมุนสวิตซ์ก็สามารถตั้งเป็นโวลต์มิเตอร์ แอมมิเตอร์ หรือโอห์มมิเตอร์ ซึ่งแต่ละแบบก็สามารถเลือกพิสัยการวัดได้หลายระยะ และเลือกไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) บางชนิดมีคุณสมบัติการวัดเพิ่มเติม เช่น
วัดค่าความจุ วัดความถี่ และทดสอบทรานซิสเตอร์ เป็นต้น
2. แอมมิเตอร์ (Ammeter) เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยนำแอมมิเตอร์มาต่ออนุกรมกับวงจรไฟฟ้า ซึ่งสามารถวัดไฟฟ้ากระแสตรงได้
3. โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้วัดความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยนำโวลต์มิเตอร์มาต่อขนานกับวงจรไฟฟ้า ซึ่งสามารถวัดไฟฟ้ากระแสตรงได้
4. ตัวต้านทาน (Resistor) เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่ต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าโดยใช้ได้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ ถ้าความต้านทานมากกระแสไฟฟ้าก็จะไหลผ่านตัวต้านทานได้น้อย แต่ถ้าความต้านทานน้อยกระแสไฟฟ้าก็จะไหลผ่านตัวต้านทานได้มาก
5. ตัวเก็บประจุ (Capacitor or Condenser) มีคุณสมบัติในการเก็บประจุไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากการที่มีแผ่นโลหะสองแผ่นวางอยู่ใกล้ๆ กัน แต่ไม่แตะถึงกัน โดยมีแผ่นไดอิเล็กตริก ซึ่งมีลักษณะเป็นฉนวนกั้นอยู่ระหว่างแผ่นโลหะทั้งสองแผ่น
6. ไดโอด (Diode) ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ มีขนาดเล็ก มีขั้วต่อออกมาใช้งาน 2 ขั้ว มีคุณสมบัติยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ทางเดียวเมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้าตรงขั้ว และจะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้เมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้ากลับขั้ว
7. ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 3 ตอนต่อชนกัน โดยใช้สารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ทรานซิสเตอร์ต้องสร้างให้ตัวนำตอนกลางแคบที่สุด มีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา
8. วงจรรวม IC (Integrated Circuit) เป็นอุปกรณ์รวมการทำงานของทรานซิสเตอร์ ไดโอด รีซิสเตอร์ และอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอื่นๆ เข้ารวมเป็นชิ้นเดียวกัน และมีขาออกมาภายนอกสำหรับป้อนแหล่งจ่าย มีหลายชนิดแล้วแต่หน้าที่การทำงาน
9. แบตเตอรี่ (Battery) เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง เป็นเซลล์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานหมดแล้ว ไม่สามารถนำมาประจุใหม่ได้อีก การสร้างแบตเตอรี่โดยการนำแผ่นทองแดงและแผ่นสังกะสีจุ่มลงในน้ำยาอิเล็กโทรไลต์ทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี
10. แผงทดลองวงจร (Project Board) เป็นพื้นที่ทดลองเสียบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น สะดวก รวดเร็ว ก่อนนำไปใช้งานจริง โดยไม่ต้องอาศัยหัวแร้งในการบัดกรี
Page updated
Google Sites
Report abuse