ชุดฝึกต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ

ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ นาย ศุภวิชญ์ บินโมหมัด นาย ศรัณยู สลาตัน นาย วีรวัฒน์ พลอามาตย์ นาย ธรรมรัต แสงเงินชัย นาย ปัณฑา วงษ์เจริญ นาย ภาสกร สุทธิสิงห์ ประกาศนียบัตรวิชาชีพ แผนกวิชาเมคคาทรอนิกส์ วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรีปีการศึกษา 2567

ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ คณะผู้จัดทำ นาย ศุภวิชญ์ บินโมหมัด นาย ศรัณยู สลาตัน นาย วีรวัฒน์ พลอามาตย์ นาย ธรรมรัต แสงเงินชัย นาย ปัณฑา วงษ์เจริญ นาย ภาสกร สุทธิสิงห์ โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง แผนกวิชา เมคาทรอนิกส์ วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรีปีการศึกษา 2567

ค ชื่อ : นาย ศุภวิชญ์ บินโมหมัด นาย ศรัณยู สลาตัน นาย วีรวัฒน์ พลอามาตย์ นาย ธรรมรัต แสงเงินชัย นาย ปัณฑา วงษ์เจริญ นาย ภาสกร สุทธิสิงห์ ชื่อเรื่อง : ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ สาขาวิชา : เมคคาทรอนิกส์ สาขางาน : เมคคาทรอนิกส์ ที่ปรึกษา : นาย สหัสกร สุพรรณคง ปีการศึกษา : 2567 บทคัดย่อ โครงการชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิที่สร้างขึ้นนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบ สร้าง และทดสอบชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิสะดวกต่อการต่อใช้งาน สามารถออกแบบ วงจรไฟฟ้า และทดลองต่อด้วยตนเองได้ โดยสามารถใช้าชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิในการเรียนการสอนควบคู่กับการเรียน ทฤษฎีภายในห้องเรียน หรือจะศึกษา ออกแบบ และทดลองต่อวงจรไฟฟ้าด้วยตนเองได้

กิตติกรรมประกาศ รายงานโครงงานฉบับนี้ สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยความเมตตาช่วยเหลืออย่างดียิ่งของท่าน ผู้อำนวยการวิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี ท่านรองผู้อำนวยการทุกท่าน ครู สหัสกร สุพรรณคง หัวหน้า ที่ อนุมัติเห็นชอบในการจัดทำโครงการและให้การสนับสนุน ครู สหัสกร สุพรรณคง สนับสนุนการทำรูปเล่ม และเขียนรายงานการจัดทำโครงงาน ครู สหัสกร สุพรรณคง ที่ปรึกษาด้านวิชาการและจัดทำโครงการ รวมทั้งคณะครูอาจารย์ประจำสาขาวิชาเมคคาทรอนิกส์ทุกท่านที่ได้ให้คำแนะนำและข้อคิดเห็นต่าง ๆ ของการทำงานมาโดยตลอด และทุนการทำงานได้รับอุดหนุนการทำงานจาก วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี จึง ขอขอบพระคุณทุก ๆ ท่านที่ได้อุดหนุนการทำงาน และให้กำลังใจแก่ผู้เขียนเสมอมา กระทั่งการศึกษา ค้นคว้าโครงงานครั้งนี้สำเร็จลุล่วงด้วยดี และความดีอันเกิดจากการศึกษาค้นคว้าครั้งนี้ ผู้เขียนขอมอบแด่ บิดา มารดา ครู อาจารย์ และผู้มีพระคุณทุกท่าน ผู้เขียนมีความซาบซึ้งในความกรุณาอันดียิ่งจากทุกท่านที่ได้กล่าวนามมา และขอกราบ ขอบพระคุณมา ณ โอกาสนี้ คณะผู้จัดทำ นาย ศุภวิชญ์ บินโมหมัด นาย ศรัณยู สลาตัน นาย วีรวัฒน์ พลอามาตย์ นาย ธรรมรัต แสงเงินชัย นาย ปัณฑา วงษ์เจริญ นาย ภาสกร สุทธิสิงห์

สารบัญ เรื่อง บทคัดย่อ ค กิตติกรรมประกาศ ง สารบัญ จ สารบัญตาราง ช สารบัญรูปภาพ ซ บทที่ 1 บทนำ 1 1.1 ความเป็นมาของโครงการ 1 1.2 วัตถุประสงค์ของโครงการ 1 1.3 ขอบเขตของโครงการ 1 1.4 ประโยชน์ที่ได้รับของโครงการ 1 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2 2.1 ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง 2 2.2 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 24 บทที่ 3 วิธีดำเนินงานโครงการ/วิธีดำเนินการวิจัย 25 3.1 ศึกษาข้อมูลเบื้องต้นและเอกสารที่เกี่ยวข้อง 26 3.2 การดำเนินการสร้างโครงงาน 27 3.3 ตารางความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 28 3.4 การวิเคราะห์ข้อมูล 30 บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน 31 4.1 วิธีการทดลอง 31 4.2 ผลจากการทดลอง 32

สารบัญ (ต่อ) บทที่ 5 สรุปผลและข้อเสนอแนะ 33 5.1 สรุปผลการทดลอง 33 5.2 ปัญหาและอุปสรรคในการทดลอง 33 5.3 ข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนา 33 บรรณานุกรม 34 ภาคผนวก 36

ช สารบัญตาราง ตารางที่ หน้าที่ 3-1 ตารางประเมินความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 28 3-2 ตารางประเมินความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 29 ตามค่าเฉลี่ย 4-1 ตารางผลประเมินความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 31

สารบัญรูปภาพ รูปภาพที่ หน้าที่ 2-1 อาดูโน่ (Arduino) 2 2-2 ส่วนประกอบ Arduino Uno R3 3 2-3 รีเลย์ (Relay) 24 VDC 2 คอนแทค 5 2-4 รีเลย์ (Relay) 24 VDC 4 คอนแทค 5 2-5 ไทม์เมอร์รีเลย์ (Timer Relay) 6 2-6 เพาเวอร์รีเลย์ (Power Relay) 6 2-7 โซลิดสเตตรีเลย์ (SSR) 7 2-8 ฮีตเตอร์ครีบ (Finned Heater) 8 2-9 ฮีตเตอร์ต้มน้ำหรือฮีตเตอร์จุ่ม (Immersion Heater) 9 2-10 ฮีตเตอร์แท่ง (Cartridge Heater) 9 2-11 LCD (Liquid Crystal Display) 10 2-12 ไอซี ( IC ) 11 2-13 DHT11 Digital Temperature and Humidity Sensor 12 2-14 เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบอนาล๊อก (Analog Temperature Controller) 13 2-15 เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบดิจิตอล (Digital Temperature Controller) 14 2-16 เครื่องควบคุมอุณหภูมิฟังก์ชั่นพิเศษ (Special Temperature Controller) 14 2-17 เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ(RTD) 15 2-18 Coiled elements 16 2-19 Wire-Wound elements 16 2-20 Thin-film elements 17 2-21 อะคริลิคเหลว (Acrylic) 17 2-22 อะคริลิคอิมัลชั่น (Acrylic Emulsion) 18 2-23 แผ่นอะคริลิค (Acrylic Sheet) 18 2-24 เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) 19

ฌ สารบัญรูปภาพ(ต่อ) รูปภาพที่ หน้าที่ 2-25 หลักการทำงานเทอร์โมคัปเปิล 21 2-26 พัดลม DC 21 2-27 ปลั๊กกล้วยตัวเมีย (Banana Jack Female Socket) 21 2-28 ปลั๊กกล้วยตัวผู้ (Banana Jack Plug) 22 3-1 ผังการดำเนินการสร้างชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 25 3-2 แผนภาพแสดงความสัมพันธ์ของข้อมูลในระบบงาน 27

1 บทที่ 1 บทนำ 1.1 ความเป็นมาของโครงงาน ปัจจุบันในการศึกษาเรื่องการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิภายในห้องเรียน ทำได้ผ่านการเรียน ทฤษฎีในหนังสือ การสอนบนกระดาน และทดลองต่อวงจรผ่านอุปกรณ์ทดลองที่ทางครูหรืออาจารย์ เตรียมเอาไว้ให้สำหรับการทดลอง ซึ่งประกอบไฟด้วยอุปกรณ์ทดลองเช่น เครื่องควบคุมอุณหภูมิฮีทเตอร์ เทอร์โมคัปเปิล รีเลย์ และอื่นๆ โดยให้นักศึกษาทดลอง ต่อวงจรหลังจากที่เรียนทฤษฎีเรียบร้อย เนื่องจากลักษณะของการทดลองต่อวงจรส่วนใหญ่ไม่ทนทาน และผ่านการใช้งานมานานหลาย รุ่น ซึ่งการต่อวงจรในลักษณะที่ต้องใช้ไขควงขันน็อตยึดสายไฟจึงให้มีโอกาสที่จะทำให้อุปกรณ์สำหรับ ทดลองชำรุด หรืออุปกรณ์บางส่วนที่ไม่ได้มีการจับยึดจึงมีโอกาสตกหล่นได้ ดังนั้นทางคณะผู้จัดทำได้เล็งเห็นถึงปัญหาข้างต้นจึงเกิดแนวคิดที่จะประดิษฐ์ชุดฝึกการต่อวงจร เครื่องควบคุมอุณหภูมิเพื่อให้สะดวกต่อการต่อใช้งาน สามารถออกแบบวงจรไฟฟ้า และทดลองต่อได้โดย ที่ไม่ต้องขันน็อตยึดสายด้วยตนเองได้ 1.2วัตถุประสงค์ของโครงงาน 1.2.1 เพื่อออกแบบและสร้างชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 1.2.2 เพื่อทดสอบชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 1.3 ขอบเขตของโครงงาน โครงงาน ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิมีขอบเขตการทำงานดังนี้ 1.3.1 อาดูโน่ UNO R3 ในชุดฝึกใช้ไฟฟ้ากระแสตรง 12 V ในการทำงาน 1.3.2 จอแสดงผลผลึกเหลวในชุดฝึกใช้ไฟฟ้ากระแสตรง 5 V ในการทำงาน 1.3.3 เครื่องควบคุมอุณหภูมิในชุดฝึก ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ 220 V ในการทำงาน 1.3.4 รีเลย์ 2 คอนแทค ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง 24 V ในการทำงาน 1.3.5 พัดลม ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง 24 V ในการทำงาน 1.3.6 ไอซีใช้ไฟฟ้ากระแสตรง 5 V ในการทำงาน 1.3.7 ฮีทเตอร์ ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง 24 V ในการทำงาน 1.4 ประโยชน์ที่ได้รับจากโครงงาน 1.4.1 ได้สร้างชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิเพื่อใช้ประกอบการเรียน การสอน 1.4.2 ได้รู้วิธีการใช้เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และค่าความต้านทานไฟฟ้า

2 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ในการศึกษาเรื่อง ชุดฝึกการต่อวงจรไฟฟ้าเบื้องต้น ผู้วิจัยได้รวบรวมแนวคิดทฤษฎีและ หลักการต่างๆจากเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องดังต่อไปนี้ 2.1 เอกสารที่เกี่ยวข้อง เอกสารที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ในชุดฝึกการต่อวงจรไฟฟ้าเบื้องต้น 2.1.1 อาดูโน่ (Arduino) บอร์ด Arduino เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่สามารถอ่านอินพุตจากตัวตรวจจับแสง, ใช้นิ้วกดบน ปุ่ม หรือส่งข้อความไปยัง Twitter และเปลี่ยนเป็นเอาต์พุตเปิดใช้งานมอเตอร์, เปิดไฟ LED หรือเผยแพร่ ข้อมูลไปยังระบบอินเทอร์เน็ตได้อีกด้วย ซึ่งผู้ใช้งานสามารถควบคุมบอร์ดว่าต้องทำอะไร โดยส่งชุดคำสั่ง ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์บนบอร์ดในการทำเช่นนั้นคุณต้องใช้ภาษา Arduinoซึ่งมีคำสั่งเพิ่มขึ้นมาเพื่อ เขียนในรูปแบบภาษา C++ และใช้ซอฟต์แวร์ Arduino IDE เป็นหลักในการประมวลผล รูปภาพที่ 2-1 อาดูโน่ (Arduino) Arduino Uno R3 คำว่า Uno เป็นภาษาอิตาลี ซึ่งแปลว่าหนึ่ง เป็นบอร์ด Arduino รุ่นแรกที่ผลิตออกมา มีขนาด ประมาณ 68.6×53.4mm.เป็นบอร์ดมาตรฐานที่นิยมใช้งานมากที่สุดเนื่องจากเป็นขนาดที่เหมาะสำหรับ การเริ่มต้นเรียนรู้Arduino และมี Shields ให้เลือกใช้งานได้มากกว่าบอร์ด Arduino รุ่นอื่นๆ ที่ออกแบบ มาเฉพาะมากกว่า โดยบอร์ด Arduino Uno ได้มีการพัฒนาเรื่อยมา ตั้งแต่ R2 R3 และรุ่นย่อยที่เปลี่ยน

3 ชิปไอซีเป็นแบบSMDเป็นบอร์ดArduinoที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเนื่องจากราคาไม่แพง และส่วนใหญ่ โปรเจคและ Library ต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมา Support จะอ้างอิงกับบอร์ดนี้เป็นหลัก และข้อดีอีกอย่างคือ กรณีที่MCUเสียผู้ใช้งานสามารถซื้อมาเปลี่ยนเองได้ง่าย Arduino Uno R3 มี MCU ที่เป็น Package DIP ส่วนประกอบ Arduino Uno R3 รูปภาพที่ 2-2 ส่วนประกอบ Arduino Uno R3 1. I/O Port: Digital I/O ตั้งแต่ขา D0 ถึง D13 นอกจาก นี้ บาง Pin จะทำหน้าที่อื่นๆ เพิ่มเติม ด้วย เช่น Pin0,1 เป็นขา Tx,Rx Serial, Pin3,5,6,9,10 และ 11 เป็นขา PWM 2. ICSP Port: Atmega328 เป็นพอร์ตที่ใช้โปรแกรม Bootloader 3. MCU: Atmega328 เป็น MCU ที่ใช้บนบอร์ด Arduino 4. I/OPort: นอกจากจะเป็น Digital I/O แล้ว ยังเปลี่ยนเป็น ช่องรับสัญญาณอนาล็อก ตั้งแต่ขา A0-A5 5. Power Port: ไฟเลี้ยงของบอร์ดเมื่อต้องการจ่ายไฟให้กับวงจรภายนอก ประกอบด้วยขา ไฟเลี้ยง +3.3 V, +5V, GND, Vin 6. Power Jack: รับไฟจาก Adapter โดยที่แรงดันอยู่ ระหว่าง 7-12 V 7. MCU: ของ Atmega16U2 เป็น MCU ที่ทำหน้าที่เป็น USB to Serial โดย Atmega328 จะ ติดต่อกับ Computer ผ่าน Atmega16U2

4 8. USB Port: ใช้สำหรับเชื่อมต่อกับ Computer เพื่อใช้ในการอับโหลดโปรแกรมเข้า MCU และ ใช้จ่ายไฟให้กับตัวบอร์ด 9. Reset Button: เป็นปุ่ม Reset เพื่อเริ่มการทำงานใหม่ 10. ICSP Port: ของ Atmega16U2 เป็นพอร์ตที่ใช้โปรแกรม Visual Com port บน Atmega16U2 2.1.2 รีเลย์ (Relay) รีเลย์ (Relay) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าจำพวกสวิตช์อีกชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่ คล้ายกับแมกเนติกคอนแทก เตอร์ ทำการควบคุมการจ่ายกำลังไฟฟ้า หรือควบคุมการหยุดจ่าย กำลังไฟฟ้าให้อุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ โดยใช้สนามแม่เหล็กในการควบคุมให้ หน้าสัมผัสของสวิตช์ตัดหรือต่อวงจร ใช้ แรงดันและกระแสค่าต่ำในการควบคุมให้หน้าสัมผัสของรีเลย์ ทำงาน แต่สามารถควบคุมแรงดันและ กระแสที่จ่ายให้อุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ไฟฟ้า ค่าสูง ๆ ได้ ลักษณะรีเลย์ที่แตกต่างไปจากแมกเนติก คอนแทกเตอร์ คือรูปร่างแตกต่างกัน หน้าสัมผัสของรีเลย์ถูก สร้างมาให้ใช้กับงานที่ทนกำลังไฟฟ้าได้ไม่สูง มากนัก รีเลย์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนขดลวด ทำหน้าที่กำเนิดสนามแม่เหล็ก ขึ้นมา เมื่อได้รับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (VDC) หรือ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (VAC) และส่วนหน้าสัมผัส ทำหน้าที่ตัดหรือต่อวงจร หน้าสัมผัสรีเลย์มี 2 ชนิดคือ ชนิดปกติเปิด (NO) และชนิดปกติปิด (NC) รีเลย์ (Relay) ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนหลักก็คือ ส่วนของขดลวด (coil) เหนี่ยวนำกระแสต่ำ ทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าให้แกนโลหะไป กระทุ้งให้หน้าสัมผัสต่อกัน ทำงานโดยการรับแรงดันจากภายนอกต่อคร่อมที่ขดลวดเหนี่ยวนำนี้ เมื่อ ขดลวดได้รับแรงดัน จะเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้แกนโลหะด้านในไปกระทุ้งให้แผ่นหน้าสัมผัสต่อกัน ส่วนของหน้าสัมผัส (contact) ทำหน้าที่เหมือนสวิตช์จ่ายกระแสไฟให้กับอุปกรณ์ที่เราต้องการ จุดต่อใช้งานมาตรฐาน ประกอบด้วย จุดต่อ NC ย่อมาจาก normal close หมายความว่าปกติปิด หรือ หากยังไม่จ่ายไฟให้ขดลวด เหนี่ยวนำหน้าสัมผัสจะติดกัน จุดต่อ NO ย่อมาจาก normal open หมายความว่าปกติเปิด หรือหากยังไม่จ่ายไฟให้ขดลวด เหนี่ยวนำหน้าสัมผัสจะไม่ติดกัน จุดต่อ C ย่อมากจาก common คือจุดร่วมที่ต่อมาจากแหล่งจ่ายไฟ

5 รูปภาพที่ 2-3 รีเลย์ (Relay) 24 VDC 2 คอนแทค รูปภาพที่ 2-4 รีเลย์(Relay) 24 VDC 4 คอนแทค แรงดันใช้งาน หรือแรงดันที่ทำให้รีเลย์ทำงานได้ หากเราดูที่ตัวรีเลย์จะระบุค่า แรงดันใช้งานไว้ (หากใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนมากจะใช้แรงดันกระแสตรงในการใช้งาน) เช่น 24 VDC ต้องใช้แรงดัน ที่ 24 VDC เท่านั้นหากใช้มากกว่านี้ ขดลวดภายใน ตัวรีเลย์อาจจะขาดได้ หรือหากใช้แรงดันต่ำกว่ามาก รีเลย์จะไม่ทำงาน การใช้งานกระแสผ่านหน้าสัมผัส ซึ่งที่ตัวรีเลย์จะระบุไว้ เช่น 10A 220AC หน้าสัมผัสของรีเลย์ นั้นสามารถทนกระแสได้ 10 แอมแปร์ที่ 220AC รีเลย์มีหลายรูปแบบโดยสามารถแบ่งประเภทของรีเลย์ (relay) ตามลักษณะหรือวัตถุประสงค์ การใช้งานได้ดังนี้ ไทม์เมอร์รีเลย์ (Timer Relay) มีลักษณะคล้ายนาฬิกามีทั้งแบบอนาล็อกและแบบดิจิตอล เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับกำหนดเวลา เปิด-ปิด ระบบควบคุมการทำงานของเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อจ่ายหรือหยุดจ่ายกระแสไฟ รีเลย์ จะเริ่มทำงานตามเวลาที่ผู้ใช้งานตั้งค่าไว้ โดยที่หน้าสัมผัสจะสามารถอยู่ในสถานะคงที่ หรือสลับตรงกัน ข้าม และทำให้เริ่มนับเวลาหรือหยุดเวลาจนครบกำหนดได้

6 รูปภาพที่ 2-5 ไทม์เมอร์รีเลย์ (Timer Relay) เพาเวอร์รีเลย์ (Power Relay) เป็นรีเลย์ที่ช่วยตรวจสอบการทำงานของวงจรไฟฟ้าที่มีความผิดปกติจากการเกิดกระแสไฟฟ้า ขาด หรือกระแสไฟฟ้าเกิน และเกิดแรงดันต่ำ-แรงดันสูงได้เป็นอย่างดี โดยเพาเวอร์รีเลย์นั้นจะทำหน้าที่ ตัดวงจรส่วนที่ผิดปกติออกทันที เพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์และส่วนประกอบต่างๆ ของไฟฟ้าเกิดความ เสียหายได้ รูปภาพที่ 2-6 เพาเวอร์รีเลย์ (Power Relay) โซลิดสเตตรีเลย์(SSR) เป็นรีเลย์ที่มีขนาดเล็ก โครงสร้างแตกต่างจากรีเลย์ทั่วไปคือ ไม่ใช้ส่วนของหน้าสัมผัส (Contact) ในการตัด-ต่อวงจรแต่จะใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor) ทำให้ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ ข้อดี คือ ลดเสียงรบกวน ตอบสนองการทำงานรวดเร็ว ป้องกันการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก มีอายุการใช้ งานนาน นิยมนำไปใช้กับอุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าและเครื่องจักร อุตสาหกรรม

7 รูปภาพที่ 2-7 โซลิดสเตตรีเลย์ (SSR) 2.1.3 ฮีตเตอร์ (Heater) หรือ เครื่องทำความร้อน คือ อุปกรณ์ชนิดหนึ่งใช้เพื่อสร้างความร้อนโดยเปลี่ยนพลังงานจาก กระแสไฟฟ้าให้เป็นพลังงานความร้อน ฮีตเตอร์สามารถพบได้แทบทุกอุตสาหกรรมซึ่งอาจจะใช้ใน กระบวนการบางอย่างที่ต้องใช้ความร้อน เช่น การต้มน้ำหรือให้ความร้อนตามระดับที่ต้องการแก่สารเคมี การอบแห้ง การอบสี การหลอม การเผา การซีลหรือปิดผนึก เป็นต้น นอกจากนี้ตามบ้านเรือนก็มีการใช้ งานอุปกรณ์ประเภทฮีตเตอร์ เช่น หม้อหุงข้าว เตารีด เครื่องทำน้ำอุ่น กระทะหรือหม้อไฟฟ้า ไดร์เป่าผม เป็นต้น หลักการทำงานของฮีตเตอร์ ฮีตเตอร์หรือเครื่องทำความร้อน สามารถสร้างความร้อนขึ้นโดยการจ่ายกระแสไฟฟ้าแรงดัน 220VAC หรือ 380VAC ให้ไหลผ่านลวดตัวนำ (ตัวความต้านทาน R) ทำให้ลวดตัวนำมีความร้อนเกิดขึ้น ส่วนประกอบของฮีตเตอร์ ฮีตเตอร์มีอยู่หลายประเภท หลายรูปทรงตามลักษณะการใช้งาน แต่จะมีส่วนประกอบพื้นฐานที่ คล้ายๆกันดังนี้ ฉนวนแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) จะเป็นชั้้นที่กั้นระหว่างลวดฮีตเตอร์กับปลอกโลหะ มีค่าความนำทางไฟฟ้าต่ำ แต่นำความร้อนได้ ดีมาก โดยการมีฉนวนนั้นจำเป็นมากเพราะจะช่วยป้องกันไม่ให้มีกระแสรั่ว (Leak Current) จากลวดฮีต เตอร์ออกไปยังผิวโลหะ จุดสำคัญคือห้ามมีความชื้นในฉนวนเด็ดขาด เนื่องจากจะทำให้ค่าความนำไฟฟ้า สูงขึ้น วิธีการแก้ไขคือการนำฮีตเตอร์ (Heater) ไปอบในเตาอบเพื่อไล่ความชื้น

8 ปลอกฮีตเตอร์ ทำหน้าที่ป้องกันฉนวนแมกนีเซียมออกไซด์และลวดฮีตเตอร์จากความชื้น สารเคมี หรือปัจจัย ภายนอกต่างๆ และปลอกฮีตเตอร์ยังช่วยในการส่งผ่านความร้อนไปสู่ตัวกลางที่ใช้งานเช่น น้ำ อากาศ หรือชิ้นงานโดยตรง เป็นต้น ลวดฮีตเตอร์ (Heater) ซึ่งเรียกว่า ลวด Nikrothal 80 หรือ R80 โดยมรส่วนผสมของนิเกิล 80% และโครเมียม 20% โดยมีคุณสมบัติเหนียว และทนความร้อนได้สูงถึง 1400 องศาเซลเซียส ขั้วฮีตเตอร์ (Heater terminals) ขั้วฮีตเตอร์คือจุดปลายของลวดฮีตเตอร์ ใช้เพื่อต่อกับแหล่งพลังงานไฟฟ้าด้านนอก โดยนิยมใช้ เป็นเกลียวสกรูเพื่อให้สะดวกต่อการใช้หางปลา (Crimp Terminal) สายไฟทนความร้อน (Heat Resistant Wire) คือ สายไฟสำหรับใช้ต่อกับอุปกณ์ที่ต้องอยู่ในพื้นที่อุณหภูมิสูง โดยจะมีฉนวนยางซิลิโคน (Silicone Rubber) หุ้มตัวนำกระแสซึ่งเป็นลวดทองแดงเคลือบดีบุกและมีใยแก้วถักเคลือบซิลิโคน(Fiber Glass braid) ซึ่งไม่ลามไฟเป็นปลอกหุ้มด้านนอกอีกชั้นหนึ่ง ประเภทของฮีตเตอร์ ฮีตเตอร์ครีบ (Finned Heater) ฮีตเตอร์ครีบ คือ การนำฮีตเตอร์ท่อกลม (Tubular Heater) มาใส่ครีบหรือแผ่นโลหะแผ่นบางๆ จำนวนมากติดอยู่บนผนังด้านนอกของตัวท่อเพื่อใช้ในการเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับแลกเปลี่ยนความร้อนได้ รวดเร็วและได้ประสิทธิภาพสูงจึงใช้กำลังวัตต์ได้สูงกว่าฮีตตอร์ท่อกลม ฮีตเตอร์ครีบมีรูปทรงที่นิยมใช้ เช่น แบบตรง ตัวยู และตัวเอ็ม รูปภาพที่ 2-8 ฮีตเตอร์ครีบ (Finned Heater)

9 ฮีตเตอร์ต้มน้ำหรือฮีตเตอร์จุ่ม (Immersion Heater) ฮีตเตอร์ต้มน้ำหรือฮีตเตอร์จุ่ม คือ การนำฮีตเตอร์ท่อกลม (Tubular Heater) หลายๆตัวมา รวมกันในหัวฮีตเตอร์เดียวซึ่งมีทั้งแบบเกลียวและแบบหน้าแปลนตามลักษณะการติดตั้ง สามารถทำได้ทั้ง แบบตรง ตัวแอล หรือตัวแซด ใช้ในงานต้มหรืออุ่นของเหลวให้เกิดความร้อน โดยไม่ควรให้ระดับของเหลว อยู่ต่ำกว่าตัวฮีตเตอร์หรือช่วงทำความร้อน (Heat Zone) เพราะจะทำให้เกิดความเสียหายได้ รูปภาพที่ 2-9 ฮีตเตอร์ต้มน้ำหรือฮีตเตอร์จุ่ม (Immersion Heater) ฮีตเตอร์แท่ง (Cartridge Heater) เป็นฮีตเตอร์ที่มีลักษณะเป็นแท่งกลมแท่งเดียวปลายฝั่งหนึ่งจะมีสายไฟออก 2 หรือ 3 เส้น ขนาด เส้นผ่านศูนย์กลางมีตั้งแต่ 6-28 มิลลิเมตร นิยมใช้ฮีตเตอร์แท่งเสียบเข้าไปในรูของโลหะเพื่อให้โลหะเกิด ความร้อนขึ้น รูปภาพที่ 2-10 ฮีตเตอร์แท่ง (Cartridge Heater)

10 2.1.4 จอแสดงผลผลึกเหลว (Liquid Crystal Display) เป็นจอแสดงผลแบบ(Digital)โดยภาพที่ปรากฏขึ้นเกิดจากแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากหลอดไฟ ด้านหลังของจอภาพ(Black Light) ผ่านชั้นกรองแสง (Polarized filter) แล้ววิ่งไปยัง คริสตัลเหลวที่เรียง ตัวด้วยกัน 3 เซลล์คือ แสงสีแดง แสงสีเขียวและแสงสีนํ้าเงิน กลายเป็นพิกเซล (Pixel) ที่สว่างสดใส เกิดขึ้น รูปภาพที่ 2-11 LCD (Liquid Crystal Display) LCD นั้นแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ Passive Matrix หรือที่เรียกว่า Super-Twisted Nematic (STN) เป็นเทคโนโลยีแบบเก่าที่ให้ ความคมชัดและความสว่างน้อยกว่า ใช้ในจอโทรศัพท์มือถือทั่วไปหรือจอ Palm ขาวดำเป็นส่วนใหญ่ Active Matrix หรือที่เรียกว่า Thin Film Transistors (TFT) สามารถแสดงภาพได้คมชัดและ สว่างกว่าแบบแรก ใช้ในจอมอนิเตอร์หรือโน๊ตบุ๊ก 2.1.5 ไอซี ( IC ) ย่อมาจาก Integrated Circuit เรียกว่า วงจรรวม หรือ วงจรเบ็ดเสร็จ เป็นวงจรที่นำเอา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic) ชนิดต่างๆ ได้แก่ตัวต้านทาน (Resistor) ตัวเก็บประจุ ไดโอด (Diode) ทรานซิสเตอร์ (Transistor) และองค์ประกอบต่างๆ ของวงจรมาต่อรวมกัน โดยการย่อส่วน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวให้มาอยู่บนแผงวงจรให้ขนาดเล็กลง ในปัจจุบันแผงวงจรนี้จะทำด้วยแผ่นซิลิคอน (Silicon) บางครั้งอาจเรียก ชิป (Chip) และสร้าง องค์ประกอบวงจรต่างๆ ฝังอยู่บนแผ่นผลึกนี้ ส่วนใหญ่เป็นชนิดที่เรียกว่า Monolithic การสร้าง

11 องค์ประกอบวงจรบนผิวผลึกนี้ จะใช้กรรมวิธีทางด้านการถ่ายภาพอย่างละเอียด ผสมกับขบวนการทาง เคมีทำให้ลายวงจรมีความละเอียดสูงมาก สามารถบรรจุองค์ประกอบวงจรได้จำนวนมาก ภายในไอซี (IC) เป็นผลผลิตจากความก้าวหน้าทางวิศวกรรม จนทำให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์มี ขนาดเล็กลง ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ประหยัดพลังงานและทรัพยากร ในบรรดาวงจรเบ็ดเสร็จที่ ซับซ้อนสูง เช่น ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor) ซึ่งใช้ทำงานควบคุม คอมพิวเตอร์ จนถึง โทรศัพท์มือถือ สำหรับชิป (Chip) หน่วยความจำ (RAM) เป็นอีกประเภทหนึ่งของวงจรเบ็ดเสร็จ ที่มี ความสำคัญมากในยุคปัจจุบัน จนทำให้อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว รูปภาพที่ 2-12 ไอซี ( IC ) ประเภทการใช้งานของ IC Digital IC เป็นสัญญาณที่ประกอบด้วยสัญญาณ เพียง 2 สถานะ คือ สูง-ต่ำ หรือ High-low หรือ เลข 1 และ 0 สัญญาณ Input-Output ของไอซีดิจิตอลจะต้องเป็นสัญญาณดิจิตอลเท่านั้น สัญญาณ ดิจิตอลจะมีระดับแรงดันในการทำงานแตกต่างกันไป โดยทั่วไปสัญญาณที่เป็น 0 จะมีแรงดันที่ 0 โวลต์ และ สัญญาณ ที่เป็น 1 จะมีแรงดันที่ 5 โวลต์ (เทียบกับ IC TTL) ทำหน้าที่ในการสวิตช์ทางดิจิตอล และไม โครโพรเซสเซอร์ Analog IC สัญญาณ Input และ Output ทั้งสองสัญญาณจะต่อเนื่อง ระดับสัญญาณ Output ขึ้นอยู่กับระดับสัญญาณ Input และระดับสัญญาณ Output เป็นฟังก์ชันเชิงเส้นของระดับสัญญาณ Input หน้าที่ของ IC ประเภทนี้คือจะทำหน้าที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า ขยายสัญญาณ เช่น OP Amp (Operation Amplifier) ซึ่ง OP Amp จะมีอัตราการขยายสูงมาก Mixed IC เป็น IC ที่มีการทำงานร่วมกันระหว่าง Digital IC และ Analog IC ทำหน้าที่แปลง Digital เป็น Analog และแปลง Analog เป็น Digital

12 DHT11 Digital Temperature and Humidity Sensor โมดูลวัดอุณหภูมิและความชื้น (DHT11 Temperature and Humidity Sensor Module) เป็น โมดูลที่สามารถวัดอุณหภูมิและความชื้นบริเวณรอบๆทั่วไปหรือในห้องหรือประยุกต์ใช้งานอื่นเช่น Testing, Inspection Equipment, Automatic Control, Data Logger, Weather Station, Humidity Regulator ขึ้นอยู่กับการเขียนโปรแกรมและการต่อใช้งานภายนอก ผ่านการสอบเทียบตามมาตรฐาน มี ความน่าเชื่อถือ ราคาถูก การตอบสนองที่รวดเร็ว และความแม่นยำในการวัดค่าสูง สามารถใช้งานกับ ไมโครคอนโทรลเลอร์ทั่วไปได้ ในโมดูลประกอบไปด้วย ส่วนวัดความชื้อแบบ Resistive type และส่วนวัด อุณหภูมิแบบ NTC ให้สัญญาณเอาต์พุตแบบ Digital Output, การตรวจวัดคงที่กับ DHT11 Sensor, ย่าน วัดอุณหภูมิ 0-50 องศาเซลเซียส, ย่านวัดความชื้น 20-90% RH, ง่ายต่อการติดตั้งใช้งาน รูปภาพที่ 2-13 DHT11 Digital Temperature and Humidity Sensor Specification ของ DHT11 - ย่านวัดความชื่น 20-90% RH โดยมีค่าความแม่นยำ +- 5% RH ความละเอียดในการวัด 1 % แสดงผลแบบ 8 บิต - ย่านวัดอุณหภูมิ 0 -50 องศาเซลเซียส โดยมีค่าความแม่นยำ +- 2 องศาเซลเซียส ความละเอียด ในการวัด 1 องศาเซลเซียส แสดงผลแบบ 8 บิต - สัญญาณเอาต์พุตแบบ Digital Output - กินกระแส 0.5 - 2.5 mA (ขณะทำการวัดค่า) ใช้งานกับระดับแรงดันไฟฟ้า 3 - 5.5 VDC - อ่านค่าสัญญาณ (Sample Rate) ทุก 1 วินาที - โปรโตคอลในการสื่อสารกับตัวไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นแบบ Single-wire Two-way

13 2.1.6 เครื่องควบคุมอุณหภูมิ(Temperature Controller) Temperature Controller หรือ เครื่องควบคุมอุณหภูมิ คือ อุปกรณ์ที่รับค่าสัญญาณจาก เซนเซอร์อุณหภูมิ แล้วส่งข้อมูลที่วัดค่าได้ไปประมวลผลแสดงผลที่หน้าจอพร้อมทั้งส่งเอาต์พุตออกไป ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น การปรับค่าอุณหภูมิของ Heater ให้เพิ่มขึ้น ประเภทของเครื่องควบคุมอุณหภูมิ เครื่องควบคุมอุณหภูมินั้นมีคุณสมบัติและความสามารถในการทำงานที่หลากหลาย เราสามารถจำแนก ประเภทได้ดังนี้ เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบอนาล๊อก (Analog Temperature Controller) การควบคุมอุณหภูมิขั้นพื้นฐาน มีราคาถูก มีหน้าปัดแบบเข็มในการแสดงผลการทำงาน ใช้งาน ง่าย ควบคุมการทำงานแบบ ON-OFF รูปภาพที่ 2-14 เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบอนาล๊อก (Analog Temperature Controller) เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบดิจิตอล (Digital Temperature Controller) การควบคุมอุณหภูมิแบบที่นิยมที่สุด มีหลายขนาดให้เลือกติดตั้งแบบยึดหน้าตู้ พร้อมเอาต์พุต ควบคุมการทำงานที่หลากหลาย ในบางรุ่นสามารถโปรแกรมได้ด้วย มีการแสดงผลการทำงานเป็นตัวเลข LED 7-Segment มองเห็นได้ง่ายและคมชัด ควบคุมการทำงานแบบ ON-OFF หรือ PID Control ซึ่ง สามารถใช้วิธีการ Auto-Tuning หรือ Manual ปรับตั้งค่า ช่วยให้ประหยัดเวลาในการทำงานได้ดี

14 รูปภาพที่ 2-15 เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบดิจิตอล (Digital Temperature Controller) เครื่องควบคุมอุณหภูมิฟังก์ชั่นพิเศษ (Special Temperature Controller) การควบคุมอุณหภูมิที่ออกแบบมาเพื่อใช้ควบคุมการทำงานวาล์ว (Electronic Valve)โดยเฉพาะ มีฟังก์ชั่นเอาต์พุตที่สั่งปิด-เปิดตำแหน่งวาล์วได้ สามารถมอนิเตอร์และเก็บข้อมูลผ่านพอร์ตสื่อสาร RS-485 ได้ รูปภาพที่ 2-16 เครื่องควบคุมอุณหภูมิฟังก์ชั่นพิเศษ (Special Temperature Controller) 2.1.7 เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ (RTD) RTD ย่อมาจาก Resistance Temperature Detectors ซึ่งคือ เซนเซอร์วัดอุณหภูมิอีกประเภท หนึ่ง ซึ่งให้ค่าการวัดที่ละเอียดและมีความแม่นยำสูงกว่าเทอร์โมคัปเปิลใช้ในการวัดช่วงอุณหภูมิต่ำถึงปาน กลางเท่านั้น โดยอาศัยหลักการคือ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป ค่าความต้านทานของขดลวดจะ เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย RTD ทำจากลวดโลหะที่มีความยาวค่าหนึ่ง ซึ่งที่ 0 ๐C จะมีค่าความต้านทานค่า หนึ่งตามที่กำหนด

15 รูปภาพที่ 2-17 เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ (RTD) ประเภทของ Temperature RTD RTD เป็นตัวเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของโลหะ โดยวัสดุที่ นำมาใช้จะเป็นโลหะที่มีความต้านทานจำเพาะต่ำ วัสดุที่นิยมนำมาทำนั้นได้แก่ แพลตินัม : เป็นวัสดุที่นิยมนำมาใช้ทำมากที่สุดในอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความเที่ยงตรง (precision) และมีความเป็นเชิงเส้น (linearity) สูง RTD ประเภทนี้จะเรียกว่า Pt100, Pt500, Pt1000 ซึ่งหมายถึงที่ 0 °C จะมีค่าความต้านทานอยู่ที่ 100, 500, 1000Ω โดย RTD Pt1000 นั้นจะสามารถวัด งานที่ละเอียดได้มากกว่า Pt500 และ Pt100 นิกเกิล : มีความเป็นเชิงเส้นต่ำ วัดอุณหภูมิได้ไม่สูงเท่าแพลตินัม ทองแดง : มีความเป็นเชิงเส้นดีที่สุดแต่ย่านอุณหภูมิในการใช้งานแคบ จึงทำให้ไม่ค่อยนิยม นำมาใช้งานเท่าไรนัก ทังสเตน : มีค่าความต้านทานจำเพาะสูง จะนิยมใช้วัดในอุณหภูมิที่สูง มีใช้งานอยู่บ้างแต่ไม่ แพร่หลายมากนัก ตัวเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่มีหัววัดทำมาจากลวดแพลตินัมนั้นจะวัดได้แม่นยำและละเอียดกว่าเทอร์โมคัปเปิล

16 โครงสร้างภายในของเซ็นเซอร์ RTD Pt100 นั้นมีดังนี้ โครงสร้างภายในของเซนเซอร์นี้ภายในจะมีขดลวดที่ทำจากแพลตินัมเคลือบด้วยเซรามิค สามารถใช้ วัดอุณหภูมิในช่วง -50 ถึง 850 °C รูปภาพที่ 2-18 Coiled elements Wire-Wound elements เป็นแบบขดลวดพันรอบแกนโดยจะนำลวดแพลตินัมพันรอบๆ แกนเซรามิกแล้วเคลือบด้วยแก้ว เพื่อป้องกันการหลุดของขดลวด รูปภาพที่ 2-19 Wire-Wound elements Thin-film elements ทำจากฟิล์มบางๆ โดยมีแผ่นแพลตินัมบางๆ วางอยู่และมีแก้วป้องกันแผ่นแพลตินัมมี Epoxy ป้องกันรอยเชื่อมระหว่างแผ่นบางๆ สามารถทนต่อความสั่นสะเทือนได้ดี มีความแม่นยำในการวัด

17 รูปภาพที่ 2-20 Thin-film elements นอกจากนั้นยังแบ่ง Pt100 ออกเป็นคลาส (Class of RTD Pt) ซึ่งจะแบ่งตามความละเอียดใน การวัดและคลาสที่นิยมใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือ คลาส B ในแต่ละคลาสนั้นจะมีความแม่นยำในการวัดดังนี้ คลาส AA ความแม่นยำในการวัด ± (0.10 + 0.0017 * |t|) °C คลาส A ความแม่นยำในการวัด ± (0.15 + 0.0020 * |t|) °C คลาส B ความแม่นยำในการวัด ± (0.30 + 0.0050 * |t|) °C คลาส C ความแม่นยำในการวัด ± (0.60 + 0.0100 * |t|) °C 2.1.8 อะคริลิค (Acrylic) อะคริลิคเหลว (Liquid Acrylic) อะคริลิคเหลวเป็นอะคริลิคที่อยู่ในรูปแบบของสารละลายโดยผลิตได้จากกระบวนการพอลิเมอร์ ไรเซชั่นแบบสารละลาย รูปภาพที่ 2-21 อะคริลิคเหลว (Acrylic)

18 อะคริลิคอิมัลชั่น (Acrylic Emulsion) อะคริลิคอิมัลชั่น คืออะคริลิคที่ใช้เป็นส่วนผสมในสีทาบ้าน โดยทั่วไปแล้วมักผลิตขึ้นมาในลักษณะ ของลาเท็กซ์ รูปภาพที่ 2-22 อะคริลิคอิมัลชั่น (Acrylic Emulsion) แผ่นอะคริลิค (Acrylic Sheet) แผ่นอะคริลิค เป็นแผ่นพลาสติกใสชนิดหนึ่ง มีลักษณะเป็นแผ่นเรียบ เนื้อใส ผลิตได้จากการใช้ น้ำยาเมทิลเมทาคริเลต (Methyl Methacrylate: MMA) จากนั้นจึงนำไปผ่านระบบหล่อแบบ (Casting System) ซึ่งเป็นการหล่อด้วยความร้อนสูงจนทำให้แผ่นอะคริลิคอ่อนตัวลงเพื่อดัดหรือขึ้นรูปให้มีลักษณะ ต่าง ๆ โดยเมื่อเย็นตัวลงก็จะมีลักษณะแข็งและคงสภาพได้ตามแบบ และสามารถผลิตให้มีความหนาตาม กำหนดได้ตั้งแต่ 2 มิลลิเมตรจนถึง 100 มิลลิเมตร อีกทั้งยังสามารถเติมสีสันได้ตามต้องการ ปัจจุบันจึงมี ให้เลือกใช้ทั้งแผ่นอะคริลิคใสและแผ่นอะคริลิคสี แผ่นอะคริลิคเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักตามขนาดความหนา และขนาดของแผ่น และสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลาย รูปภาพที่ 2-23 แผ่นอะคริลิค (Acrylic Sheet)

19 2.1.9 เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) เซ็นเซอร์สำหรับวัดอุณหภูมิเซ็นเซอร์นี้ประกอบด้วยลวดโลหะที่แตกต่างกันสองเส้นต่อเข้าที่ ปลายด้านหนึ่งและเชื่อมต่อกับเครื่องมือวัดอุณหภูมิหรืออุปกรณ์ที่สามารถรองรับการใช้งาน Thermocouple ชนิดต่างๆ เมื่อกำหนดค่าอย่างถูกต้องด้วยคุณสมบัติเฉพาะทำให้สามารถวัดระดับความ ร้อนได้ในช่วงระดับความร้อนที่สูงได้ รูปภาพที่ 2-24 เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) หลักการทำงาน เทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยโลหะที่แตกต่างกันที่ปลายทั้งสองข้างและปลายด้านหนึ่งถูกให้ความ ร้อนจะมีกระแสต่อเนื่องซึ่งไหลในวงจรเทอร์โมอิเล็กทริก ปรากฏการณ์นีั้เรียกว่าซีเบค (Seebeck effect) ซึ่งหมายความว่าเมื่อจุดเชื่อมต่อของโลหะทั้งสองถูกทำให้ร้อนหรือเย็นลงจะเกิดแรงดันไฟฟ้าที่สามารถ เชื่อมโยงและรู้ค่าระดับความร้อนได้ดังรูป รูปภาพที่ 2-25 หลักการทำงานเทอร์โมคัปเปิล

20 ปรากฏการณ์ซีเบค (Seebeck effect) เป็นเป็นปรากฏการณ์ที่ความแตกต่างของระดับความ ร้อนระหว่างตัวนำไฟฟ้าหรือเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันสองตัวทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่าง สารทั้งสอง เมื่อความร้อนถูกนำไปใช้กับหนึ่งในสองตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์อิเล็กตรอนที่ให้ความร้อน จะไหลเข้าหาตัวทำความเย็น หากทั้งคู่เชื่อมต่อผ่านวงจรไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จะไหลผ่านวงจรนั้น แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจาก”ซีเบค” มีขนาดเล็กโดยปกติจะมีเพียงไม่กี่ไมโครโวลต์ (µV) ต่อเคลวินของความ แตกต่างของระดับความร้อนที่จุดเชื่อมต่อ ประเภทเทอร์โมคัปเปิล เป็นที่ทราบกับอยู่ว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิชนิดเทอร์โมคัปเปิ้ลนี้มีอยู่ในโลหะผสมที่แตกต่างกัน 2 ชนิดที่พบมากที่สุดคือ “ Base Metal” ที่เรียกว่าประเภท N, T, E, J และ K นอกจากนี้ยังมีชนิดพิเศษที่ สามารถใช้งานในช่วงอุณหภูมิสูง ที่เรียกว่า Noble Metal ซึ่งมีชื่อเรียกดังนี้ประเภท R, S, C และ GB ชนิด E (Type E) ชนิด E มีเอาต์พุตสูง (68 µV / ° C) ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งกับการใช้งานที่มี อุณหภูมิต่ำ นอกจากนี้ยังไม่ใช่แม่เหล็ก ช่วงกว้างคือ −50 °C ถึง +740 °C และช่วงแคบคือ −110 ° C ถึง +140 ° C ชนิด J (Type J) ชนิด J มีช่วงที่จำกัดระหว่าง (−40 ° C ถึง +750 ° C) แต่มีความไวสูงประมาณ 50 µV / °C ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่ราบรื่นซึ่งจะกำหนดขีดจำกัด ชนิด K (Type K) ชนิด K เป็นเทอร์โมคัปเปิลที่ใช้งานทั่วไปมากที่สุดโดยมีความไวประมาณ 41 µV / °C มีราคาไม่แพงและมีหัววัดที่หลากหลายในช่วง −200 °C ถึง +1350 °C ชนิด M (Type M) ชนิด M เป็นโลหะผสมโดยมีสัดส่วน (82% Ni / 18% Mo – 99.2% Ni / 0.8% Co โดยน้ำหนัก) ใช้ในเตาสุญญากาศเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอุณหภูมิที่สูงมากสามารถวัด อุณหภูมิได้ที่ 1,400 ° Cได้รับความนิยมใช้น้อยกว่าชนิดอื่นๆ ชนิด N (Type N) ชนิด N (Nicrosil – Nisil) เหมาะสำหรับการใช้งานระหว่าง −270 °C ถึง +1300 °C เนื่องจากความเสถียรและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชั่น มีความไวต่ออุณหภูมิประมาณ 39 µV / °C ที่ 900 ° C ต่ำกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับประเภท K ชนิด T (Type T) ชนิด T (copper – constantan) เหมาะสำหรับการวัดในช่วง −200 ถึง 350 ° C มักใช้เป็นการวัดความแตกต่างเนื่องจากมีเพียงลวดทองแดงเท่านั้นที่สัมผัสกับโพรบ มีความไว ประมาณ 43 µV / ° C

21 2.1.10 พัดลม DC (DC Cooling Fan) พัดลมแบบ DC สามารถทำงานได้ด้วยการส่งกระแสไฟฟ้าจำนวนเล็กน้อยเข้าสู่ขดลวด แม่เหล็กไฟฟ้า แล้วทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำ และทำให้เกิดแรงบิดที่แกนของมอเตอร์และ ทำให้ใบพัดลมหมุน โดยมอเตอร์กระแสตรงนั้นเป็นมอเตอร์แบบ brushless DC motor หรือเรียกกันอีก แบบว่า synchronous DC motorc จะใช้หลักการของขั้วแม่เหล็กที่แตกต่างกันในการผลักกัน ให้เกิด แรงบิดเพื่อไปหมุนใบพัดของพัดลมให้หมุน ด้วยการทำงานร่วมกันระหว่างแม่เหล็กถาวร และขดลวด ไฟฟ้า รูปภาพที่ 2-26 พัดลม DC 2.1.11 ปลั๊กกล้วย (Banana Jack) เหมาะสำหรับนำไปใช้เป็นขั่วต่อสำหรับวงจรทดลอง Arduino ทดสอบ วงจรต่างๆ หรือขั่ว สำหรับเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ เป็นต้น รูปภาพที่ 2-27 ปลั๊กกล้วยตัวเมีย (Banana Jack Female Socket)

22 รูปภาพที่ 2-28 ปลั๊กกล้วยตัวผู้ (Banana Jack Plug)

23 2.2 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ผู้วิจัยได้ศึกษางานวิจัย หรือรายงานการใช้ที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง การพัฒนาการใช้และการหา ประสิทธิภาพของเอกสารประกอบการสอน ดังนี้ สุวิจักขณ์ ประจันตะเสน (2559) มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างชุดสาธิตวงจรไฟฟ้าแสงสว่าง และศึกษา ผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนในรายวิชางานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น โดยใช้ชุดสาธิตวงจรไฟฟ้าแสง สว่าง การดําเนินการวิจัย ประชากรกลุ่มเป้าหมาย คือ นักเรียนระดับประกาศนยบี บัตรวิชาชีพปีที่ 1 กลุ่มที่ 2 สาขางานโครงสร้าง วิทยาลัยเทคนิคขอนแก่นจํานวน 11 คน โดยการให้ประชากรกลุ่มเป้าหมาย ทํา แบบทดสอบก่อนเรียน จากนั้นทําการสอนโดยใช้ชุดสาธิตวงจรไฟฟ้าแสงสว่าง และ ทําการทดสอบ แบบทดสอบหลังเรียน แล้วทำการเก็บรวบรวมข้อมูล โดยใช้สถิติในการหาค่าต่างๆได้แก่ค่าเฉลี่ยเลขคณิต กลุ่มตัวอย่าง ( X̅) ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของประชากร ( μ ) ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานกลุ่มตัวอย่าง( S.D. ) ค่า เบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากร ( σ ) และค่าเฉลี่ยร้อยละ ผลการวิจัยพบว่า 1. ได้ชุดสาธิตวงจรไฟฟ้าแสงสว่างมีคุณภาพรวมของความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญอยู่ ในระดับดี ( X̅= 4.76, S.D. = 0.29 ) เป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ 2. คะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่เรียนโดยใช้ชุดสาธิตวงจรไฟฟ้าแสง สว่าง นักเรียนมีความรู้สูงขึ้นจริง หลังเรียน สูงกว่าก่อนเรียนเฉลี่ย 7.28 คะแนนคิดเป็นร้อยละ 36.42 เป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งได้ 3. ผลประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อชุดสาธิตวงจรไฟฟ้าแสงสว่าง อยู่ใน ระดับดีมาก ( μ =4.65, σ = 0.11 ) เป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ ดังนั้นสรุปได้ว่าชุดสาธิตวงจรไฟฟ้าแสงสว่างที่สร้างขึ้นสามารถใช้เป็นสื่อการเรียนการสอน อย่างมีประสิทธิภาพ บุญสม จันทร์ทอง (2556) มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างชุดฝึกระบบไฟแสงสว่างและ ระบบไฟสัญญาณรถยนต์โดยระบบไฟแสงสว่างประกอบด้วย 7 วงจร คือ ไฟหน้า ไฟท้าย ไฟหรี่ ไฟป้าย ทะเบียน ไฟตัดหมอกไฟแผงหน้าปัดและไฟเก๋ง ระบบไฟสัญญาณประกอบด้วย 5 วงจร คือ ไฟถอย ไฟ เบรก ไฟเลี้ยว ไฟฉุกเฉินและแตร ชุดฝึกดังกล่าวใช้สำหรับการเรียนการสอนในรายวิชา 215-202 เทคโนโลยียานยนต์ 2 หลักสูตรปริญญาตรี วิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ในภาคการศึกษาที่ 2/2557 โดยนักศึกษาระดับปริญญาตรีได้ฝึกปฏิบัติด้วย

24 ชุดฝึกนี้ เพื่อเรียนรู้ระบบไฟแสงสว่างและระบบไฟสัญญาณรถยนต์ซึ่งได้ทำการประเมินความพึงพอใจของ ผู้เรียนที่มีต่อชุดฝึกและประสิทธิภาพการเรียนรู้ของผู้เรียน ด้วยชุดฝึกดังกล่าว ผลการวิจัยพบว่านักศึกษามีความพึงพอใจในภาพรวมต่อชุดฝึกที่พัฒนาในระดับมากที่สุด(ระดับคะแนน เฉลี่ย 4.46 จากคะแนนเต็ม 5) โดยระดับคะแนนความพึงพอใจ 3 ด้านที่สำคัญ คือ ประสิทธิภาพการสอน การออกแบบและเอกสารประกอบการสอน มีค่า 4.50, 4.44 และ 4.43 ตามลำดับ นอกจากนี้เมื่อ เปรียบเทียบผลการสอบภาคปฏิบัติระหว่างนักศึกษาที่เรียนโดยใช้ชุดฝึกปฏิบัติแบบใหม่และชุดฝึกปฏิบัติ แบบเก่า พบว่ากลุ่มนักศึกษาที่ใช้ชุดฝึกใหม่ได้คะแนนเฉลี่ย 15.38 จากคะแนนเต็ม 20 ซึ่งสูงกว่าคะแนน เฉลี่ยของนักศึกษาที่ใช้ชุดฝึกเก่าคิดเป็นร้อยละ 13.52 พนา ดุสิตากร (2556) ได้รายงาน มีวัตถุประสงค์เพื่อ เปรียบเทียบสมรรถนะงานอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมในสถานประกอบการและสมรรถนะวิชาชีพช่างอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมใน สถาบันการศึกษาและพัฒนาชุดฝึกอบรมสมรรถนะวิชาชีพช่างอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม โดยผู้วิจัย ได้ ทำการศึกษาเปรียบเทียบสมรรถนะวิชาชีพช่างอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมในสถานประกอบการ และ สมรรถนะวิชาชีพช่างอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมในสถาบันการศึกษา 4 ด้านได้แก่ 1) ด้านความรู้ทั่วไป เกี่ยวกับไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 2) ด้านอุปกรณ์และวงจรไฟฟูาและอิเล็กทรอนิกส์ 3) ด้าน เครื่องมือวัด ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ และ 4) ด้านพื้นฐานดิจิตอล พบว่าสมรรถนะพื้นฐานด้าน 76 ดิจิตอล แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 จากนั้นจึงนำมาพัฒนาชุดฝึกอบรม สมรรถนะวิชาชีพ ช่างอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม พร้อมกับรูปแบบการฝึกอบรมและได้รับการ ประเมินโดยผู้เชี่ยวชาญ พบว่ามีประสิทธิภาพ 93.20 เปอร์เซ็นต์ และได้นำไปทดลองใช้กับกลุ่ม ตัวอย่างที่เป็นนักศึกษาระดับ ประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง สาขาวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม ชั้นปีที่ 2 จำนวน 30 คน ที่ วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี ปีการศึกษา 2556 ผลการศึกษาพบว่าชุดฝึกอบรม สมรรถนะวิชาชีพช่าง อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพระหว่างกระบวนการ ฝึกอบรม 87.89 เปอร์เซ็นต์ และมีประสิทธิภาพของผลลัพธ์หลังจากการฝึกอบรม 92.27 เปอร์เซ็นต์ เมื่อทดสอบด้วยสถิติ ChiSquare พบว่า จำนวนผู้ที่เข้ารับการฝึกอบรมมากว่าร้อยละ 85 ทำคะแนน จากแบบทดสอบสมรรถนะได้ สูงกว่าร้อยละ 85 อยํางมีนัยสำคัญ ทางสถิติที่ระดับ 0.05

25 บทที่ 3 วิธีดำเนินโครงการดำเนินการ/วิธีดำเนินการวิจัย การสร้างและพัฒนาชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิมีลำดับขั้นตอนการดำเนินงานวิจัย ดังภาพที่ 3-1 ภาพที่ 3-1 ผังการดำเนินการสร้าง ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ เริ่มต้น ศึกษาข้อมูลเบื้องต้น ออกแบบชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ สร้างชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ สิ้นสุด สรุปผล ผู้เชี่ยวชาญ ไม่ผ่าน ผ่าน ทดสอบ เสนอโครงการ

26 การดำเนินการสร้าง ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิมีรายละเอียดดังนี้ 3.1 ศึกษาข้อมูลเบื้องต้นและเอกสารที่เกี่ยวข้อง การสร้างชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิผู้จัดทำได้ทำการศึกษาเอกสารที่เกี่ยวข้อง เพื่อ ใช้สร้าง ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิจำนวน 5 หัวข้อเรื่อง ดังต่อไปนี้ 3.1.1 อาดูโน่ (Arduino) 3.1.2 เครื่องควบคุมอุณหภูมิ (Temperature Controller) 3.1.3 เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ (RTD) 3.1.4 เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) 3.1.5 LCD (Liquid Crystal Display)

27 3.2การดำเนินการสร้างโครงงาน การดำเนินการสร้าง ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิมีขั้นตอนการดำเนินการดังต่อไปนี้ ภาพที่ 3-2 แผนภาพแสดงความสัมพันธ์ของข้อมูลในระบบงาน เริ่มต้น สิ้นสุด ทดสอบอุปกรณ์ ด าเนินการสร้างชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิตามที่ได้ ออกแบบไว้ หาข้อมูลราคาอุปกรณ์และจัดซื้ออุปกรณ์ ออกแบบชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิโดยใช้โปรแกรม SOLIDWORK ปรับปรุงแก้ไข ไม่ผ่าน สรุปผล ผ่าน ผู้เชี่ยวชาญ ผ่าน ไม่ผ่าน

28 3.3 ตารางความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ 3.3.1 เกณฑ์การพิจารณาความพึงพอใจต่อชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ เกณฑ์การให้คะแนนได้กำหนดเกณฑ์การให้คะแนนไว้5 ระดับ ดังนี้ 5 คะแนน หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับมากที่สุด 4 คะแนน หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับมาก 3 คะแนน หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับปานกลาง 2 คะแนน หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับน้อย 1 คะแนน หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับน้อยที่สุด ตารางที่ 3-1 ตารางประเมินความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ ลำดับ รายการ ระดับความพึงพอใจ 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ด้านการออกแบบอุปกรณ์ ขนาดของอุปกรณ์มีความเหมาะสม น้ำหนักของอุปกรณ์มีความเหมาะสม รูปทรงของอุปกรณ์มีความเหมาะสม ด้านความปลอดภัยในการใช้งาน ความปลอดภัยในการต่อใช้งานวงจร ความปลอดภัยในการใช้งานของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่อง ควบคุมอุณหภูมิ ความปลอดภัยในการใช้งานของอุปกรณ์ ด้านบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิง่ายต่อการ บำรุงรักษาและการตรวจซ่อม อุปกรณ์ง่ายต่อการบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม ด้านการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์ การติดตั้งอุปกรณ์ติดตั้งได้สะดวก การใช้งานอุปกรณ์มีความสะดวก

29 3.3.2 เกณฑ์การแบ่งช่วงคะแนนค่าเฉลี่ย เกณฑ์การแบ่งช่วงคะแนนค่าเฉลี่ยได้กำหนดเกณฑ์ประเมินไว้ดังนี้ ค่าเฉลี่ย 4.51 - 5.00 หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับมากที่สุด ค่าเฉลี่ย 3.51 - 4.50 หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับมาก ค่าเฉลี่ย 2.51 - 3.50 หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับปานกลาง ค่าเฉลี่ย 1.51 - 2.50 หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับน้อย ค่าเฉลี่ย 1.00 - 1.50 หมายถึง ระดับความพึงพอใจในระดับน้อยที่สุด ตารางที่ 3-2 ตารางประเมินความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิตามค่าเฉลี่ย ลำดับ รายการ ระดับความพึงพอใจ x̅ S.D. แปลผล 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ด้านการออกแบบอุปกรณ์ ขนาดของอุปกรณ์มีความเหมาะสม น้ำหนักของอุปกรณ์มีความเหมาะสม รูปทรงของอุปกรณ์มีความเหมาะสม ด้านความปลอดภัยในการใช้งาน ความปลอดภัยในการต่อใช้งานวงจร ความปลอดภัยในการใช้งานของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุม อุณหภูมิ ความปลอดภัยในการใช้งานของอุปกรณ์ ด้านบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิง่ายต่อการบำรุงรักษา และการตรวจซ่อม อุปกรณ์ง่ายต่อการบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม ด้านการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์ การติดตั้งอุปกรณ์ติดตั้งได้สะดวก การใช้งานอุปกรณ์มีความสะดวก

30 3.4 การวิเคราะห์ข้อมูล การดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูลจากการเรียนการสอนของนักเรียนและอาจารย์โดยเก็บข้อมูลจาก ตารางความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิโดยใช้สถิติวิเคราะห์ดังนี้ 3.4.1 การวิเคราะห์แบบประเมินความพึงพอใจ 3.4.1.1 การคำนวณค่าสถิติพื้นฐาน ค่าเฉลี่ย x̅ X̅= ∑ x N x̅หมายถึง คะแนนเฉลี่ย ∑ x หมายถึง ผลรวมของคะแนนทั้งหมด Ν หมายถึง จำนวนผู้ที่ทำแบบประเมินความพึงพอใจทั้งหมด 3.4.1.2 การคำนวณค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐาน S.D. S.D. = √ N ∑ X 2-(∑ X) 2 N(N-1) S.D. หมายถึง ความเบี่ยงเบนมาตรฐาน X หมายถึง คะแนนของผู้ที่ทำแบบประเมินความพึงพอใจ ∑ x หมายถึง ผลรวมของคะแนนทั้งหมด Ν หมายถึง จำนวนของผู้ที่ทำแบบประเมินความพึงพอใจ

31 บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน 4.1 วิธีการทดลอง ทดลองโดยการให้นักศึกษาและอาจารย์วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรีแผนกเมคคาทรอนิกส์จำนวนร่วม 10 คน ทดสอบใช้งานชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิแล้วทำแบบประเมินความพึงพอใจเพื่อ คำนวณหาค่าสถิติพื้นฐาน/ค่าเฉลี่ย x̅คำนวณหาค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐาน S.D. แล้วทำกราฟประเมิน ค่าเฉลี่ยความพึงพอใจชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบประเมินความพึงพอใจของชุดฝึกการ ต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ ตารางที่ 4-1 ตารางผลประเมินความพึงพอใจของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ ลำดับ รายการ ระดับความพึงพอใจ x̅ S.D. แปลผล 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ด้านการออกแบบอุปกรณ์ ขนาดของอุปกรณ์มีความเหมาะสม น้ำหนักของอุปกรณ์มีความเหมาะสม รูปทรงของอุปกรณ์มีความเหมาะสม ด้านความปลอดภัยในการใช้งาน ความปลอดภัยในการต่อใช้งานวงจร ความปลอดภัยในการใช้งานของชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุม อุณหภูมิ ความปลอดภัยในการใช้งานของอุปกรณ์ ด้านบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิง่ายต่อการบำรุงรักษา และการตรวจซ่อม อุปกรณ์ง่ายต่อการบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม ด้านการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์ การติดตั้งอุปกรณ์ติดตั้งได้สะดวก การใช้งานอุปกรณ์มีความสะดวก 4.80 0.44 มากที่สุด 4.30 0.46 มาก 4.10 0.88 มาก 3.60 1.28 มาก 3.70 1.15 มาก 3.80 1.05 มาก 4.20 0.92 มาก 4.20 1.14 มาก 4.30 0.66 มาก 4.50 0.54 มาก ลำดับ รายการ ระดับความพึงพอใจ

32 4.2 ผลจากการทดลอง ผลจากการทดลองโดยการให้นักศึกษา และอาจารย์วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรีแผนกเมคคาทรอ นิกส์จำนวนร่วม 10 คน ทดสอบใช้งานชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิแล้วทำแบบประเมิน ความพึงพอใจ ได้คำนวณผลรวมเฉลี่ยจากแบบประเมินความพึงพอใจ ด้านการออกแบบอุปกรณ์ หัวข้อ ขนาดของอุปกรณ์มีความเหมาะสม มีค่าคะแนนเฉลี่ยมากที่สุด (x̅= 4.80) ด้านความปลอดภัยในการใช้ งาน หัวข้อความปลอดภัยในการใช้งานของอุปกรณ์ (x̅= 3.80) ด้านบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม หัวข้ออุปกรณ์ง่ายต่อการบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม (x̅= 4.20) ด้านการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์ หัวข้อการใช้งานอุปกรณ์มีความสะดวก (x̅= 4.50) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 ด้านการออกแบบ อุปกรณ์ ขนาดของอุปกรณ์มี ความเหมาะสม ด้านความปลอดภัยใน การใช้งาน ความปลอดภัยในการใช้ งานของอุปกรณ์ ด้านบ ารุงรักษาและการ ตรวจซ่อม อุปกรณ์ง่ายต่อการ บ ารุงรักษาและการตรวจ ซ่อม ด้านการติดตั้งและใช้ งานอุปกรณ์ การใช้งานอุปกรณ์มี ความสะดวก คะแนนเฉลี่ย 4.8 3.8 4.2 4.5 กราฟประเมินค่าเฉลี่ยความพึงพอใจชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ

33 บทที่ 5 สรุป อภิปรายผลและข้อเสนอแนะ 5.1 สรุปผลการทดลอง จากการทดลองโดยการให้นักศึกษา และอาจารย์วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรีแผนกเมคคาทรอนิกส์ จำนวนร่วม 10 คน ทดสอบใช้งานชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิแล้วทำแบบประเมินความพึง พอใจได้คำนวณผลรวมเฉลี่ยจากแบบประเมินความพึงพอใจ ด้านการออกแบบอุปกรณ์ หัวข้อขนาดของ อุปกรณ์มีความเหมาะสม มีค่าคะแนนเฉลี่ยมากที่สุด (x̅= 4.80) ด้านความปลอดภัยในการใช้งาน หัว ข้อความปลอดภัยในการใช้งานของอุปกรณ์ (x̅= 3.80) ด้านบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม หัวข้อ อุปกรณ์ง่ายต่อการบำรุงรักษาและการตรวจซ่อม (x̅= 4.20) ด้านการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์หัวข้อการ ใช้งานอุปกรณ์มีความสะดวก (x̅= 4.50) จากการคำนวณผลรวมเฉลี่ยจากแบบประเมินความพึงพอใจมี ค่ารวมเฉลี่ย (x̅= 4.15 , S.D. = 0.84) แปลผลได้ว่า มีความพึงพอใจอยู่ในเกณฑ์ระดับมาก และสามารถ ทำตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดได้ 5.2 ปัญหาและอุปสรรคในการทดลอง จากการทดลอง ทำให้ทราบว่าอุปกรณ์บนชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ มีทั้งอุปกรณ์ ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงใช้แรงดันไม่เท่ากันทำให้สามารถต่อ ใช้งานอุปกรณ์ได้ทีละ 1 ชิ้น และอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับไม่สามารถต่อใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ไฟฟ้า กระแสตรงได้ จึงต้องใช้รีเลย์เป็นตัวกลางในการใช้งาน 5.3 ข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนา จากการวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยมีข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนาสําหรับชุดฝึกการต่อวงจรเครื่อง ควบคุมอุณหภูมิ ที่อาจจะเป็นประโยชน์ต่อ การปรับปรุงและพัฒนาในการทําวิจัยครั้งต่อไปดังนี้ 5.3.1 ข้อเสนอแนะ สามารถใช้ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ ในการเรียนการสอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ และส่งเสริมด้านการปฏิบัติของรายวิชาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หรือรายวิชาอื่นๆได้ 5.3.2 แนวทางในการพัฒนา -เพิ่มขนาดความกว้าง ยาวของฐานเพื่อให้ใส่อุปกรณ์ได้เยอะขึ้น -เปลี่ยนอุปกรณ์บนชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ สอดคล้องกับวิชาที่ใช้ประกอบการ เรียนการสอน

34 บรรณานุกรม (1)ศุภวิชญ์ บินโมหมัด . ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ . พิมพ์ครั้งที่ 1 . กรุงเทพมหานคร ; สำนักพิมพ์ . 2567 . (2)ศรัณยู สลาตัน . ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ . พิมพ์ครั้งที่ 1 . กรุงเทพมหานคร ; สำนักพิมพ์ . 2567 . (3)วีรวัฒน์ พลอามาตย์ . ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ . พิมพ์ครั้งที่ 1 . กรุงเทพมหานคร ; สำนักพิมพ์ . 2567 . (4)ธรรมรัต แสงเงินชัย . ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ . พิมพ์ครั้งที่ 1 . กรุงเทพมหานคร ; สำนักพิมพ์ . 2567 . (5)ปัณฑา วงษ์เจริญ . ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ . พิมพ์ครั้งที่ 1 . กรุงเทพมหานคร ; สำนักพิมพ์ . 2567 . (6)ภาสกร สุทธิสิงห์ . ชุดฝึกการต่อวงจรเครื่องควบคุมอุณหภูมิ . พิมพ์ครั้งที่ 1 . กรุงเทพมหานคร ; สำนักพิมพ์ . 2567 . (1)Supawit Binmoad . Temperature control circuit training set . 1st printing . Bangkok ; Publisher . 2024 . (2) Saranyu Salaton . Temperature control circuit training set . 1st printing . Bangkok ; Publisher . 2024 . (3) Weerawat Phonamat . Temperature control circuit training set . 1st printing . Bangkok ; Publisher . 2024 . (4)Thammarat Saengngenchai . Temperature control circuit training set . 1st printing . Bangkok ; Publisher . 2024 . (5) Pantha Wongcharoen . Temperature control circuit training set . 1st printing . Bangkok ; Publisher . 2024 . (6)Pasakorn Suttising . Temperature control circuit training set . 1st printing . Bangkok ; Publisher . 2024 . (1)https://www.ai-corporation.net/2021/11/19/arduino-uno-r3/ (2)https://www.thaieasyelec.com/product/488/dht11-digital-temperature-andhumidity-sensor (3)https://www.gotoknow.org/posts/51805

35 (4)http://www.psptech.co.th/%E0%B8%A3%E0%B8%B5%E0%B9%80%E0%B8%A5 %E0%B8%A2%E0%B9%8Crelay%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0 %B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3-15696.page (5)https://www.neonics.co.th/thermometers/thermocouple.html (6)http://jwtech.co.th/activity/?p=60 (7)https://www.tech-time.co.th/dc-cooling-fan- %E0%B8%9E%E0%B8%B1%E0%B8%94%E0%B8%A5%E0%B8%A1-dc/ (8)https://misumitechnical.com/technical/tools/industrial-heating-solutionsengineering/ (9)https://www.callaboratory.com/%E0%B8%9A%E0%B8%97%E0%B8%84%E0%B 8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1/rtds-resistance-temperature-detectors- %E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8 %A3%E0%B8%97%E0%B8%B3%E0%B8%87%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B8%A2%E0% B8%B1%E0%B8%87%E0%B9%84%E0%B8%87/

36 ภาคผนวก

37 ใบงานที่ 1 โปรแกรม Arduino กับเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. ศึกษาการท างานของโปรแกรม Arduino กับเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ 2. สามารถเขียนโปรแกรม Arduino กับเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ 3. อธิบายโปรแกรม Arduino กับเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิได้ เครื่องมือและอุปกรณ์การทดลอง 1. เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ 2. บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno R3 3. โปรแกรมการทดลอง 4. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับทดลอง การทดลอง โปรแกรมที่ 1 โปรแกรมการวัดอุณหภูมิ สำหรับโปรแกรมนี้เป็นการวัดค่าอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิรุ่น FZ0564 โดยต่อพอร์ต ดิจิตอลขา 2 เข้าขา Output ของเซ็นเซอร์แล้วนำค่าที่อ่านได้ไปแสดงผลที่หน้าจอคอมพิวเตอร์ เมื่อ อัปโหลดโปรแกรมที่เขียนนี้ลงบอร์ด Arduino จากนั้นคลิกปุ่ม Serial Monitor เพื่อดูผลการทดลอง รูปใบงานที่ 1-29 วงจรการทดลองโปรแกรมวัดค่าอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิได้

38 void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println(); Serial.println("Status\tHumidity (%)\tTemperature (C)\t(F)"); dht.setup(2); // data pin 2 } void loop() { delay(dht.getMinimumSamplingPeriod()); float humidity = dht.getHumidity(); // float temperature = dht.getTemperature(); // Serial.print(dht.getStatusString()); Serial.print("\t"); Serial.print(humidity, 1); Serial.print("\t\t"); Serial.print(temperature, 1); Serial.print("\t\t"); Serial.println(dht.toFahrenheit(temperature), 1); }

39 ผลการทดลอง การทดลอง อธิบายลักษณะการแสดงผลที่จอ LCD ให้เอาไดร์เป่าผมไปเป่า DHT11 sensor โปรแกรมที่ 2 โปรแกรมการวัดอุณหภูมิแสดงผลบนจอ LCD สำหรับโปรแกรมนี้เป็นการเขียนโปรแกรมวัดอุณหภูมิแสดงผลบนจอ LCD โดยแสดงข้อความ ค่าที่วัดได้ของอุณหภูมิประกอบวงจรตามรูปที่ 1-30 ทำการอัปโหลดโปรแกรมแล้วบันทึกผลการทดลอง รูปใบงานที่ 1-30 วงจรการทดลองโปรแกรมวัดค่าอุณหภูมิแสดงผลบนจอ LCD

40 #include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); //LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2); #include "DHT.h" DHT dht; void setup() { Serial.begin(9600); lcd.begin(); lcd.backlight(); dht.setup(2); // data pin 2 pinMode(13, OUTPUT); lcd.print("Temp = "); lcd.print("0"); lcd.print("C"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Status = "); lcd.print("LOW "); } void loop() { float temperature = dht.getTemperature(); // ดึงค่าอุณหภูมิ if (temperature >= 38) { digitalWrite(13, LOW); Serial.print(dht.getStatusString()); Serial.print(temperature, 1);

41 lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Temp = "); lcd.print(temperature); lcd.print("C"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Status = "); lcd.print("LOW "); } if (temperature <= 37) { digitalWrite(13, HIGH); Serial.print(dht.getStatusString()); Serial.print(temperature, 1); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Temp = "); lcd.print(temperature); lcd.print("C"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Status = "); lcd.print("HIGH"); } delay(1000); }