Chủ đề 2. Một số cảm biến thông dụng trong nông nghiệp trang 13, 14, 15, 16, 17, 18 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Quan sát Hình 2.1 và cho biết tên gọi, công dụng của những cảm biến này trong nông nghiệp
Câu hỏi tr13 MĐ
Trả lời câu hỏi Mở đầu trang 13 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Quan sát Hình 2.1 và cho biết tên gọi, công dụng của những cảm biến này trong nông nghiệp.
Phương pháp giải:
Em dựa vào kiến thức đã biết và tham khảo thêm trên sách, báo, internet
Lời giải chi tiết:
- Cảm biến độ ẩm đất:
+ Công dụng: Đo độ ẩm của đất và gửi tín hiệu đến hệ thống tưới để điều chỉnh lượng nước tưới phù hợp.
- Cảm biến nhiệt độ:
+ Công dụng: Đo nhiệt độ môi trường xung quanh và gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển để điều chỉnh nhiệt độ trong nhà kính (nếu có).
- Cảm biến ánh sáng:
+ Công dụng: Đo cường độ ánh sáng và gửi tín hiệu đến hệ thống che chắn để điều chỉnh lượng ánh sáng cho cây trồng.
Câu hỏi tr13 KP
Trả lời câu hỏi Khám phá trang 13 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Em hãy mô tả cấu tạo bên ngoài của cảm biến nhiệt độ ở Hình 2.2a.
Phương pháp giải:
Em quan sát hình 2.2a để mô tả cấu tạo bên ngoài của cảm biến nhiệt độ
Lời giải chi tiết:
Cảm biến nhiệt độ có dạng hình trụ nhỏ, với kích thước khoảng 2cm x 1cm. Cấu tạo bên ngoài của cảm biến bao gồm:
+ Đầu dò: Nằm ở phần đầu của cảm biến, có dạng hình chóp nhỏ nhọn. Đầu dò là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi trường để đo nhiệt độ.
+ Dây nối: Nối liền đầu dò với mô đun cảm biến. Dây nối thường có màu đỏ hoặc đen, và được bọc cách điện.
+ Đầu dây nối giữa cảm biến và mô đun: Nằm ở phần cuối của dây nối, có dạng giắc cắm hoặc đầu kẹp. Đầu dây nối giúp kết nối cảm biến với mô đun cảm biến
Câu hỏi tr14 KP
Trả lời câu hỏi Khám phá trang 14 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Em hãy mô tả cấu tạo bên ngoài của cảm biến độ ẩm đất ở Hình 2.4a.
Phương pháp giải:
Em quan sát hình 2.4a và dựa vào kiến thức tìm hiểu trên sách, báo, internet để trả lời
Lời giải chi tiết:
Cảm biến độ ẩm đất có dạng hình trụ dài, với kích thước khoảng 10cm x 2cm. Cấu tạo bên ngoài của cảm biến bao gồm:
- Đầu dò:
+ Nằm ở phần đầu của cảm biến, có dạng hình trụ nhỏ.
+ Đầu dò là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với đất để đo độ ẩm.
+ Đầu dò thường được làm bằng vật liệu dẫn điện tốt như thép không gỉ hoặc đồng.
- Thân cảm biến:
+ Nối liền đầu dò với phần còn lại của cảm biến.
+ Thân cảm biến thường được làm bằng nhựa hoặc kim loại.
- Dây nối:
+ Nối liền cảm biến với mô đun cảm biến.
+ Dây nối thường có màu đỏ hoặc đen, và được bọc cách điện.
- Đầu dây nối giữa cảm biến và mô đun:
+ Nằm ở phần cuối của dây nối, có dạng giắc cắm hoặc đầu kẹp.
+ Đầu dây nối giúp kết nối cảm biến với mô đun cảm biến.
Câu hỏi tr15 KP
Trả lời câu hỏi Khám phá trang 15 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Em hãy mô tả cấu tạo bên ngoài của cảm biến ánh sáng ở Hình 2.5a
Phương pháp giải:
Em quan sát kĩ hình 2.5a để trả lời câu hỏi
Lời giải chi tiết:
Cảm biến ánh sáng có dạng hình trụ nhỏ, với kích thước khoảng 1cm x 0.5cm. Cấu tạo bên ngoài của cảm biến bao gồm:
- Vỏ cảm biến:
+ Làm bằng nhựa hoặc kim loại, có chức năng bảo vệ các bộ phận bên trong của cảm biến.
+ Vỏ cảm biến thường có màu đen hoặc trắng.
- Mắt cảm biến:
+ Nằm ở mặt trước của cảm biến, có dạng hình tròn hoặc hình vuông nhỏ.
+ Mắt cảm biến là bộ phận tiếp nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
+ Mắt cảm biến thường được làm bằng vật liệu nhạy sáng như photodiode hoặc phototransistor.
- Chân cảm biến:
+ Nằm ở mặt dưới của cảm biến, có dạng 2 hoặc 3 chân kim loại.
+ Chân cảm biến giúp kết nối cảm biến với mô đun cảm biến.
+ Chân cảm biến thường được đánh dấu bằng các ký hiệu Vcc, GND và Out.
- Nhãn ghi thông tin: ghi thông tin về loại cảm biến, dải đo ánh sáng, nhà sản xuất,...
Câu hỏi tr15 KP
Trả lời câu hỏi Khám phá trang 15 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Em hãy nêu công dụng của cảm biến pH ở Hình 2.6a
Phương pháp giải:
Em quan sát kĩ hình 2.6a để trả lời câu hỏi
Lời giải chi tiết:
Cảm biến pH ở Hình 2.6a được sử dụng để đo độ pH của dung dịch. Độ pH là thang đo độ axit hoặc độ kiềm của dung dịch, với giá trị từ 0 đến 14. Công dụng cụ thể:
- Đo độ pH của đất: Giúp người nông dân biết được độ pH của đất, từ đó điều chỉnh lượng phân bón phù hợp cho cây trồng.
- Đo độ pH của nước: Giúp kiểm tra chất lượng nước, đảm bảo nước an toàn cho sinh hoạt và sản xuất.
- Đo độ pH trong các lĩnh vực khác: Cảm biến pH cũng được sử dụng trong các lĩnh vực khác như y tế, công nghiệp thực phẩm, hóa chất,...
Câu hỏi tr16 KP
Trả lời câu hỏi Khám phá trang 16 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Em hãy kể tên những bộ phận chính của rơ le thời gian và xác định các cặp tiếp điểm của rơ le theo số thứ tự như Hình 2.7b.
Phương pháp giải:
Em quan sát kĩ hình 2.7b và đọc thêm tư liệu trong SGK để trả lời câu hỏi
Lời giải chi tiết:
- Cấu tạo:
+ Cuộn dây: Tạo từ trường khi được cấp điện, tác động lên cơ cấu chấp hành.
+ Cơ cấu chấp hành: Biến đổi từ trường thành chuyển động cơ học.
+ Bộ tiếp điểm: Dùng để đóng cắt mạch điện.
+ Bộ phận chỉnh thời gian: Điều chỉnh thời gian trễ đóng/ngắt của rơ le.
+ Nắp che: Bảo vệ các bộ phận bên trong.
- Xác định các cặp tiếp điểm:
+ Cặp tiếp điểm thường đóng (NO): 1 - 2
+ Cặp tiếp điểm thường mở (NC): 3 - 4
+ Cặp tiếp điểm chuyển đổi (CO): 5 - 6
Câu hỏi tr17 LT1
Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 17 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Em tìm hiểu và cho biết tên gọi, công dụng, thông số kĩ thuật của các cảm biến thông dụng trong Bảng 2.1
Phương pháp giải:
Dựa trên nội dung bài đã học để trả lời câu hỏi
Lời giải chi tiết:
|
STT |
Hình dạng bên ngoài |
Tên gọi cảm biến |
Công dụng |
Thông số kĩ thuật |
|
1 |
|
Cảm biến nhiệt độ |
Đo nhiệt độ |
- Điện áp định mức: 5 VDC hoặc 12 VDC. - Phạm vi nhiệt độ đo được: từ -50 °C đến 1100 °C. |
|
2 |
|
Cảm biến độ ẩm |
Đo độ ẩm môi trường |
- Dải đo: 0-100%RH - Độ chính xác: ±2%RH - Nguồn cấp: 10-30VDC - Ngõ ra: 4-20mA, 0-5V - Kích thước: M12, M18, M30 - Chất liệu: Nhựa |
|
3 |
|
Cảm biến pH |
Đo độ pH của nước hoặc dung dịch |
- Điện áp định mức: từ 3,3 VDC đến 5 VDC. - Phạm vi đo độ pH: từ 0 đến 14. - Nhiệt độ đo: từ 0 °C đến 60 °С. |
|
4 |
|
Cảm biến ánh sáng |
Phát hiện ra vật thể bằng tia sáng |
- Dải đo: 10mm đến 2m - Loại: phản xạ khuếch tán, phản xạ gương, thu nhận trực tiếp - Chế độ hoạt động: sáng/tối - Nguồn cấp: 10-30VDC - Ngõ ra: NPN/PNP - Kích thước: M12, M18, M30 - Chất liệu: Nhựa, Kim loại |
|
5 |
|
Rơ le thời gian |
Tạo thời gian trễ để bật/tắt mạch điện |
- Điện áp định mức: 12 VDC, 24 VDC hoặc 220 VAC. - Thời gian trễ: từ 0 đến 10 giây, từ 0 đến 30 giây, từ 0 đến 60 giây, từ 0 đến 60 phút, theo thời gian thực từ 0 đến 24 giờ. |
Câu hỏi tr17 LT2
Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 17 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Em hãy kể tên một ứng dụng của mỗi cảm biến có ở Bảng 2.1 trong sản xuất nông nghiệp công nghệ cao.
Phương pháp giải:
Dựa trên nội dung bài đã học để trả lời câu hỏi
Lời giải chi tiết:
- Cảm biến nhiệt độ:
Ứng dụng: Theo dõi nhiệt độ môi trường xung quanh và nhiệt độ đất để điều chỉnh hệ thống sưởi ấm, làm mát, đảm bảo nhiệt độ phù hợp cho từng giai đoạn phát triển của cây trồng. Ví dụ, sử dụng cảm biến nhiệt độ để điều khiển hệ thống quạt thông gió, hệ thống sưởi ấm trong nhà kính giúp cây trồng sinh trưởng tốt trong điều kiện thời tiết bất lợi.
- Cảm biến độ ẩm:
Ứng dụng: Theo dõi độ ẩm đất và độ ẩm môi trường để điều chỉnh hệ thống tưới tiêu tự động, đảm bảo cung cấp lượng nước phù hợp cho cây trồng, tránh tình trạng tưới quá nhiều hoặc quá ít ảnh hưởng đến sự phát triển của cây. Ví dụ, sử dụng cảm biến độ ẩm để điều khiển hệ thống tưới nước tự động theo thời gian hoặc theo độ ẩm của đất, giúp tiết kiệm nước và tăng năng suất cây trồng.
- Cảm biến pH:
Ứng dụng: Đo độ pH của đất để điều chỉnh độ pH phù hợp cho từng loại cây trồng. Việc điều chỉnh độ pH giúp cây trồng hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. Ví dụ, sử dụng cảm biến pH để điều chỉnh lượng vôi hoặc axit trong đất, giúp tạo môi trường thích hợp cho cây trồng phát triển.
- Cảm biến ánh sáng:
Ứng dụng: Đo cường độ ánh sáng để điều chỉnh hệ thống chiếu sáng bổ sung, đảm bảo cung cấp đủ ánh sáng cho cây quang hợp. Việc sử dụng hệ thống chiếu sáng bổ sung giúp cây trồng phát triển tốt hơn trong điều kiện thiếu ánh sáng tự nhiên, đặc biệt là vào mùa đông hoặc khi trồng cây trong nhà kính.
- Rơ le thời gian:
Ứng dụng: Hẹn giờ bật/tắt các thiết bị điện trong hệ thống sản xuất nông nghiệp công nghệ cao như hệ thống tưới tiêu, hệ thống chiếu sáng, hệ thống sưởi ấm,... giúp tự động hóa các hoạt động sản xuất, tiết kiệm thời gian và công sức. Ví dụ, sử dụng rơ le thời gian để hẹn giờ tưới nước cho cây trồng vào ban đêm, giúp tiết kiệm nước và giảm nguy cơ nấm bệnh phát triển.
Câu hỏi tr18 VD
Trả lời câu hỏi Vận dụng trang 18 SGK Công nghệ 9 Chân trời sáng tạo
Em hãy đề xuất những cảm biến dùng để đo, giám sát và điều chỉnh các thông số cần thiết cho vườn rau như minh hoạ ở Hình 2.8.
Phương pháp giải:
Em quan sát kĩ hình 2.8 và dựa trên kiến thức đã học để trả lời câu hỏi
Lời giải chi tiết:
- Cảm biến độ ẩm đất:
+ Loại: Cảm biến điện dung, tensiometer, FDR (Frequency Domain Reflectometry)
+ Mục đích: Đo độ ẩm đất để điều chỉnh hệ thống tưới nước tự động, đảm bảo cung cấp lượng nước phù hợp cho cây trồng.
- Cảm biến độ pH:
+ Loại: Cảm biến pH điện tử
+ Mục đích: Đo độ pH của đất để điều chỉnh độ pH phù hợp cho từng loại cây trồng.
- Cảm biến nhiệt độ:
+ Loại: Thermocouple, RTD (Resistance Temperature Detector)
+ Mục đích: Đo nhiệt độ môi trường xung quanh và nhiệt độ đất để điều chỉnh hệ thống sưởi ấm, làm mát, đảm bảo nhiệt độ phù hợp cho cây trồng.
- Cảm biến ánh sáng:
+ Loại: Photodiode, photoresistor
+ Mục đích: Đo cường độ ánh sáng để điều chỉnh hệ thống chiếu sáng bổ sung, đảm bảo cung cấp đủ ánh sáng cho cây quang hợp.
- Cảm biến CO2:
+ Loại: NDIR (Non-Dispersive Infrared)
+ Mục đích: Đo nồng độ CO2 trong môi trường để điều chỉnh hệ thống thông gió, đảm bảo cung cấp đủ CO2 cho cây quang hợp.