โครงการเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล (LPG Gas alam sensor)

เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

นายสาธิต    พันธ์ชาลี

นายอานนท์  อ่อนสกุล

โครงงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง

ประเภทวิชาช่างอุตสาหกรรม สาขาวิชาไฟฟ้า-อิเล็กทรอนิกส์

สาขางาน อิเล็กทรอนิกส์

ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2559

วิทยาลัยเทคนิคชัยภูมิ

สำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

กระทรวงศึกษาธิการ

กิตติกรรมประกาศ

โครงงานวิชาชีพ เรื่องเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล สำเร็จลุล่วงด้วยความกรุณาของอาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานได้แก่อาจารย์สุขสรรค์ พรธิอั้ว อาจารย์สุพจน์  แก่นกลาง และอาจารย์ในแผนกวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์ที่ให้คำปรึกษาแนะนำการศึกษาค้นคว้า แนะนำขั้นตอนและวิธีจัดทำโครงงานวิชาชีพจนสำเร็จลุล่วงด้วยดี คณะผู้จัดทำจึงกราบขอบพระคุณเป็นอย่างสูงไว้ ณ โอกาสนี้

ขอกราบขอบพระคุณ บิดา มารดา ที่ให้กำลังใจในการศึกษาเล่าเรียน และสมาชิกในกลุ่มที่ให้ความร่วมมือกันเป็นอย่างดีในการทำโครงงานวิชาชีพจนกระทั่งประสบความสำเร็จด้วยดี

บทคัดย่อ

การจัดทำโครงงานวิชาชีพ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ดังนี้ ๑. เพื่อสร้างเครื่องเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ๒. เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ๓. เพื่อความพึงพอใจของผู้ใช้งานเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ถูกออกแบบให้ทำงานตรวจจับแก๊สไวไฟที่รั่วไหลในอากาศ โดยจะมีเซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊สไวไฟ เปอร์เซ็นแก๊สที่ตรวจจับได้จะถูกนำไปแสดงผลที่จอแสดงผลLCD  และเมื่อเปอร์เซ็นแก๊สมีปริมานแก๊สสูงกว่าค่าที่กำหนดไว้ จะมีสัญญาณเสียงออกทางลำโพงเพื่อแจ้งเตือน การหาประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหลโยผู้เชี่ยวชาญ ๑๐ คน ใช้แบบประเมิน ๑๐ ระดับประเมิน ๓ ด้านคือ ด้านการออกแบบ ด้านคุณภาพ และด้านการใช้งาน สถิติที่ใช้คือค่าเฉลี่ยและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน

          ผลการหาประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล พบว่า ด้านการออกแบบมีประสิทธิภาพอยู่ในระดับดี ค่าเฉลี่ย ๓.๙ ข้อที่มีความคิดเห็นอยู่ในระดับดี คือมีความเหมาะกับการใช้งาน ค่าเฉลี่ย๔.๒ ด้านการใช้งานมีประสิทธิภาพอยู่ในระดับดี ค่าเฉลี่ย ๓.๘๔ ข้อที่มีความคิดเห็นอยู่ในระดับดี คือช่วยประหยัดเวลาในการทำงาน ค่าเฉลี่ย ๔.๑ ด้านคุณภาพมีประสิทธิภาพอยู่ในระดับดี ค่าเฉลี่ย ๓.๗๖ ข้อที่มีความคิดเห็นอยู่ในระดับดี คือใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์ ค่าเฉลี่ย ๔.๓ 

บทที่ ๑

บทนำ

๑.๑ ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา

          ปัจจุบันสำนักงานคณะกรรมการอาชีวศึกษา(สอศ.) มีสถานการศึกษาในสังกัดจำนวน ๔๑๕ แห่งทั้งวิทยาลัยสารพัดช่าง วิทยาลัยการอาชีพ วิทยาลัยเกษตรและเทคโนโลยี กระจายอยู่ทั่วประเทศ ทำหน้าที่ผลิตและพัฒนากำลังคนในระดับฝีมือ ระดับเทคนิค และระดับเทคโนโลยี ให้ตอบสนองและสอดคล้องกับการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคม และอาจกล่าวได้ว่า การก้าวสู่ทศวรรษที่ ๗ นี้ เป็นก้าวย่างที่สำคัญของการปฏิรูปการอาชีวศึกษา ในยุคของการเปลี่ยนแปลง ที่แปรผันไม่ว่าจะเป็นด้านเศรษฐกิจสังคม ตลอดจนผู้ระดับสูง อย่างไรก็ตามเลขาธิการคณะกรรมการการอาชีวศึกษา (สอศ.) ยังถือเป็นความท้าทายในการพัฒนากำลังทั้งปริมาณและคุณภาพ มุ่งสู่ความเป็นเลิศและมาตรฐานสากลเสริมสร้างประสิทธิภาพ รวมทั้งแสวงหาความร่วมมือกับภาคีเครือข่ายทั้งในประเทศและต่างประเทศ ปลูกจิตอาสาสร้างสรรค์สังคม เพิ่มขีดความสามารถของครูและผู้เรียนยุคใหม่ทั้งหลายทั้งมวลนี้ ก็เพื่อเตรียมความพร้อมของประเทศไทย ก่อนก้าวสู่การเป็นประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน (ASEAN Economic Community) หรือ AEC ในปี ๒๕๕๘

          ในวาระนี้สำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา ได้เตรียมความพร้อมถึงอนาคตของการอาชีวศึกษาไทย ตลอดจนนโยบายต่างๆที่กำลังเร่งดำเนินการให้ลุล่วงไว้อย่างหน้าสนใจไม่ว่าจะเป็นความคืบหน้าของสถาบันคุณวุฒิวิชาชีพ (องค์การมหาชน) ที่คณะนี้ ดร.ศศิธารา พิชัยชาญรงค์สงคราม ยังรั้งตำแหน่งรักษาการผู้อำนวยการสถาบันฯ เป็นการชั่วคราว เพื่อวางฐานรากและนโยบายต่างๆไม่ว่าจะเป็นการรับรองมาตรฐานวิชาชีพรังรองสมรรถนะบุคคลในกับผู้สำเร็จอาชีวศึกษารวมทั้งกำลังคนในตลาดแรงงาน ให้มีความรู้ความสามารถ ตรงตามความต้องการของสถานประกอบการเพื่อสร้างบรรทัดฐานค่าตอบแทนที่เป็นธรรม

          ซึ่งยังเกี่ยวโยงไปถึงการเตรียมกำลังคน เข้าสู่ตลาดแรงงานของประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน โดยที่การผลิตและพัฒนากำลังคนด้านอาชีวะศึกษาเข้าสู่อุตสาหกรรมและบริหารจะกลายเป็นภารกิจหลักของ สอศ. ซึ่งได้วางยุทธศาสตร์ไว้ดังนี้

๑)     การปรับหลักสูตรเพื่อให้การยกระดับสมรรถนะกำลังคน ความสามารถของผู้ประกอบการและแรงงานด้านอาชีวศึกษาเป็นที่ยอมรับในกลุ่มอาเซียน มาตรฐานการอาชีวศึกษา ที่เชื่อมโยงและเป็นที่ยอมรับในกลุ่มสมาชิกอาเซียน (Thai Vocational Standard Capability Building)

๒)     การสร้างความร่วมมือในกรอบความร่วมมืออาเซียน ASEAN Plus และ ASEAN Minus ระดับทวิภาคีและพหุภาคี

๓)     การเป็นศูนย์กลางการศึกษาและฝึกอบรมอาชีวศึกษาในระดับภูมิภาคนานาชาติ (Vocational Education Hub)

หลายเรื่องที่เรามีความรุดหน้าไปมาก และหลายเรื่องที่เป็นเรื่องใหม่ในการพัฒนาคุณภาพของผู้เรียนสาอาชีพเช่น การทอสอบทางการศึกษาระดับชาติด้านอาชีวศึกษา(V-net) ซึ่งสถาบันทดสอบทางการศึกษาแห่งชาติ (สทศ.) จะจัดสอบให้ในระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.) ชั้นปีที่ ๓ และระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง (ปวส.) ชั้นปีที่ ๒ ช่วงเดือน มกราคมปี ๒๕๕๕ ผลการทดสอบที่ได้จะกลายเป็นตัวชี้วัดคุณภาพผู้เรียน สถานศึกษาเป็นรายโรงเรียนซึ่งนั้นยังเชื่อมโยงไปสู่การประเมินคุณภาพภายนอก จากสำนักงานรับรองมาตรฐานและประเมินคุณภาพสถานศึกษา     (สมศ.) เป็นการประกันคุณภาพที่เห็นผลและจับต้องได้ ที่สำคัญ ยังช่วยยกระดับความเชื่อมั่นในศักยภาพของเด็กอาชีวศึกษาในสายตาของผู้ประกอบการและภาคอุตสาหกรรมแขนงต่างๆ อีกด้วย ดร.ศศิธารา กล่าวนี้ คือ ภาพของอนาคตข้างหน้า แต่อย่างไรเสีย หากมองย้อนไปวันวานการอาชีวศึกษาก็ยังคงมีบทบาทในฐานะผู้ให้บริการสังคมอยู่ทุกขณะ เช่นโครงการร่วมด้วยช่วยประชาชน ตรวจรถก่อนใช้ ปลอดภัยแย่นอน ในช่วงเทศกาลปีใหม่และสงกรานต์ โครงการ อาชีวศึกษาร่วมใจต้านภัยหนาวตัดเย็บ ซ่อมแซมเสื้อกันหนาว ผ้าห่ม อุปกรณ์สร้างความอบอุ่นไปมอบให้แก่ประชาชนผู้ประสบภัยหนาวในเขตภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และภาคยากจน ที่ตกอยู่ในสภาวะยากลำบากให้มีที่อยู่อาศัยที่ปลอดภัยหรือโครงการศูนย์ซ่อมสร้างเพื่อชุมชน Fix It Center เพื่อชุมชนถาวรประจำ อบต.จำนวน ๑,๒๐๐ จุด ยกระดับช่างชุมชน และการให้บริการซ่อมบำรุงเครื่องมือทำมาหากิน เครื่องให้ไฟฟ้าเครื่องจักรกลเกษตรแก่ประชาชน เป็นต้น โครงการเหล่านี้ยังเป็นการสร้างประสบการณ์แก่ผู้เรียน ทั้งในด้าน ด้านการฝึกงานวิชาชีพและปลูกฝังสำนึกการบริการสังคมนอกจากนี้ได้เน้นเครือข่ายความร่วมมือกับทุกภาคส่วนให้เข้ามาร่วมรับผิดชอบและมีบทบาทในการจัดการอาชีวศึกษาร่วมกันมากขึ้น

          ผลของงานเหล่านี้ ช่วยทำให้การอาชีวศึกษาเป็นที่รู้จักกับสังคมมากขึ้นและกลุ่มเป้าหมายนักเรียนที่จบชั้น ม.ต้น ต่างต้องการเข้าสู่ระบบอาชีวศึกษามากขึ้น เพราะมองเห็นการมีงานทำให้อนาคตและเหนือสิ่งอื่นใด คือ เราภูมิใจที่ได้ส่งเสริมพัฒนาผู้เรียนให้เป็นแรงงานฝีมือมีทักษะเชี่ยวชาญที่มีคุณภาพ มีคุณภาพ มีคุณธรรม มีจรรยาบรรณทางวิชาชีพ รับผิดชอบต่อสังคมและพึ่งพาตนเองได้

          จากนโยบายของสำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา วิทยาลัยโดยแผนกวิชาได้นำการปฏิบัติให้เกิดเป็นรูปธรรม การจัดรายวิชาที่สอดคล้องกับความต้องการของตลาดแรงงาน การจัดให้นักศึกษาได้ใช้ ความคิดสร้างสรรค์ การทำงานเป็นทีม ตลอดจนการมีส่วนร่วมของการจัดการเรียนการสอน ซึ่งทำให้ผู้เรียนมีวิวัฒนาการแสดงออก การใช้ทักษะ ความสามารถในการแสดงออกอย่างเต็มที่

          จากคำอธิบายรายวิชาโครงการ ศึกษาและปฏิบัติเกี่ยวกับการบูรณาการความรู้ ทักษะและประสบการณ์เพื่อวางแผนพัฒนางานในสาขาวิชา ด้วยกระบวนการทดลอง สำรวจประดิษฐ์คิดค้น หรือ การ ปฏิบัติงานเชิงระบบ การเลือกหัวข้อโครงการ การศึกษาค้นคว้าข้อมูลและเอกสาร อ้างอิง การเขียนโครงการ การดำเนินโครงการการเก็บรวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ และแปลผล การสรุปผลการดำเนินงาน การจัดทำรายงาน การนำเสนอผลงาน การใช้สื่อโสตทัศน์ ประกอบการนำเสนอผลงานโครงการ

          จากคำอธิบายรายวิชา ผู้จัดทำโครงการ ได้คิดค้นโครงการซึ่งมีประโยชน์และสามารถนำไปต่อยอดโดยการศึกษาความจำเป็นต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับท้องถิ่น และความเป็นไปได้โดยได้จัดทำโครงการ เครื่องให้อาหารปลาพร้อมบอกระดับออกซิเจนในน้ำ

๑.๒ วัตถุประสงค์

๑. เพื่อสร้างเครื่องเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

๒. เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

๓. เพื่อความพึงพอใจของผู้ใช้งานเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

๑.๓ เป้าหมาย                                                                                                  

เชิงปริมาณ

                   ได้เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหลจำนวน ๑ เครื่อง

       

เชิงคุณภาพ

                   เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล สามารถตรวจจับแก๊สที่รั่วไหลอยู่ในอากาศได้ โดยจะมีเซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊สไวไฟ มีการแสดงผลปริมานแก๊สที่ตรวจจับได้บนจอLCD และเมื่อมีปริมานแก๊สที่สูงกว่าค่าที่กำหนดไว้ สัญญาณแจ้งเตือนก็จะดังขึ้นทันที

๑.๔ ผลที่คาดว่าจะได้รับ

๑. เพิ่มความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สิน

๒. ลดความเสี่ยงที่จะเกิดอัคคีภัยในครัวเรือน เนื่องมาจากเหตุแก๊สหุงต้มรั่วไหล

๓ สามารถผลิตเป็นสินค้าเพื่อจำหน่าย สร้างรายได้ให้กับผู้จัดทำ

๑.๕ นิยามศัพท์เฉพาะ

          เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล หมายถึง อุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับแก๊สที่รั่วไหลอยู่ในอากาศได้ โดยมีวงจรตรวจจับแก๊สไวไฟด้วยเซ็นเซอร์ มีการแสดงผลปริมานแก๊สที่ตรวจจับได้บนจอLCD กำหนดค่าการแจ้งเตือนด้วยสวิตช์ และเมื่อมีปริมานแก๊สที่สูงกว่าค่าที่กำหนดไว้ สัญญาณแจ้งเตือนก็จะดังขึ้นทันที

บทที่ 2

เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

          ในการจัดทำโครงการเรื่อง เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล คณะผู้จัดทำได้ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องแนะนำเสนอตามลำดับต่อไปนี้

          ๒.๑ เซ็นเซอร์ (Sensor)

          ๒.๒ ต้วต้านทาน (Resistor)

          ๒.๓ LCD Display

          ๒.๔ ไมโครคอนโทรลเลอร์

          ๒.๕ บอร์ด Arduino

รายละเอียดดังนี้

๒.๑ เซ็นเซอร์ (Sensor)

ภาพประกอบที่ ๑ เซ็นเซอร์ (sensor)

          ตัวรับรู้ หรือ เซ็นเซอร์ (อังกฤษ: sensor) เป็นวัตถุชนิดหนึ่งที่มีหน้าที่ตรวจจับเหตุการณ์หรือการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมของตัวมันเอง จากนั้นมันก็จะให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันออกมา ตัวรับรู้เป็นตัวแปรสัญญาณ (อังกฤษ: transducer) ชนิดหนึ่ง มันสามารถให้สัญญาณออกมาได้หลากหลายชนิด แต่โดยทั่วไปจะใช้สัญญาณไฟฟ้าหรือสัญญาณแสง ยกตัวอย่างเช่นคู่ควบความร้อน (อังกฤษ: thermocouple) จะแปลงค่าอุณหภูมิ(สิ่งแวดล้อม)ให้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน ในทำนองที่คล้ายกัน เทอร์มอมิเตอร์แบบปรอทในหลอดแก้วจะเปลี่ยนอุณหภูมิที่วัดได้ให้อยู่ในรูปการขยายตัวหรือการหดตัวของของเหลว ซึ่งสามารถอ่านได้บนหลอดแก้วที่ผ่านการสอบเทียบแล้ว ตัวรับรู้ทุกชนิดจะต้องผ่านการสอบเทียบ (อังกฤษ: calibrate) โดยเทียบกับค่ามาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับ

          ตัวรับรู้ถูกใช้ในอุปกรณ์ประจำวัน เช่นปุ่มกดลิฟต์แบบไวต่อการสัมผัส(เซ็นเซอร์สัมผัส) และโคมไฟที่สลัวหรือสว่างขึ้นโดยการสัมผัสที่ฐาน นอกจากนี้ยังมีการใช้งานเซ็นเซอร์นับไม่ถ้วนที่คนส่วนใหญ่ไม่ได้รับรู้ ด้วยความก้าวหน้าทางเครื่องกลจุลภาคและแพลตฟอร์มไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ง่ายต่อการใช้งาน การใช้งานของตัวรับรู้ได้ขยายออกไปไกลเกินกว่าการวัดในสาขาอุณหภูมิ, ความดันหรือการไหลแบบเดิมส่วนมาก ยกตัวอย่างเช่น MARG (Magnetic, Angular Rate, and Gravity) sensors ยิ่งไปกว่านั้น ตัวรับรู้แบบแอนะล็อคเช่นโปเทนฉิโอมิเตอร์และตัวต้านทานที่ไวต่อแรงยังคงถูกใช้อยู่อย่างกว้างขวาง การใช้งานจะรวมถึงการผลิตและเครื่องจักร, เครื่องบินและยานอวกาศ, รถยนต์, เครื่องไฟฟ้า, การแพทย์, และหุ่นยนต์ มันยังรวมถึงในชีวิตประจำวัน

          ความไวของตัวรับรู้หมายถึงว่าสัญญาณส่งออกของตัวรับรู้จะเปลี่ยนแปลงมากแค่ไหนเมื่อปริมาณของสัญญาณที่ป้อนเข้าเพื่อทำการวัดมีการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่นถ้าปรอทในเทอร์มอมิเตอร์เครื่องไหวไป 1 ซม. เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป 1 องศาเซลเซียส ดังนั้นความไวจะมีค่าเป็น 1 เซนติเมตร/°C (สมมติว่าสโลป Dy/Dx มีลักษณะเป็นเชิงเส้น) ตัวรับรู้บางตัวยังอาจมีผลกระทบกับสิ่งที่มันวัด; เช่นเทอร์มอมิเตอร์ที่อุณหภูมิห้องถูกใส่ลงในถ้วยร้อนที่ใส่ของเหลว ความเย็นของเทอร์มอมิเตอร์จะทำให้ของเหลวเย็นลงในขณะที่ของเหลวทำให้เทอร์มอมิเตอร์ร้อนขึ้น ตัวรับรู้จำเป็นจะต้องมีการออกแบบเพื่อให้มีผลขนาดเล็กกับสิ่งที่ถูกวัด; การทำให้ตัวรับรู้มีขนาดเล็กลงมักจะปรับปรุงให้ดีขึ้นในเรื่องนี้และอาจทำให้เกิดข้อได้เปรียบอื่น ๆ [อ้างจำเป็น] ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะช่วยให้มีการสร้างตัวรับรู้อื่น ๆ มากขึ้นอีกมากมายในขนาดจุลภาคเช่นไมโครเซนเซอร์โดยใช้เทคโนโลยี MEMS (Microelectromechanical systems) ในหลายกรณีส่วนใหญ่ ไมโครเซนเซอร์จะมีความเร็วและความไวที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกรรมวิธีแบบมหภาค

          ๒.๑.๒ การจำแนกประเภทของข้อผิดพลาดในการวัด

ตัวรับรู้ที่ดีต้องทำตามกฎต่อไปนี้

- มีความไวต่อคุณสมบัติที่จะวัด

- มีความไวต่อคุณสมบัติอื่นใด ๆที่อาจจะพบได้ในการประยุกต์ใช้ของมัน

- ไม่มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติที่จะวัด

ตัวรับรู้ในอุดมคติจะถูกออกแบบมาให้เป็นแบบเชิงเส้นหรือเป็นเส้นตรงกับบางฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายของการวัดซึ่งปกติเป็นค่าลอการิทึม เอาต์พุตของตัวรับรู้ดังกล่าวเป็นสัญญาณแอนะล็อคและเป็นสัดส่วนโดยตรงกับค่าหรือฟังก์ชันที่เรียบง่ายของคุณสมบัติที่ถูกวัด จากนั้น ความไวจะถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนระหว่างสัญญาณเอาต์พุตกับคุณสมบัติที่ถูกวัด ตัวอย่างเช่น ถ้าเซ็นเซอร์ตัวหนึ่งใช้วัดอุณหภูมิและมีเอาต์พุตเป็นแรงดันค่าหนึ่ง ความไวจะเป็นค่าคงที่มีหน่วยเป็นโวลต์/เคลวิน [V/K]; เซ็นเซอร์นี้ทำงานเป็นเชิงเส้นเพราะอัตราส่วนเป็นค่าคงที่ที่ทุกจุดของการวัด

สำหรับสัญญาณเซ็นเซอร์ที่เป็นแอนะล๊อคที่จะต้องถูกประมวล หรือถูกใช้ในอุปกรณ์ดิจิทัล มันจะต้องถูกแปลงให้เป็นสัญญาณดิจิทัลโดยใช้ตัวแปลงแอนะล๊อคเป็นดิจิตอล (อังกฤษ: analog-to-digital converter หรือ ADC)

๒.๑.๒ การเบี่ยงเบนของตัวรับรู้

ถ้าเซ็นเซอร์ไม่เป็นอุดมคติ การเบี่ยงเบนหลายประเภทสามารถถูกสังเกตได้ดังนี้:

- ความไวอาจแตกต่างในทางปฏิบัติจากค่าที่ระบุไว้ สิ่งนี้เรียกว่าข้อผิดพลาดของความไว

- เนื่องจากช่วงของสัญญาณเอาต์พุตจะถูกจำกัดเสมอ ดังนั้นในที่สุดสัญญาณเอาต์พุตก็จะตกลงถึงขั้นต่ำสุดหรือขึ้นสูงถึงขั้นสูงสุดเมื่อคุณสมบัติที่จะทำการวัดมีค่าเกินขีดจำกัด ช่วงเต็มสเกลจะกำหนดค่าสูงสุดและต่ำสุดของคุณสมบัติที่จะทำการวัด [citation needed]

- ถ้าสัญญาณเอาต์พุตไม่เป็นศูนย์เมื่อคุณสมบัติที่ถูกวัดเป็นศูนย์ ตัวรับรู้จะมีการชดเชยหรือไบอัส สิ่งนี้ถูกกำหนดว่าเป็นเอาต์พุตของตัวรับรู้ที่อินพุตเป็นศูนย์

- ถ้าความไวไม่คงที่ตลอดช่วงการทำงานของตัวรับรู้ สิ่งนี้เรียกว่าการไม่เป็นเชิงเส้น ปกติสิ่งนี้มักจะถูกกำหนดโดยปริมาณเอาต์พุตที่แตกต่างจากพฤติกรรมในอุดมคติตลอดช่วงที่เต็มสเกลของตัวรับรู้ มักจะหมายถึงเป็นร้อยละของจำนวนเต็มสเกล

- ถ้าค่าความเบี่ยงเบนเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของคุณสมบัติที่ถูกวัดตลอดช่วงเวลา มันจะมีข้อผิดพลาดแบบไดนามิก บ่อยครั้งที่พฤติกรรมนี้จะถูกอธิบายด้วยการพล็อตกร๊าฟที่เป็นลางแสดงให้เห็นข้อผิดพลาดที่มีความไวกับเฟสชิฟที่เป็นฟังชั่นของความถี่ของสัญญาณอินพุตที่เป็นระยะ ๆ

- ถ้าสัญญาณเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆเป็นอิสระจากคุณสมบัติที่ถูกวัด สิ่งนี้ถูกกำหนดให้เป็น 'ดริฟท์' (drift) ดริฟท์ระยะยาวมักจะบ่งบอกถึงการเสื่อมสมรรถภาพอย่างช้า ๆ ของคุณสมบัติของตัวรับรู้ตลอดช่วงเวลาอันยาวนาน

- เสียงรบกวนเป็นการเบี่ยงเบนแบบสุ่มของสัญญาณที่แปรตามเวลา

- hysteresis เป็นข้อผิดพลาดอันหนึ่งที่เกิดขึ้นโดยเมื่อคุณสมบัติที่ถูกวัดเปลี่ยนทิศทางเป็นตรงกันข้าม แต่มีความล่าช้าของเวลาที่แน่นอนบางอย่างสำหรับตัวรับรู้ที่จะตอบสนอง เป็นการสร้างข้อผิดพลาดในการชดเชยที่แตกต่างกันในทิศทางหนึ่งมากกว่าอีกทิศทางหนึ่ง

- ถ้าตัวรับรู้มีสัญญาณเอาต์พุตเป็นดิจิทัล เอาต์พุตจะเป็นค่าประมาณที่สำคัญของคุณสมบัติที่ถูกวัด ข้อผิดพลาดโดยประมาณจะถูกเรียกว่า ข้อผิดพลาดจากการแปลงเป็นค่าดิจิทัล (อังกฤษ: digitization error)

- ถ้าสัญญาณถูกตรวจสอบแบบดิจิทัล ข้อจำกัดของความถี่ที่ใช้เพื่อสุ่มตัวอย่างยังสามารถทำให้เกิดข้อผิดพลาดแบบไดนามิกด้วยเช่นกัน หรือถ้าเสียงรบกวนที่มีการแปรเปลี่ยนหรือมีการเพิ่มเข้ามาทำการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะที่ความถี่ที่ใกล้อัตราการสุ่มตัวอย่างหลายกลุ่มอาจก่อให้เกิดข้อผิดพลาดได้

- ตัวรับรู้อาจไวต่อคุณสมบัติอื่นบ้างไม่มากก็น้อยนอกเหนือจากคุณสมบัติที่กำลังถูกวัด ตัวอย่างเช่น ตัวรับรู้ส่วนใหญ่จะได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมของพวกมัน

การเบี่ยงเบนทั้งหลายเหล่านี้สามารถแยกประเภทได้ว่าเป็นข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบหรือข้อผิดพลาดจากการสุ่ม ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบบางครั้งอาจจะได้รับการชดเชยด้วยวิธีการบางอย่างของการสอบเทียบ เสียงรบกวนเป็นข้อผิดพลาดแบบสุ่มที่สามารถทำให้ลดลงได้โดยการประมวลผลสัญญาณ เช่นการกรอง ปกติจะอยู่ที่ค่าใช้จ่ายของพฤฒิกรรมแบบไดนามิกของตัวรับรู้

                    ๒.๑.๒.๑ ความละเอียด

                    ความละเอียดของตัวรับรู้คือการเปลี่ยนแปลงที่เล็กที่สุดที่มันจะสามารถตรวจพบได้ในปริมาณที่มันกำลังวัด เช่นในจอแสดงผลแบบดิจิทัล ดิจิตหลักที่สำคัญน้อยที่สุดจะกระพริบ เป็นการแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของขนาดนั้นเท่านั้นที่จะถูกปรับละเอียด ความละเอียดจะเกี่ยวข้องกับความแม่นยำที่จะทำการวัด ตัวอย่างเช่นหัววัดอุโมงค์การสแกน (ปลายแหลมใกล้พื้นผิวใช้รวบรวมกระแสอุโมงค์อิเล็กตรอน) สามารถสร้างความละเอียดในการวัดอะตอมและโมเลกุล

                ๒.๑.๓ เซ็นเซอร์ในธรรมชาติ

ข้อมูลเพิ่มเติม: การรับรู้

อวัยวะของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีเซ็นเซอร์ทางชีวภาพที่มีหน้าที่คล้ายกับอุปกรณ์เชิงกลที่ได้อธิบายไว้ เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นเซลล์พิเศษมีความไวต่อ

- แสง, การเคลื่อนไหว, อุณหภูมิ, สนามแม่เหล็ก, แรงโน้มถ่วง, ความชื้น, การสั่นสะเทือน, แรงดัน, สนามไฟฟ้า, เสียงและลักษณะทางกายภาพอื่น ๆของสภาพแวดล้อมภายนอก

- ลักษณะทางกายภาพของสภาพแวดล้อมภายในเช่นแรงยืด, การเคลื่อนไหวของอวัยวะ และตำแหน่งของอวัยวะที่ยื่นออกมาจากร่างกาย (การรับรู้การเคลื่อนไหวของอวัยวะ)

- โมเลกุลสิ่งแวดล้อมรวมทั้ง สารพิษ, สารอาหาร, และ ฟีโรโมน

- การประมาณค่าของการปฏิสัมพันธ์สารชีวโมเลกุลและบางพารามิเตอร์จลนศาสตร์

- สภาพแวดล้อมการเผาผลาญภายในเช่น ระดับน้ำตาล, ระดับออกซิเจน หรือ osmolality

- โมเลกุลสัญญาณภายในเช่น ฮอร์โมน, สารสื่อประสาท และ cytokines

- ความแตกต่างระหว่างโปรตีนของอวัยวะตัวเองและของสภาพแวดล้อมหรือสิ่งมีชีวิตต่างด้าว

         

๒.๑.๔ เซ็นเซอร์เคมี

เซ็นเซอร์เคมีเป็นอุปกรณ์การวิเคราะห์ตัวเองที่สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของ สภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลวหรือก๊าซ ข้อมูลถูกจัดให้อยู่ในรูปแบบของสัญญาณ ทางกายภาพที่สามารถวัดได้ที่มีสหสัมพันธ์กับความเข้มข้นของสารเคมีชนิดหนึ่ง (เรียกว่าเป็นตัว วิเคราะห์) สองขั้นตอนหลักมีส่วนร่วมในการทำงานของเซ็นเซอร์ทางเคมีคือ การรับรู้ และการถ่ายเทกระแส ในขั้นตอนการรับรู้ โมเลกุลตัววิเคราะห์เลือกปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลหรือไซต์ของตัวรับที่รวมอยู่ในโครงสร้างขององค์ประกอบการรับรู้ของเซ็นเซอร์ ดังนั้นพารามิเตอร์คุณลักษณะทางกายภาพจะแปรเปลี่ยนและการแปรเลี่ยนนี้จะถูกรายงานโดยใช้วิธีการถ่ายเทกระแสแบบบูรณาการที่สร้างสัญญาณเอาต์พุต เซ็นเซอร์เคมีที่มีพื้นฐานจากวัสดุการรับรู้ของธรรมชาติทางชีวภาพเรียกว่าไบโอเซนเซอร์ อย่างไรก็ตาม เมื่อวัสดุสังเคราะห์ biomimetic กำลังจะแทนที่ บางส่วนของวัสดุ biomaterials เพื่อการรับรู้ ความแตกต่างที่คมชัดระหว่างไบโอเซนเซอร์และเซ็นเซอร์เคมีมาตรฐานคือ superfluous วัสดุ biomimetic ทั่วไปที่ถูกใช้ในการพัฒนาเซ็นเซอร์ เป็นโพลีเมอ และ aptamers ที่ถูกพิมพ์แบบโมเลกุล

๒.๑.๕ ไบโอเซ็นเซอร์

ใน biomedicine และเทคโนโลยีชีวภาพ เซ็นเซอร์ที่ตรวจพบตัววิเคราะห์, ต้องขอบคุณองค์ประกอบทางชีวภาพ เช่น เซลล์, โปรตีน, กรดนิวคลีอิค หรือ โพลีเมอ biomimetic, จะถูกเรียกว่า ไบโอเซนเซอร์ ในขณะที่เซ็นเซอร์ที่ไม่ใช่ชีวภาพ, แม้ว่าจะเป็นอินทรีย์(= เคมีคาร์บอน) สำหรับตัววิเคราะห์ทางชีวภาพจะถูกเรียกว่านาโนเซ็นเซอร์ (เช่น microcantilevers) คำศัพท์นี้ใช้สำหรับทั้งงานในหลอดทดลองและในสัตว์ทดลอง การห่อหุ้มขององค์ประกอบทางชีวภาพใน ไบโอเซนเซอร์นำเสนอปัญหาที่แตกต่างกันเล็กน้อยจากพวกที่อยู่ในเซ็นเซอร์สามัญ มันก็สามารถทำได้ทั้งโดยวิธีการของอุปสรรค semipermeable เช่นเยื่อฟอกไตหรือไฮโดรเจลหรือพอลิเมอแมทริกซ์ 3 มิติ ซึ่งเป็นทั้งกายภาพจำกัดแมคโครโมเลกุลที่มีความไวหรือทางเคมีจำกัดแมคโครโมเลกุลโดยการผูกมัดมันเข้ากับนั่งร้าน

๒.๑.๖ เซ็นเซอร์แก๊ส

เซนเซอร์ (Sensor)Gas Detector โดยทั่วไป ก็จะมีอยู่ 4 ประเภทหลัก ๆ ก็คือ

- Catalytic Sensor มีหลักการทำงานคือ เมื่อมีก๊าซผ่านเข้ามายังตัวเซ็นเซอร์ ก็จะส่งผลให้ค่าความต้านทานลัพธ์ในวงจรบริดจ์เกิดการไม่สมดุล และส่งสัญญาณเอาต์พุตออกมา ซึ่งเป็นค่าที่แปรผันแบบเป็นสัดส่วนกับค่าความหนาแน่นของก๊าซ เซ็นเซอร์ชนิดนี้มีข้อดี คือ ราคาไม่แพง มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ง่ายต่อการออกแบบในการใช้งาน รวมถึงมีความทนทานสูงอีกด้วย ส่วนข้อเสีย คือ อาจมีผลกระทบที่เป็นพิษได้จากสารเร่งปฏิกิริยาที่ฉาบเคลือบที่ขดลวดไฟฟ้า เซนเซอร์ประเภทนี้เหมาะกับการตรวจจับก๊าซติดไฟได้ (Combustible Gases)

- Electrochemical Sensor มีหลักการทำงานคือ โครงสร้างที่อยู่ภายในอันประกอบไปด้วยสารอิเล็กโตรไลต์ จะทำปฏิกิริยากับก๊าซที่ผ่านเข้ามายังตัวเซนเซอร์ แต่ก็มีข้อจำกัดตรงที่ตรวจจับก๊าซได้เป็นบางชนิด เช่น คลอรีน คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และไฮโดรเจน เซนเซอร์ประเภทนี้เหมาะกับการตรวจจับก๊าซพิษที่ไม่ติดไฟ

- Infrared Sensor มีหลักการทำงานคือ ใช้อุปกรณ์ประเภทแสงทำหน้าที่ตรวจจับก๊าซ เซ็นเซอร์ชนิดนี้มีข้อดี คือ ไม่เกิดผลกระทบที่เป็นพิษจากสารเร่งปฏิกิริยาภายในตัวเซนเซอร์ ส่วนข้อเสีย คือ ลำแสงที่ใช้ในการตรวจจับก๊าซอาจถูกเบี่ยงเบนโดยสิ่งกีดขวางอื่น ๆ ได้ เซนเซอร์ประเภทนี้เหมาะกับการตรวจจับก๊าซติดไฟได้ (Combustible Gases)

- Solid State Sensor มีหลักการทำงานคือ เมื่อมีก๊าซผ่านเข้ามายังตัวเซนเซอร์ ก็จะมีโครงสร้างภายในที่ประกอบไปด้วยสารกึ่งตัวนำ คือ ดีบุกออกไซด์ (Tin Oxide) ซึ่งจะมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ก็จะทำการตอบสนองต่อก๊าซที่ผ่านเข้ามา โดยเกิดการเปลี่ยนค่าความต้านทาน ข้อดีคือ สามารถตรวจจับก๊าซได้หลายชนิดในย่าน ppm อีกทั้งราคาไม่แพง มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน รวมถึงมีความทนทานสูงอีกด้วย แต่ก็มีข้อเสีย คือ อาจมีความจำเป็นต้องปรับตั้งเครื่องบ่อย เนื่องจากอาจเกิดความผิดพลาดในการอ่านค่าได้เมื่อเซนเซอร์ตอบสนองกับก๊าซที่ปะปนอยู่ในธรรมชาติ เซนเซอร์ประเภทนี้เหมาะกับการตรวจจับก๊าซพิษที่ไม่ติดไฟ

๒.๑.๖.๑ เกณฑ์การเลือกใช้เซ็นเซอร์

อุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่แนะนำจะขึ้นอยู่กับรายละเอียดดังนี้

                    - ระยะตรวจจับที่ต้องการ

                    - เป้าหมายในการตรวจจับ

                    - รูปแบบของหน้าสัมผัสของเซ็นเซอร์ แบบหัวเรียบ หรือแบบหัวยื่น

                    - รูปร่างของเซ็นเซอร์ / รูปแบบการติดตั้ง

                    - เซ็นเซอร์ตรวจจับแก๊สแบบอื่น ๆ

                    - สภาพแวดล้อมที่ติดตั้งเซ็นเซอร์

                    - การป้องกันทางกลศาสตร์

                    - ข้อกำหนด และความต้องการทางด้านไฟฟ้า (AC/DC, 3สาย/2สาย)

๒.๑.๗ ระยะในการตรวจจับ

โดยระยะในการตรวจจับจะขึ้นอยู่กับตัวแปรดังนี้

          ๒.๑.๗.๑ ขนาดของขดลวดเซ็นเซอร์

                   - ขนาดของตัวเซ็นเซอร์

                   - ยิ่งคุณภาพของเซ็นเซอร์สูง ประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์จะได้มาตรฐานมากขึ้น

๒.๑.๘ ระยะตรวจจับ

ระยะตรวจจับ คือ ระยะที่วัตถุเป้าหมายเข้ามาใกล้หน้าสัมผัสของเซ็นเซอร์ โดยทำให้เกิดการเปลี่ยนในค่าของสัญญาณที่ส่งออกไป

๒.๒ ตัวต้านทาน (Resistor)

ภาพประกอบที่ ๒ ตัวต้านทาน (resistor)

          ตัวต้านทาน หรือ รีซิสเตอร์ (อังกฤษ: resistor) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติในการต้านการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้า ทำด้วยลวดต้านทานหรือถ่านคาร์บอน เป็นต้น นั่นคือ ถ้าอุปกรณ์นั้นมีความต้านทานมาก กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านจะน้อยลง เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดพาสซีฟสองขั้ว ที่สร้างความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมขั้วทั้งสอง (V) โดยมีสัดส่วนมากน้อยตามปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน (I) อัตราส่วนระหว่างความต่างศักย์ และปริมาณกระแสไฟฟ้า ก็คือ ค่าความต้านทานทางไฟฟ้า หรือค่าความต้านทานของตัวนำมีหน่วยเป็นโอห์ม ( สัญลักษณ์ : Ω ) เขียนเป็นสมการตามกฏของโอห์ม ดังนี้

ค่าความต้านทานนี้ถูกกำหนดว่าเป็นค่าคงที่สำหรับตัวต้านทานธรรมดาทั่วไปที่ทำงานภายในค่ากำลังงานที่กำหนดของตัวมันเอง

ตัวต้านทานทำหน้าที่ลดการไหลของกระแสและในเวลาเดียวกันก็ทำหน้าที่ลดระดับแรงดันไฟฟ้าภายในวงจรทั่วไป Resistors อาจเป็นแบบค่าความต้านทานคงที่ หรือค่าความต้านทานแปรได้ เช่นที่พบใน ตัวต้านทานแปรตามอุณหภูมิ(อังกฤษ: thermistor), ตัวต้านทานแปรตามแรงดัน(อังกฤษ: varistor), ตัวหรี่ไฟ(อังกฤษ: trimmer), ตัวต้านทานแปรตามแสง(อังกฤษ: photo resistor) และตัวต้านทานปรับด้วยมือ(อังกฤษ: potentiometer)

ตัวต้านทานเป็นชิ้นส่วนธรรมดาของเครือข่ายไฟฟ้าและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ และเป็นที่แพร่หลาย ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวต้านทานในทางปฏิบัติจะประกอบด้วยสารประกอบและฟิล์มต่างๆ เช่นเดียวกับ สายไฟต้านทาน (สายไฟที่ทำจากโลหะผสมความต้านทานสูง เช่น นิกเกิล-โครเมี่ยม) Resistors ยังถูกนำไปใช้ในวงจรรวม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์แอนะล็อก และยังสามารถรวมเข้ากับวงจรไฮบริดและวงจรพิมพ์ ฟังก์ชันทางไฟฟ้าของตัวต้านทานจะถูกกำหนดโดยค่าความต้านทานของมัน ตัวต้านทานเชิงพาณิชย์ทั่วไปถูกผลิตในลำดับที่มากกว่าเก้าขั้นของขนาด เมื่อทำการระบุว่าตัวต้านทานจะถูกใช้ในการออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ ความแม่นยำที่จำเป็นของความต้านทานอาจต้องให้ความสนใจในการสร้างความอดทนของตัวต้านทานตามการใช้งานเฉพาะของมัน นอกจากนี้ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานยังอาจจะมีความกังวลในการใช้งานบางอย่างที่ต้องการความแม่นยำ ตัวต้านทานในทางปฏิบัติยังถูกระบุถึงว่ามีระดับพลังงานสูงสุดซึ่งจะต้องเกินกว่าการกระจายความร้อนของตัวต้านทานที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในวงจรเฉพาะ สิ่งนี้เป็นความกังวลหลักในการใช้งานกับอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ตัวต้านทานที่มีอัตรากำลังที่สูงกว่าก็จะมีขนาดที่ใหญ่กว่าและอาจต้องใช้ heat sink ในวงจรไฟฟ้าแรงดันสูง บางครั้งก็ต้องให้ความสนใจกับอัตราแรงดันการทำงานสูงสุดของตัวต้านทาน ถ้าไม่ได้พิจารณาถึงแรงดันไฟฟ้าในการทำงานขั้นต่ำสุดสำหรับตัวต้านทาน ความล้มเหลวอาจก่อให้เกิดการเผาไหม้ของตัวต้านทาน เมื่อกระแสไหลผ่านตัวมัน

ตัวต้านทานในทางปฏิบัติมีค่าการเหนี่ยวนำต่ออนุกรมและค่าการเก็บประจุขนาดเล็กขนานอยู่กับมัน ข้อกำหนดเหล่านี้จะมีความสำคัญในการใช้งานความถี่สูง ในตัวขยายสัญญาณเสียงรบกวนต่ำหรือพรีแอมป์ ลักษณะการรบกวนของตัวต้านทานอาจเป็นประเด็น การเหนี่ยวนำที่ไม่ต้องการ, เสียงรบกวนมากเกินไปและค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้ ในการผลิตตัวต้านทาน ปกติพวกมันจะไม่ได้ถูกระบุไว้เป็นรายต้วของตัวต้านทานที่ถูกผลิตโดยใช้เทคโนโลยีอย่างใดอย่างหนึ่ง ตระกูลของ ตัวต้านทานเดี่ยวก็มีคุณลักษณะตาม form factor ของมัน นั่นคือ ขนาดของอุปกรณ์และตำแหน่งของขา (หรือขั้วไฟฟ้า) ซึ่งมีความเกี่ยวข้องในการผลิตจริงของวงจรที่นำมันไปใช้

ชนิดของตัวต้านทาน ตัวต้านทานที่ผลิตออกมาในปัจจุบันมีมากมายหลายชนิด ในกรณีที่แบ่งโดยยึดเอาค่าความ ต้านทานเป็นหลักจะแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดคือ

1. ตัวต้านทานแบบค่าคงที่ (Fixed Resistor)

ตัวต้านทานแบบค่าคงที่ (Fixed Resistor) ตัวต้านทานชนิดค่าคงที่มีหลายประเภท ในหนังสือเล่มนี้จะขอกล่าวประเภทที่มีความนิยม ในการนำมาประกอบใช้ในวงจร ทางด้านอิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไป ดังนี้

1. ตัวต้านทานชนิดคาร์บอนผสม (Carbon Composition)

2. ตัวต้านทานแบบฟิล์มโลหะ ( Metal Film)

3. ตัวต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอน ( Carbon Film)

4. ตัวต้านทานแบบไวร์วาวด์ (Wire Wound)

5. ตัวต้านทานแบบแผ่นฟิล์มหนา ( Thick Film Network)

6. ตัวต้านทานแบบแผ่นฟิล์มบาง ( Thin Film Network)

2. ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ (Adjustable Resistor)

ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ โครงสร้างของตัวต้านทานแบบนี้มีลักษณะคล้ายกับแบบไวร์วาวด์ แต่โดยส่วนใหญ่บริเวณลวดตัวนำ จะไม่เคลือบด้วยสารเซรามิคและมีช่องว่างทำให้มองเห็นเส้นลวดตัวนำ เพื่อทำการลัดเข็มขัดค่อมตัวต้านทาน โดยจะมีขาปรับให้สัมผัสเข้ากับจุดใดจุดหนึ่ง บนเส้นลวดของความต้านทาน ตัวต้านทานแบบนี้ส่วนใหญ่มีค่าความต้านทานต่ำ แต่อัตราทนกำลังวัตต์สูง การปรับค่าความต้านทานค่าใดค่าหนึ่ง สามารถกระทำได้ในช่วงของความต้านทานตัวนั้น ๆ เหมาะกับงาน ที่ต้องการเปลี่ยนแปลงความต้านทานเสมอ ๆ

3. ตัวต้านทานแบบเปลี่ยนค่าได้ (Variable Resistor)

ตัวต้านทานแบบเปลี่ยนค่าได้ ตัวต้านทานแบบเปลี่ยนค่าได้ (Variable Resistor) โครงสร้างภายในทำมาจากคาร์บอน เซรามิค หรือพลาสติกตัวนำ ใช้ในงานที่ต้องการเปลี่ยนค่าความต้านทานบ่อย ๆ เช่นในเครื่องรับวิทยุ, โทรทัศน์ เพื่อปรับลดหรือเพิ่มเสียง, ปรับลดหรือเพิ่มแสงในวงจรหรี่ไฟ มีอยู่หลายแบบขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน เช่นโพเทนชิโอมิเตอร์ (Potentiometer) หรือพอต (Pot)สำหรับชนิด ที่มีแกนเลื่อนค่าความต้านทาน หรือแบบที่มีแกนหมุนเปลี่ยนค่าความต้านทานคือโวลลุ่ม (Volume) เพิ่มหรือลดเสียงมีหลายแบบให้เลือกคือ 1 ชั้น, 2 ชั้น และ 3 ชั้น เป็นต้น ส่วนอีกแบบหนึ่งเป็นแบบที่ไม่มีแกนปรับโดยทั่วไปจะเรียกว่า โวลลุ่มเกือกม้า หรือทิมพอต (Trimpot)

หน่วย

โอห์ม (สัญลักษณ์: Ω) เป็นหน่วย SI ของความต้านทานไฟฟ้า ถูกตั้งชื่อตาม จอร์จ ไซมอนโอห์ม หนึ่งโอห์มเทียบเท่ากับหนึ่งโวลต์ต่อหนึ่งแอมแปร์ เนื่องจากตัวต้านทานถูกระบุค่าและถูกผลิตในจำนวนที่เยอะมาก หน่วยที่หาได้เป็นมิลลิโอห์ม(1 mΩ = 0.001 Ω), กิโลโอห์ม (1 kΩ = 1,000 Ω) และ เมกโอห์ม (1 MΩ = 1,000,000 Ω) ยังมีในการใช้งานทั่วไป

ค่าตรงข้ามความต้านทานเรียกว่าค่า conductance ต้วย่อ G = 1/R และมีหน่วยวัดเป็น siemens (หน่วย SI) บางครั้งเรียกว่า mho ดังนั้นซีเมนส์เป็นส่วนกลับของโอห์ม: Ω-1 แม้ว่าแนวคิดของ conductance มักจะถูกใช้ในการวิเคราะห์วงจร ตัวต้านทานในทางปฏิบัติจะถูกระบุไว้เสมอในแง่ของความต้านทาน (โอห์ม) มากกว่าค่า conductance

๒.๓ LCD Display

ภาพประกอบที่ ๓ LCD

          LCD หรือ จอภาพผลึกเหลว (อังกฤษ: liquid crystal display: LCD) เป็นอุปกรณ์จอภาพแบบแบน บาง สร้างขึ้นจากพิกเซลสี หรือพิกเซลโมโนโครมจำนวนมาก ที่เรียงอยู่ด้านหน้าของแหล่งกำเนิดแสง หรือตัวสะท้อนแสง นับเป็นจอภาพที่ได้รับความนิยมมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะใช้กำลังไฟฟ้าน้อยมาก ด้วยเหตุนี้ จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแหล่งจ่ายไฟเป็นแบตเตอรี่

แต่ละพิกเซลของจอผลึกเหลวนั้นประกอบด้วยชั้นโมเลกุลผลึกเหลวที่แขวนลอยอยู่ระหว่างขั้วไฟฟ้าโปร่งแสงสองขั้ว ที่ทำด้วยวัสดุอินเดียมทินออกไซด์ (Indium tin oxide) และตัวกรอง หรือฟิลเตอร์แบบโพลาไรซ์สองตัว แกนโพลาไรซ์ของฟิลเตอร์นั้นจะตั้งฉากกัน เมื่อไม่มีผลึกเหลวอยู่ระหว่างกลาง แสงที่ผ่านทะลุตัวกรองตัวหนึ่งก็จะถูกกั้นด้วยตัวกรองอีกตัวหนึ่ง

ก่อนที่มีการจ่ายประจุไฟฟ้าเข้าไป โมเลกุลผลึกเหลวจะอยู่ในสภาวะไม่เป็นระบบ (chaotic state) ประจุบนโมเลกุลเหล่านี้ทำให้โมเลกุลทั้งหลายปรับเรียงตัวตามร่องขนาดเล็กจิ๋วบนขั้วอิเล็กโตรด ร่องบนขั้วทั้งสองวางตั้งฉากกัน ทำให้โมเลกุลเหล่านี้เรียงตัวในลักษณะโครงสร้างแบบเกลียว หรือไขว้ (ผลึก) แสงที่ผ่านทะลุตัวกรองตัวหนึ่ง จะถูกหมุนปรับทิศทางเมื่อมันผ่านทะลุผลึกเหลว ทำให้มันผ่านทะลุตัวกรองโพลาไรซ์ตัวที่สองได้ แสงครึ่งหนึ่งถูกดูดกลืนโดยตัวกรองโพลาไรซ์ตัวแรก แต่อีกครึ่งหนึ่งผ่านทะลุตัวกรองอีกตัว

เมื่อประจุไฟฟ้าถูกจ่ายไฟยังขั้วไฟฟ้า โมเลกุลของผลึกเหลวก็ถูกถึงขนานกับสนามไฟฟ้า ทำให้ลดการหมุนของแสงที่ผ่านเข้าไป หากผลึกเหลวถูกหมุนปรับทิศทางโดยสมบูรณ์ แสงที่ผ่านทะลุก็จะถูกปรับโพลาไรซ์ให้ตั้งฉากกับตัวกรองตัวที่สอง ทำให้เกิดการปิดกั้นแสงโดยสมบูรณ์ พิกเซลนั้นก็จะมืด จากการควบคุมการหมุนของผลึกเหลวในแต่ละพิกเซล ทำให้แสงผ่านทะลุได้ในปริมาณต่างๆ กัน ทำให้พิกเซลมีความสว่างแตกต่างกันไป

โดยปกติการปรับฟิลเตอร์โพลาไรซ์เพื่อพิกเซลโปร่งแสง เมื่อพักตัว และทึบแสงเมื่ออยู่ในสนามไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม บางครั้งก็เกิดผลตรงกันข้าม สำหรับเอฟเฟกต์แบบพิเศษ

     

 ๒.๓.๑ ชนิดของจอภาพ

- TN+Film (Twisted Nematic) เป็นเทคโนโลยีของจอผลึกเหลว ที่นิยมใช้อย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำ และการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งในปัจจุบัน พัฒนาจนสามารถทำให้มีความเร็วของการตอบสนองด้วยความเร็วสูงเพียงพอที่จะทำให้เงาบนภาพเคลื่อนไหวลดลงได้มาก ทำให้จอแบบ TN+Film มีจุดเด่นด้านการตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว (จอTN+Film จะใช้การวัดการตอบสนอง เป็นแบบ grey to grey ซึ่งจะแตกต่างจากค่า ISO ที่วัดแบบ black to white) แต่จุดเสียของจอแบบ TN+Film นั่นคือมีรัศมีการมองเห็นที่แคบ โดยเฉพาะแนวตั้ง และส่วนใหญ่จะไม่สามารถแสดงสีได้ครบ 16.7ล้านสี (24-bit truecolor)

- IPS (In-Plane Switching) คิดค้นโดยบริษัท Hitachi ในปี พ.ศ. 2539 ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นกว่า TN+Film ทั้งด้านรัศมีการมองเห็น และการแสดงสีที่ 8-bit แต่การปรับปรุงดังกล่าว ทำให้เกิดการตอบสนองที่ชักช้า ถึง 50ms และยังแพงมากอีกด้วย

จากนั้นในปี พ.ศ. 2541 Hitachi ได้นำระบบ S-IPS (Super-IPS) ออกมาแทนที่ระบบ IPS เดิม ซึ่งได้มีการปรับปรุงประสิทธิภาพในด้านการตอบสนองที่ดีขึ้น และสีสันที่ใกล้เคียงจอภาพแบบ CRT พบได้ในโทรทัศน์ระบบจอผลึกเหลว

- MVA เป็นการรวมข้อดีระหว่าง TN+Film กับ IPS เข้าด้วยกันทำให้มี Response Time ที่ต่ำ และ View Angle ที่กว้างเป็นพิเศษ แต่มีราคาแพงมาก

- PVA เป็นการพัฒนาจากแบบ MVA ให้มีราคาถูกลงซึ่งทำให้มีค่า Contrast Ratio ที่สูงมาก และมี Response Time ที่ต่ำ ใช้ในจอภาพแบบผลึกเหลวระดับสูง

๒.๔ ไมโครคอนโทรลเลอร์

       เป็นอุปกรณ์ไอซี (IC: Integrated Circuit) ที่สามารถโปรแกรมการทำงานได้ซับซ้อน สามารถรับข้อมูลในรูปสัญญาณดิจิตอลเข้าไปทำการประมวลผลแล้วส่งผลลัพธ์ข้อมูลดิจิตอลออกมาเพื่อนำไปใช้งานตามที่ต้องการได้

       ไมโครคอนโทรลเลอร์ภายในชิพจะมีหน่วยความจำ, Port อยู่ในชิพเพียงตัวเดียวซึ่งอาจจะเรียกได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ชิพเดี่ยว ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นไมโครโพรเซสเซอร์ชนิดหนึ่ง เช่นเดียวกับหน่วยประมวลผลกลาง (CPU: Central Processing Unit) ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ แต่ได้รับการพัฒนาแยกออกมาภายหลังเพื่อนำไปใช้ในวงจรทางด้านงานควบคุม คือ แทนที่ในการใช้งานจะต้องต่อวงจรภายนอกต่างๆ เพิ่มเติมเช่นเดียวกับไมโครโปรเซสเซอร์ ก็จะทำการรวมวงจรที่จำเป็น เช่น หน่วยความจำ, ส่วนอินพุท/เอาท์พุท บางส่วนเข้าไปในตัว ไอซีเดียวกัน และเพิ่มวงจรบางอย่างเข้าไปด้วยเพื่อให้มีความสามารถเหมาะสมกับการใช้ในงานควบคุม เช่น วงจรตั้งเวลา, วงจรการสื่อสารอนุกรม วงจรแปลงสัญญาณอนาล็อคเป็นดิจิตอล เป็นต้น สรุปคือ Microcontroller = Microprocessor + Memory + I/O

๒.๕ บอร์ด Arduino

ภาพประกอบที่ ๔ บอร์ดไมโครคอลโทรลเลอร์ Arduino

       เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ตระกูล AVR ที่มีการพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปิดเผยข้อมูลทั้งด้าน Hardware และ Software ตัว บอร์ด Arduino ถูกออกแบบมาให้ใช้งานได้ง่าย ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษา ทั้งนี้ผู้ใช้งานยังสามารถดัดแปลง เพิ่มเติม พัฒนาต่อยอดทั้งตัวบอร์ด หรือโปรแกรมต่อได้อีกด้วย

       ความง่ายของบอร์ด Arduino ในการต่ออุปกรณ์เสริมต่างๆ คือผู้ใช้งานสามารถต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์จากภายนอกแล้วเชื่อมต่อเข้ามาที่ขา I/O ของบอร์ด (ดูตัวอย่างรูปที่ 1) หรือเพื่อความสะดวกสามารถเลือกต่อกับบอร์ดเสริม (Arduino Shield) ประเภทต่างๆ (ดูตัวอย่างรูปที่ 2) เช่น Arduino XBee Shield, Arduino Music Shield, Arduino Relay Shield, Arduino Wireless Shield, Arduino GPRS Shield เป็นต้น มาเสียบกับบอร์ดบนบอร์ด Arduino แล้วเขียนโปรแกรมพัฒนาต่อได้เลย

                  

 บทที่ ๓

วิธีการดำเนินการ

โครงงานการออกแบบและสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหลครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อ ๑.) เพื่อสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ๒.) เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ๓. )เพื่อความพึงพอใจของผู้ใช้งานเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล คณะผู้จัดทำได้ศึกษาและหาข้อมูลตามเอกสารที่เกี่ยวข้องดังนี้

                   ๓.๑ ศึกษาหลักการทำงานเพื่อหารายระเอียดเพื่อจัดสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ๓.๒ การออกแบบคำนวณและสร้างเครื่องเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ๓.๓ การดำเนินงานสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ๓.๔ การหาประสิทธิภาพเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   มีรายละเอียดดังนี้

          ๓.๑ ศึกษาหลักการทำงานเพื่อหารายระเอียดเพื่อจัดสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ศึกษาหลักการทำงานเพื่อหารายระเอียดเพื่อจัดสร้างโดยมีขั้นตอนต่างๆดังนี้

                   ๓.๑.๑  การศึกษาข้อมูล

                             ๓.๑.๑.๑ ระบบการทำงานของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล สามารถตรวจจับได้รวดเร็วเมื่อมีแก๊สรั่วไหล เมื่อตรวจจับแก๊สแล้ว ปริมานแก๊สที่ตรวจจับได้จะแสดงบนจอ LCD และเมื่อมีปริมานแก๊สที่ตรวจจับได้มีปริมานเกินค่าที่กำหนดไว้ จะทำให้ลำโพงดังขึ้นมาเพื่อแจ้งเตือนการรั่วไหลของแก๊ส

                             ๓.๑.๑.๒ อุปกรณืต่างๆ ที่ใช้ในการสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟ ซึ่งประกอบไปด้วย วงจรควบคุมการตรวจจับแก๊สไวไฟรั่วไหล และวงจะควบคุมการแจ้งเตือน

                             ๓.๑.๑.๓ การคำนวณชิ้นส่วนต่างๆ เพื่อนำมาใช้

                   ๓.๑.๒ การระบุละเอียดการวัสดุ

                   ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนในการวางแผนเลือกใช้วัสดุ โดยพิจารณาเลือกใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติและประสิทธิภาพเหมาะสมกับชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือน แก๊สไวไฟรั่วไหล ให้มีความทนทานต่ออายุการใช้งาน

                   ๓.๑.๓ ศึกษาทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือน แก๊สไวไฟรั่วไหล การออกแบบและคำนวณ การสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือน แก๊สไวไฟรั่วไหล คณะผู้จัดทำได้ใช้หลักการออกแบบและทฤษฎีต่างๆ ดังนี้

                             ๓.๑.๓.๑ เริ่มการทำงาน

                             ๓.๑.๓.๒ ศึกษาหาข้อมูล

                             ๓.๑.๓.๓ ออกแบบเครื่อง

                             ๓.๑.๓.๔ จัดหาอุปกรณ์

                             ๓.๑.๓.๕ เริ่มสร้างเครื่อง

                             ๓.๑.๓.๖ ทำการแก้ไข

                             ๓.๑.๓.๗ ทำการทดลอง

                             ๓.๑.๓.๘ สร้างเครื่องเสร็จ

                             ๓.๑.๓.๙ ทำการวิเคราะห์และสรุป

                             ๓.๑.๓.๑๐ นำเสนอ

          ๓.๒ การออกแบบ คำนวณ และการสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   การออกแบบ คำนวณ และการสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

ให้สามารถทำงานได้ ตามวัตถุประสงค์ โดยมีรายละเอียดดังนี้

                   ๓.๒.๑ การออกแบบเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล โดยคณะผู้จัดทำได้เริ่มจากการออกแบบวงจรตรวจจับแก๊สด้วยเซ็นเซอร์ มีการกำหนดค่าด้วยสวิตช์ และมีการแสดงผลออกทางลำโพงเปียโซและจอ LCD โดยใช้โปรแกรม Arduino ในการเขียนโค้ดคำสั่ง แล้วต่อวงจรเพี่อการทดลอง

                   ๓.๒.๒ การคำนวณหาค่าประกอบต่างๆของเครื่องเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือน แก๊สไวไฟรั่วไหล

                   จากการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ที่เหมาะสมโดยคณะผู้จัดทำได้ดำเนินการคำนวณ หาส่วนประกอบต่างๆของเครื่องเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล โดยมีรายละเอียดดังนี้

๑.)    วงจรตรวจจับด้วยเซ็นเซอร์                        ๑ บอร์ด

๒.)     สวิตช์                                                ๒ ตัว

๓.)     จอ LCD                                             ๑ อัน

๔.)    ลำโพงเปียโซ                                         ๒ ตัว

๕.)    บอร์ดไมโครคอลโทรลเลอร์                        ๑ บอร์ด

๓.๓ การดำเนินงานสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ๓.๓.๑ การออกแบบวงจรเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล โดยใช้

โปรแกรม Proteus

                   ภาพประกอบที่ ๕ การออกแบบระบบการทำงานและโครงสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล โดยใช้โปรแกรม Proteus

                   ๓.๓.๒ การออกแบบระบบการทำงานและโครงสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล 

ภาพประกอบที่  ๖ การออกแบบเครื่องตรวจจับแก๊สไวไฟรั่วไหล

          จากการออกแบบเป็นส่วนสมมุติฐานชิ้นงานที่สมบูรณ์เนื่องจากลักษณะของชิ้นงานและรูปแบบภายนอกที่กลุ่มผู้จัดทำออกแบบให้มีความทันสมัย สะดวกต่อการใช้งาน

๓.๔ การหาประสิทธิภาพเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ๓.๔.๑ การประกอบวงจรเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

ภาพประกอบที่ ๘ การต่อวงจรพร้อมสำหรับการประกอบชิ้นงาน

ภาพประกอบที่ ๙ นำอุปกรณ์ประกอบลงในกล่องชิ้นงาน

ภาพประกอบที่ ๑๐ ชิ้นงานที่ประกอบเสร็จเรียบร้อย พร้อมใช้งาน

บทที่ ๔

ผลการวิเคราะห์ข้อมูล

          การดำเนินโครงการ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหลครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อ ๑.) เพื่อสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ๒.) เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ๓. )เพื่อความพึงพอใจของผู้ใช้งานเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล โดยคณะผู้ดำเนินโครงการ ได้นำเสนอผลการดำเนินการโครงการ และการวิเคราะห์ข้อมูลตามลำดับหัวข้อดังนี้

                   ๔.๑ ขั้นตอนและวิธีการทดลอง เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ๔.๒ สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเสนอผลการวิเคราะห์ข้อมูล

                   ๔.๓ แสดงค่าเฉลี่ยส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ความคิดเห็นเกี่ยวกับการดำเนินโครงการ ด้านการออกแบบ ด้านการใช้งาน และด้านคุณภาพ มีรายละเอียดดังนี้

๔.๑ ขั้นตอนการทดลอง

          ๔.๑.๑ นำเครื่องไปติดตั้ง

          ๔.๑.๒ เสียบปลั๊กโดยใช้ไฟ 220V  เปิดสวิตช์เพื่อให้เครื่องทำงาน

          ๔.๑.๓ กำหนดค่าการแจ้งเตือนด้วยสวิตช์

          ๔.๑.๔ สังเกตค่าปริมานแก๊สที่วัดได้บนจอLCD

          ๔.๑.๕ สรุปผลการทดลอง

๔.๒ สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเสนอผลการวิเคราะห์ข้อมูล

          เพื่อให้การเสนอผลการวิเคราะห์ข้อมูลมีความสะดวก และง่ายต่อการทำความเข้าใจเกี่ยวกับผลการวิเคราะห์ข้อมูล ผู้ดำเนินโครงการจึงได้กำหนกลักษณ์ที่ใช้แทนตัวแปรและค่าสถิติต่างๆ ในการนำเสนอผลการวิเคราะห์ข้อมูล ดังนี้

          x        แทน    ค่าเฉลี่ย

          S.D.     แทน    ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

๔.๓ แสดงค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

         ความคิดเห็นเกี่ยวกับการดำเนินโครงการ ด้านการออกแบบ ด้านการใช้งาน  และด้านคุณภาพ

ตารางที่ ๑ แสดงค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการแปลความหมายความคิดเห็นด้านการใช้งานของโครงการ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

ความคิดเห็นด้านการออกแบบ	ระดับความคิดเห็น		การแปลผล
	x	S.D.
๑. มีความปลอดภัยในการใช้งาน ๒. ลดรายจ่ายเพิ่มรายได้ของผู้งใช้ ๓. มีคู่มือการใช้งานชัดเจน ๔. ช่วยประหยัดเวลาในการทำงาน ๕. สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้	๓.๗ ๓.๙ ๓.๘ ๔.๑ ๓.๗	.๘๒ .๕๗ .๙๒ .๗๔ .๔๘	ดี ดี ดี ดี ดี
รวม	๓.๘๔	.๗๐	ดี

ตารางประกอบที่ ๑ พบว่าควาคิดเห็นของผู้ประเมินด้านการใช้งานของโครงการ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

          โดยภาพรวมอยู่ในระดับดี (X = ๓.๘๔, S.D.= .๗๐) เมื่อพิจารณาเป็นรายข้อ พบว่า อยู่ในระดับดีจำนวน ๕ ข้อ คือ ประหยัดเวลาในการทำงาน (X = ๔.๑, S.D.= .๗๔) รองลงมาคือ ลดรายจ่าย เพิ่มรายได้ของผู้ใช้ (X = ๓.๙, S. D.= .๕๗) และ มีคู่มือการใช้งานชัดเจน (X = ๓.๘, S.D.= .๙๒) ตามลำดับ ส่วนข้อที่มีค่าเฉลี่ยต่ำสุดคือ สามารถนำไปใช้เชิงพาณิชย์ได้ (X = ๓.๗, S.D.= .๔๘)

ตารางที่ ๒  แสดงค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการแปลความหมายความคิดเห็นด้านการออกแบบของโครงการ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

ความคิดเห็นด้านการออกแบบ	ระดับความคิดเห็น		การแปลผล
	x	S.D.
๑. มีความคงทนแข็งแรง ๒. มีความเหมาะสมกับการใช้งาน ๓. เคลื่อนย้ายสะดวก ๔. มีความทันสมัย ๕. ใช้งานง่ายไม่ยุ่งยาก	๔ ๔.๒ ๓.๙ ๓.๘ ๓.๖	.๘๒ .๗๙ .๗๔ .๙๒ .๘๔	ดี ดี ดี ดี ดี
รวม	๓.๙	.๘๒	ดี

ตารางประกอบที่ ๒ พบว่าควาคิดเห็นของผู้ประเมินด้านการออกแบบของโครงการ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

          โดยภาพรวมอยู่ในระดับดี (X = ๓.๙, S.D.= .๗๒) เมื่อพิจารณาเป็นรายข้อ พบว่า อยู่ในระดับดีจำนวน ๕ ข้อ โดยมีข้อเฉลี่ย ๓ อันดับแรกคือ ความเหมาะสมกับการใช้งาน (X = ๔.๒, S.D.= .๗๙) รองลงมาคือ ความคงทนแข็งแรง (X = ๔, S. D.= .๘๒) และ เคลื่อนย้ายสะดวก (X = ๓.๙, S.D.= .๗๔) ตามลำดับ ส่วนข้อที่มีค่าเฉลี่ยต่ำสุดคือ ใช้งานง่ายไม่ยุ่งยาก (X = ๓.๖, S.D.= .๘๔)

ตารางที่ ๓ แสดงค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการแปลความหมายความคิดเห็นด้านคุณภาพของโครงการ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

ความคิดเห็นด้านการออกแบบ	ระดับความคิดเห็น		การแปลผล
	X	S.D.
๑. ใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์ ๒. ใช้ได้ทั่วไปในทุกภูมิภาค ๓. มีลดแรงงานในการผลิต ๔. ลดต้นทุนในการผลิต ๕. คุณภาพชีวิดีขึ้น	๔.๓ ๓.๕ ๓.๕ ๓.๔ ๔.๑	.๔๘ .๕๓ .๗๑ .๕๒ .๕๗	ดี ดี ดี ดี ดี
รวม	๓.๗๖	.๕๖	ดี

ตารางประกอบที่ ๓ พบว่าควาคิดเห็นของผู้ประเมินด้านคุณภาพของโครงการ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

โดยภาพรวมอยู่ในระดับดีสามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ (X = ๓.๗๖, S.D.= .๕๗) เมื่อพิจารณาเป็นรายข้อ พบว่า อยู่ในระดับดีจำนวน ๕ ข้อ โดยมีข้อเฉลี่ย ๓ อันดับแรก คือ ใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์    (X = ๔.๓, S.D.= .๔๘) รองลงมาคือ คุณภาพชีวิตดีขึ้น (X = ๔.๑, S. D.= .๕๗) และ ลดแรงงานในการผลิต (X = ๓.๕, S.D.= .๗๑) ตามลำดับ ส่วนข้อที่มีค่าเฉลี่ยต่ำสุดคือ ลดต้นทุนในการผลิต (X = ๓.๔, S.D.= .๕๒)

บทที่ ๕

สรุปผล อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ

          การจัดทำโครงการครั้งนี้ เป็นการสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ซึ่งคณะผู้ดำเนินการโครงการ นำเสนอการสรุปผลการดำเนินโครงการ อภิปรายผล  และข้อเสนอแนะตามลำดับขั้นตอนดังต่อไปนี้

          ๕.๑ สรุปผล

          ๕.๒ อภิปรายผล

          ๕.๓ ข้อเสนอแนะ

                   ๕.๓.๑ ข้อเสนอแนะในการประยุกต์ใช้

                   ๕.๓.๒ ข้อเสนอแนะในการขยายผลการวิจัย

๕.๑ สรุปผล

          ๕.๑.๑ วัตถุประสงค์

                   ๕.๑.๑.๑ เพื่อสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ๕.๑.๑.๒ เพื่อหาประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

                   ๕.๑.๑.๓ เพื่อสำรวจความพึงพอใจของผู้ใจของผู้ใช้เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล

          ๕.๑.๒ ขอบเขตของโครงการ

                   ๕.๑.๒.๑ คุณสมบัติของโครงการ

                   ๕.๑.๒.๒ SENSOR ตรวจจับแก๊สในอากาศ

                   ๕.๑.๒.๓ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหลทำงานตลอดเวลา

                   ๕.๑.๒.๔ ขั้นตอนการใช้งาน

                             ๕.๔.๑.๑ นำเครื่องไปติดตั้ง

                             ๕.๔.๑.๒ เสียบปลั๊กโดยใช้ไฟ 220V  เปิดสวิตช์เพื่อให้เครื่องทำงาน

                             ๕.๔.๑.๓ กำหนดค่าการแจ้งเตือนด้วยสวิตช์

                             ๕.๔.๑.๔ สังเกตค่าปริมานแก๊สที่วัดได้บนจอLCD

                             ๕.๔.๑.๕ สรุปผลการทดลอง

๕.๑.๓ ผลการดำเนินโครงการ

          ผลการดำเนินโครงการเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ได้ออกแบบสอบถามโดยให้ผู้เชี่ยวชาญทำการประเมิน มีรายระเอียดดังนี้

๑.   ด้านการออกแบบ อยู่ในระดับดี (X = ๓.๙, S.D.= .๗๒)

๒. ด้านการใช้งาน อยู่ในระดับดี (X = ๓.๘๔, S.D.= .๗๐)

                   ๓. ด้านนคุณภาพ อยู่ในระดับดี (X = ๓.๗๖, S.D.= .๕๗)

๕.๒ อภิปรายผล

          การทดสอบเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหลข้างต้นพบว่า เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล สามารถตรวจจับแก๊สที่รั่วไหลในอากาศ โดยมีการแสดงผลปริมานแก๊สที่ตรวจจับได้บนจอแสดงผลLCD และสามารถกำหนดค่าการแจ้งเตือนด้วยสวิตช์ เมื่อมีปริมานแก๊สเกินค่าที่กำหนดไว้จะทำให้ลำโพงเปียโซดังขึ้น เพื่อแจ้งเตือนว่ามีแก๊สไวไฟรั่วไหล และเมื่อปริมานแก๊สมีปริมานน้อยกว่าค่าที่กำหนดไว้ ก็จะไม่มีสัญญาณเสียงดังขึ้นมา

๕.๓ ข้อเสนอแนะ

          ๑. ควรศึกษาวิธีการใช้งานอย่างละเอียด

          ๒. ควรแนะนำการติดตั้งให้กับผู้ใช้งาน

          ๓. ควรเพิ่มทิศทางการตรวจจับของSENSOR ให้ได้หลายทิศทาง

          ๕.๓.๑ ข้อเสนอแนะในการประยุกต์ใช้

                   เราสามารถนำเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหลที่ใช้ในครัวเรือน ไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ได้ เพื่อเป็นการป้องการการเกิดอัคคีภัยและยังช่วยเพิ่มความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สินได้อีกด้วย

          ๕.๓.๒ ข้อเสนอแนะในการขยายผลของโครงการ

                   ในการจัดทำโครงการเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ผู้ดำเนินโครงการได้เสนอการขยายผลของโครงการโดยที่เพิ่มเซ็นเซอร์ตัวจับเป็น ๒ ตัว เพื่อให้สามารถตรวจจับได้แม่นยำขึ้น 

ภาคผนวก

ภาคผนวก ก.

รูปภาพการปฏิบัติงาน

การออกแบบวงจรเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล โดยใช้โปรแกรม Proteus

เตรียมอุปกรณ์ พร้อมประกอบชิ้นงาน

นำอุปกรณ์ประกอบลงในกล่องชิ้นงาน

ชิ้นงานประกอบเสร็จพร้อมทดลอง

ภาคผนวก ข.

คู่มือการใช้งาน

ความเป็นมา           เนื่องจากในปัจจุบันระบบรักษาความปลอดภัยได้เข้ามามีมีบทบาทสำคัญในการป้องกันอุบัติเหตุที่อาจจะเกิดขึ้นอย่างไม่คาดคิด เพื่อลดความเสี่ยงความสูญเสียที่อาจจะเกิดขึ้น จากปัญหาแก๊สรั่วไหลนำมาสู่การเกิดเพลิงไหม้ทำให้เกิดแนวคิดในการจัดทำเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ที่สามารถเลือกระดับปริมานแก๊สที่จะทำการแจ้งเตือนให้แก่ผู้ใช้งานได้รับทราบ และสามารถทำการแก้ปัญหาการรั่วไหลของแก๊สไวไฟก่อนที่จะทำให้เกิดเพลิงไหม้           กลุ่มของข้าพเจ้าได้มองเห็นถึงปัญหาอัคคีภัยที่จะเกิดขึ้นในครัวเรือน ที่ทำให้เกิดความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สิน กลุ่มของข้าพเจ้าจึงได้ประดิษฐ์ เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล เพื่อช่วยลดการเกิดอัคคีภัยและเพิ่มความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สินของผู้ใช้อีกด้วย

วัตถุประสงค์ ๑. เพื่อสร้างเครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ๒. เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเครื่อง ตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล ๓. เพื่อความพึงพอใจของผู้ใช้งานเครื่อง ตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหล วิธีการใช้งาน           ๑. นำเครื่องไปติดตั้ง           ๒. เสียบปลั๊กโดยใช้ไฟ 220 V  เปิดสวิตช์เพื่อให้เครื่องทำงาน           ๓. กำหนดค่าการแจ้งเตือนด้วยสวิตช์           ๔. สังเกตค่าปริมานแก๊สที่วัดได้บนจอLCD

ประโยชน์           เครื่องตรวจจับและแจ้งเตือนแก๊สไวไฟรั่วไหลหมายถึง อุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับแก๊สที่รั่วไหลอยู่ในอากาศได้ โดยมีวงจรตรวจจับแก๊สไวไฟด้วยเซ็นเซอร์ มีการแสดงผลปริมานแก๊สที่ตรวจจับได้บนจอLCD กำหนดค่าการแจ้งเตือนด้วยสวิตช์ และเมื่อมีปริมานแก๊สที่สูงกว่าค่าที่กำหนดไว้ สัญญาณแจ้งเตือนก็จะดังขึ้นทันที

อ้างอิง
- LCD Display
- Arduino
- Resistor
-  Microcontroller

- Amagin