Senzorjitipala sodobnega elektronskega sveta

Senzorji – tipala sodobnega elektronskega sveta

Merilnik nivoja s senzorjem tlaka in Arduino modulom.

• Arduino,
• senzor tlaka,
• merilnik sile,
• instrumentacijski ojačevalnik

Na delavnici se udeleženci podrobneje spoznajo z uporabo senzorskih elementov na praktičnem primeru. Delavnica je organizirana tako, da na enostavnem primeru prikaže proces izdelave senzorskega vmesnika za izbrano vrsto senzorja. Proces obsega meritve osnovnih lastnosti senzorskega elementa, načrtovanje in izdelavo vezja za obdelavo senzorskega signala in umerjanje izdelanega merilnega inštrumenta s senzorjem. Kot primer smo si zadali obdelavo signala piezouporovnih senzorjev, med katera spadata merilnik sile (ang. strain gauge, force sensitive resistor, FSR) in senzor tlaka. Končni cilj delavnice je izdelati merilnik nivoja vode s pomočjo senzorja tlaka in Arduino modula. Za ta namen bomo uporabili relativni senzor tlaka (odprt Wheatstoneov mostiček, brez dodanega vezja za obdelavo signala) z merilnim področjem ca. 350 mbar, kar bi teoretično omogočalo meritev višine 1 m. Cilj naloge je, da udeleženci izmerijo neznani nivo v stolpcu vode. Senzorji bodo imeli raztros občutljivosti in ničelne napetosti, zato jih bo potrebno prilagoditi vezju za zajem napetostnega signala in prikaz merjene veličine – Arduino. Udeleženci bodo načrtali in izdelali senzorski vmesnik z instrumentacijskim ojačevalnikom, ki signal senzorja ojači, izhodno karakteristiko senzorja premakne in jo prilagodi merilnemu področju analogno-digitalnega pretvornika (ADC) Arduino modula. Izpis merilnika višine vode je potrebno matematično obdelati, tako da Bluetooth radio oddaja višino vode v cm.

Ekskurzije: Zavod 404

Starostna omejitev: 9. razred OŠ, 1. letnik SŠ, 2. letnik SŠ, 3. letnik SŠ

Potrebna predznanja: fizika, programiranje (Arduino)

Število mest na delavnici: 9

Trajanje delavnice: od 9.00 do 15.00

Mentor: doc. dr. Andrej Trost, izr. prof. Matej Možek