Sensori fai da te

Imparate a costruire i vostri sensori fai-da-te. È facile, veloce e non costa quasi nulla. Inoltre, imparerete molto sui sensori.

Controlla il nostro video se non avete voglia di leggere.

Come funzionano i sensori

Ci sono innumerevoli tipi di sensori. Sensori per misurare la temperatura, la luce, il suono o le forze, per nominarne solo alcuni. Ogni sensore è costruito in modo diverso e la ricerca viene fatta costantemente su come renderli ancora migliori.

Tuttavia, la maggior parte dei sensori funziona su un principio simile. Sono fondamentalmente un resistore variabile che risponde all'ingresso da misurare.

Guardiamo i sensori di temperatura come esempio. Per molti materiali la resistività aumenta all'aumentare della temperatura. Inoltre, la maggior parte dei metalli conduce molto bene il calore, il che significa che reagiscono velocemente ai cambiamenti di temperatura.

Così, se si misura la resistenza di un filo di rame molto sottile, questa aumenterà quasi in tempo reale quando la temperatura aumenta.

Questo cambiamento di resistenza può essere misurato per calcolare la temperatura.

Ora che sapete come funziona la maggior parte dei sensori, costruiamo i nostri sensori!

Requisiti

Questi materiali sono molto economici e probabilmente ne avete la maggior parte a casa.

Sensore di pressione	Sensore Flex	Sensore di vibrazione
Cartone	Cartone	Resistenza (10 kΩ)
Foglio di alluminio	Foglio di alluminio	Filo di rame (filo singolo)
Nastro	Nastro	Bullone o vite con ~ 3mm Ø
Colla	Colla	Pistola per colla a caldo
Forbici	Forbici
Filo di rame	Filo di rame
Matita	Matita
Carta	Carta

Sensore di pressione

Tagliate due quadrati di 2×2 cm dal cartone, un quadrato di 2×2 cm dalla carta e due quadrati di 2×2 cm dal foglio di alluminio. Per i contatti potete usare il filo di rame o i fili del ponticello. Tagliate 4 cm dal filo di rame o dal filo del ponticello e assicuratevi di rimuovere l'isolamento. Infine, usa la matita per ombreggiare entrambi i lati del quadrato di carta completamente nero.

Nota Se avete il Velostat a casa potete usare quello al posto del quadrato di carta ombreggiato.

Ora tutto è pronto per il montaggio.

Prendete un quadrato di cartone e applicate la colla su un lato. Incollare un contatto in modo che sia leggermente vicino al centro e sporga di circa 2 cm. Coprire il tutto con uno dei quadrati di foglio di alluminio.

Ora costruisci una copia identica con il cartone rimanente, il contatto e il foglio di alluminio. Dopo di che metti il quadrato di carta ombreggiato tra i quadrati di foglio di alluminio come un sandwich - un sandwich di cartone, filo, foglio di alluminio, carta, foglio di alluminio, filo, cartone.

Per concludere la costruzione, avvolgete tutto saldamente con il nastro adesivo.

Sensore Flex

Il sensore flex è simile al sensore di pressione, l'unica differenza è la dimensione. Per il sensore flex è necessario tagliare tutto in rettangoli invece che in quadrati.

Ho usato rettangoli di 1×6 cm perché ho bisogno di questo formato per un progetto futuro.

Qualche ipotesi su cosa potrebbe essere? Lasciatele nei commenti 😀

Sensore di vibrazione

Costruire un sensore di vibrazioni è molto facile. Avvolgi il filo di rame intorno a una vite per ottenere una molla. Poi raddrizzare uno dei lati. Questo serve come contatto in seguito. La molla dovrebbe essere molto traballante. Ho usato un filo di rame di 0,6 mm Ø e ho trovato che 5 cm sono una buona lunghezza finale per la molla.

Ora incollate il resistore nella molla con la pistola per la colla a caldo. Uno dei cavi sarà il secondo contatto. L'altro cavo deve essere perfettamente centrato mentre la colla si asciuga in modo che non tocchi la molla.

In uno stadio immobile il resistore e la molla non si toccano e quindi la corrente non può fluire. Quando il sensore vibra a causa di un impatto, il resistore e la molla si toccano e chiudono il circuito.

Test dei sensori

Il modo più semplice e veloce per testare i sensori è usare un multimetro digitale.

Inserire la sonda nera in COM e la sonda rossa in Ω. Poi girare la manopola su Ω.

Per testare un sensore, collega una sonda a uno dei contatti e l'altra sonda all'altro contatto. Poi puoi premere o piegare o scuotere il sensore per vedere se funziona.

Naturalmente ogni sensore si comporterà in modo diverso, ma si può per esempio misurare l'angolo di flessione di un sensore flex e annotare la resistenza corrispondente. Poi si può leggere la resistenza di quel sensore usando un ADC (Analog Digitale Converter) per misurare l'angolo di flessione corrispondente.

Ecco alcune idee di progetto per i sensori nel caso in cui abbiate bisogno di qualche ispirazione.

• Costruire un tappetino con sensori di pressione integrati che attiva le luci se una persona lo calpesta
• Costruire un goniometro da un sensore Flex per misurare gli angoli
• Aggancia un sensore di vibrazione alla tua lavatrice in modo da essere avvisato quando il bucato è finito