Czujniki DIY

Dowiedz się, jak zbudować własne czujniki DIY. To proste, szybkie i prawie nic nie kosztuje. Dodatkowo dowiesz się wiele o czujnikach.

Sprawdź nasze Wideo jeśli nie masz ochoty czytać.

Jak działają czujniki

Istnieje niezliczona liczba rodzajów czujników. Czujniki do pomiaru temperatury, światła, dźwięku czy siły - to tylko niektóre z nich. Każdy czujnik jest zbudowany inaczej i ciągle prowadzone są badania nad tym, jak uczynić je jeszcze lepszymi.

Jednak większość czujników działa na podobnej zasadzie. Są to zasadniczo zmienne oporniki reagujące na mierzone wejście.

Jako przykład przyjrzyjmy się czujnikom temperatury. W przypadku wielu materiałów rezystywność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Ponadto większość metali bardzo dobrze przewodzi ciepło, co oznacza, że szybko reagują na zmiany temperatury.

Jeśli więc zmierzymy opór bardzo cienkiego drutu miedzianego, będzie on wzrastał niemal w czasie rzeczywistym wraz ze wzrostem temperatury.

Tę zmianę oporu można zmierzyć w celu obliczenia temperatury.

Teraz, gdy już wiesz, jak działa większość czujników, zbudujmy własne!

Wymagania

Materiały te są bardzo tanie i prawdopodobnie większość z nich masz w domu.

Czujnik ciśnienia	Czujnik giętkości	Czujnik drgań
Karton	Karton	Rezystor (10 kΩ)
Folia aluminiowa	Folia aluminiowa	Drut miedziany (pojedyncza żyła)
Taśma	Taśma	Śruba lub wkręt o średnicy ~ 3 mm
Klej	Klej	Pistolet do klejenia na gorąco
Nożyczki	Nożyczki
Drut miedziany	Drut miedziany
Ołówek	Ołówek
Papier	Papier

Czujnik ciśnienia

Wytnij dwa kwadraty o wymiarach 2×2 cm z tektury, jeden kwadrat o wymiarach 2×2 cm z papieru i dwa kwadraty o wymiarach 2×2 cm z folii aluminiowej. Do wykonania styków możesz użyć drutu miedzianego lub zworki. Z miedzianego drutu lub zworki odetnij 4 cm i upewnij się, że usunąłeś izolację. Na koniec zacieniuj ołówkiem obie strony papierowego kwadratu na czarno.

Uwaga Jeśli masz w domu Velostat, możesz go użyć zamiast kwadratu z papieru cieniowanego.

Teraz wszystko jest gotowe do montażu.

Weź kartonowy kwadrat i posmaruj klejem jedną stronę. Przyklej styk tak, aby znajdował się nieco obok środka i wystawał na ok. 2 cm. Przykryj wszystko jednym z kwadratów folii aluminiowej.

Teraz zbuduj identyczną kopię z pozostałej tektury, stykówki i folii aluminiowej. Następnie włóż zacieniony papierowy kwadrat pomiędzy kwadraty z folii aluminiowej jak kanapkę - kanapkę z tektury, drutu, folii aluminiowej, papieru, folii aluminiowej, drutu, tektury.

Aby zakończyć budowę, owiń wszystko mocno taśmą.

Czujnik elastyczny

Czujnik elastyczny jest podobny do czujnika ciśnienia, a jedyną różnicą jest jego rozmiar. W przypadku czujnika giętkiego należy pociąć wszystko na prostokąty, a nie na kwadraty.

Użyłam prostokątów 1×6 cm, ponieważ potrzebuję tego formatu do przyszłego projektu.

Jakieś przypuszczenia, co to może być? Zostawcie je w komentarzach 😀

Czujnik drgań

Zbudowanie czujnika drgań jest bardzo proste. Owiń drut miedziany wokół śruby, aby uzyskać sprężynę. Następnie wyprostuj jeden z boków. Będzie on później służył jako styk. Sprężyna powinna być bardzo chybotliwa. Używałem drutu miedzianego o średnicy 0,6 mm i uznałem, że 5 cm to dobra końcowa długość sprężyny.

Teraz przyklej opornik do sprężyny za pomocą pistoletu do klejenia na gorąco. Jedno z wyprowadzeń będzie drugim stykiem. Drugie wyprowadzenie musi być idealnie wyśrodkowane, gdy klej wyschnie, tak aby nie dotykało sprężyny.

Na nieruchomym stadionie rezystor i sprężyna nie dotykają się, a więc prąd nie może płynąć. Gdy czujnik drgnie na skutek uderzenia, opornik i sprężyna dotykają się i zamykają obwód.

Testowanie czujników

Najszybszym i najłatwiejszym sposobem sprawdzenia czujników jest użycie multimetru cyfrowego.

Podłącz czarną sondę do COM a czerwoną sondę do Ω. Następnie obróć pokrętło, aby Ω.

Aby przetestować czujnik, podłącz jedną sondę do jednego ze styków, a drugą sondę do drugiego styku. Następnie można nacisnąć, zgiąć lub potrząsnąć czujnikiem, aby sprawdzić, czy działa.

Oczywiście każdy czujnik będzie zachowywał się inaczej, ale można na przykład zmierzyć kąt wygięcia czujnika giętkiego i zanotować odpowiadającą mu rezystancję. Następnie można odczytać rezystancję tego czujnika za pomocą narzędzia ADC (Analog Digital C), aby zmierzyć odpowiedni kąt wygięcia.

Oto kilka pomysłów na projekty dla czujników, jeśli potrzebujesz inspiracji.

• Zbuduj matę podłogową z wbudowanymi czujnikami nacisku, która uruchamia światła, gdy ktoś na nią nadepnie
• Zbuduj kątomierz z czujnika Flex, aby mierzyć kąty
• Podłącz czujnik wibracji do pralki, aby otrzymywać powiadomienia o zakończeniu prania