Илья Кулешов
Липецкая область, г. Липецк
МАУ ДО «Центр технического творчества "Новолипецкий"» г. Липецка, 10 класс
НЕСТАНДАРТНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЁМКОСТИ
57
Научный руководитель: Самохин Юрий Петрович, Липецкая область, г. Липецк, МАУ ДО «Центр технического творчества "Новолипецкий"» г. Липецка, педагог дополнительного образования
Цель проекта
Доказать возможность использования многофункционального датчика на основе изменения электрической ёмкости в зависимости от диэлектрической проницаемости.
Задачи
  1. Проанализировать нынешние способы измерения величин.
  2. Разработать и сконструировать датчики.
  3. Разработать электрические схемы всего устройства.
  4. Написать программу для микроконтроллеров, которая переводит сигналы с датчиков в понятную для человека форму.
  5. Разработать 2-х блочную систему измерения и управления процессами.
  6. Разработать в программе Fusion 360 корпус устройства и распечатать его на 3D принтере.
  7. Собрать все компоненты устройства воедино.
  8. Провести испытания устройства.
Практическая значимость
  1. Высокая точность измерения +/- 0.1
  2. Время измерения не выше 2 секунд.
  3. Измеряет 4 параметра жидкости: качество, количество, объём погружённого тела и тип жидкости.
  4. Объём измерения ограничивается только объёмом резервуара.
  5. Крайне высокая надёжность.
Отличительные особенности
  1. Отличительной особенностью устройства является его дешевизна (около 1000 рублей), в то время как обычно такие лабораторные стенды стоят около 30000 рублей.
  2. Как правило таким устройствам требуется большое количество жидкости.
  3. Крайне высокая точность измерения
  4. Из-за простого устройства устройство имеет крайне высокую надёжность.
Актуальность
В настоящее время большинство датчиков, которые используются на производствах, в лабораториях и много где ещё имеют крайне сложное устройство. Куда более простое устройство и более высокую надёжность имеют ёмкостные датчики, но их распространённость желает желать лучшего. В моей работе я попытаюсь расширить ряд данных датчиков.
В нашей жизни используются различные датчики, от правильной работы которых зависят многие вещи. Целью моей работы является разработка датчиков, которые будут иметь простое устройство и высокую надёжность вместе с малой стоимостью. В работе рассматриваются датчики, основанные на эффекте реактивного сопротивления. Датчики создаваемые в процессе работы измеряют качество жидкости, её количество, объём погружённого в жидкость тела и определяют название исследуемой жидкости. В процессе работы было принято решение, что все датчики будут иметь одинаковый интерфейс для подключения к плате с микроконтроллером, в роли которой выступила плата Arduino Uno с микроконтроллером ATmega328. В модели изделия датчики и дисплей для индикации измерений разнесены на два блока, связанные между собой приёмо - передатчиком NRFn2401. Блоки имеют элементы управления для более точной калибровки и переключения между видами измерения. По итогу работы я попытался расширить круг использования эффекта под названием реактивное сопротивление, который, несмотря на то, что известен уже долгое время, очень мало используется в настоящее время.
Итоги
  1. Доказана возможность использования многофункционального датчика на основе изменения электрической ёмкости в зависимости от диэлектрической проницаемости.
  2. Разработаны 4 датчика для наглядной демонстрации.
  3. Для удобства демонстрации разработаны и напечатаны 2 корпуса, для стенда с пробирками и дисплея с элементами управления.
Демонстрация работы устройства
Расписание работы автора проекта
31 марта, ср
Диалог с экспертами
Ответы на вопросы
10:00
10:20

11:35 - 11:45

Винтайкин Б.Е.
Чирский С.П.
31 марта, ср
10:40
11:00
11:20
Новиков В.С.
Кузнецов С.М.
Бункин Н.Ф.

Задайте вопрос автору проекта
Обязанность отвечать на заданные вопросы остается полностью на участнике. Организаторы форума не несут ответственности за сроки получения ответа.
Заполняя данную форму Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.
Пообщайтесь с автором в режиме реального времени
Вы можете посмотреть диалог с экспертом и задать вопросы автору в форме вебинара.
Расписание сессий приведено выше