In Modul 2 lernen Sie, wie Sie verschiedene Arten von Kraft- und Dehnungssensoren für eine eingebettete Schaltung spezifizieren und verwenden. Zunächst lernen Sie, wie Dehnungsmessstreifen den piezoresistiven Effekt und Wheatstone-Brücken nutzen, um ein Dehnungssignal auszugeben. Dann werden Sie lernen, wie Wägezellen Dehnungsmessstreifen zur Ausgabe eines Kraftsignals verwenden. Wir haben ein Video über die Demontage einer Waage für Sie, in dem wir Ihnen zeigen, wie die Dehnungsmessstreifen in einer ungewöhnlichen Brückenschaltung angeordnet sind. Schließlich erfahren Sie, wie Touchscreens in Kiosken, PCs und Smartphones funktionieren. Wir haben für Sie eine Laborübung mit Dehnungsmessstreifen vorbereitet, bei der Sie praktische Erfahrungen mit der Verdrahtung der Messgeräte mit dem PSoC-System und dem Schreiben von Code zum Auslesen der Messgeräte sammeln können.

In Modul 3 lernen Sie zunächst, wie magnetische Erkennungssensoren wie Hallsensoren und LVDTs funktionieren, und wie kapazitive Erkennungssensoren funktionieren. Dann werden Sie lernen, wie man Beschleunigungssensoren in einer eingebetteten Schaltung spezifiziert und verwendet. Wir werden besprechen, wie die ersten Beschleunigungssensoren den piezoelektrischen Effekt nutzten, um ein sinusförmiges Signal auszugeben. Wir werden die wichtigsten Prinzipien und Gleichungen für die Messung von Schwingungen durchgehen. Dann lernen Sie, dass spätere Beschleunigungsmesser den piezoresistiven Effekt und interne Dehnungsmessstreifen nutzten, um ein sinusförmiges Signal auszugeben, das die Kraft und nicht die Beschleunigung repräsentiert. Dann erklären wir Ihnen, wie Beschleunigungsmesser heute die MEMS-Technologie und Veränderungen in der Kapazität nutzen, um das Signal auszugeben. Wir bringen Ihnen Gyroskope näher, sowohl die traditionellen mechanischen, die noch immer in Flugzeugen zur Messung der Winkelposition verwendet werden, als auch die modernen MEMS-Geräte, die zur Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit eingesetzt werden.

In Modul 4 lernen Sie, wie Sie Positions- und Bewegungsdetektoren in einer eingebetteten Schaltung spezifizieren und verwenden. Zunächst erfahren Sie etwas über den pyroelektrischen Effekt. Dann erfahren Sie, wie Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder den pyroelektrischen Effekt in kommerziellen Einbruchsalarmen nutzen. Dann erfahren Sie, wie die Entfernungsmessung mit Ultraschall funktioniert, die gleichen Prinzipien, die Wale, Delfine und Fledermäuse nutzen, um in ihrer Welt zu navigieren. Als Letztes behandeln wir die Mikrowellen-Erkennungssensoren, da diese die komplexesten Sensoren sind, die wir in diesem Kurs behandeln. Sie werden in Sensoren zur Positionsbestimmung über große Entfernungen und in kommerziellen Sicherheitssensoren für den Außenbereich eingesetzt.

Dieses Modul enthält die Materialien, die Sie benötigen, um die Dehnungsmessstreifen-Laboraufgabe zu lösen.