2020年4月14日 星期二

自動給酒精(皂)機_管路設計的科學

原本管路的設計是穿過上板再向下到感應器旁邊
這樣開口會直接向下,避免酒精沿管路滴到感應器
但發現沒有加壓後酒精退得很快(幾乎是馬上)
嘗試加強酒精罐和管路的密封還是一樣
但退到一定的高度就停了!!

天啊~~理化都學到哪裡去了
退到的位置基本上剛好跟開口處是一樣高的
連通管原理告訴我水位會退到和瓶內壓力一樣的位置


因此改變了管路走線的路徑
基本上都只有往上這樣就可以解決連通管的問題
紅色是原本的管路跑法
綠色是改良後的

改良後明顯酒精不會馬上退掉
但幾分鐘後還是會因為酒精瓶失壓降下來

但這樣的管路設計,酒精會很容易沿管路滴下來
實驗室在倒液體經常有這個問題
我們怎麼解決?
沿玻棒就好啦

在管路裡面插一根銅線
前端向下彎,酒精就會乖乖的向下流了

科學不會因為你是誰而改變
這也是她的可愛和可恨之處...

2020年4月13日 星期一

自動給酒精(皂)機

基本上這就是要給女兒的...

去HOLA買枕頭,門口有自動給酒精的機器
女兒覺得很酷
所以老爸決定做一個

很多人都用arduino來做
其實殺雞不用牛刀
電路圖如下

IR接收器要用熱縮套包起來
不然很容易受到其他光線(太陽光)的影響


用一個mosfet來控制pump
當手接近時會反射IR的光線
接收器收到IR就會短路(電阻變小),給mosfet一個訊號接通pump
加上一個50K的VR來控制感應的靈敏度






pump的部分加上一個PWM來控制轉速
PWM作法可以參考這篇
但不想做了,直接買現成的板子

這樣就可以控制酒精出來的流量
pump連接到酒精瓶(當然用PP的)前加上一個單向閥


雖然酒精不至於從這條管子沖出來
但單向閥也可以加強酒精瓶的氣密
同時並聯一個LED當指示燈
這樣就可以清楚知道是否有感應到




整個裝置用PP板來固定
除了比較穩固美觀(這很重要)
也方便放置酒精瓶













整體用來還不錯
但酒精瓶的氣密還是不好
一段時間後會失壓
第一次取酒精時會需要一小段時間
但連續取用就沒問題了

可以調靈敏度、酒精給量、感應指示燈、電源開關、管路也可以方便拆卸
市售的還沒有我的好呢~
就是要當女兒的偶像


2020年4月1日 星期三

發光悠遊卡_直上卡片型

我的哆啦A夢應該要讓鼻子發光才行...

一般悠遊卡只有1mm的厚度
如果要再裝上其他元件
零件本身就必須要夠薄才行
LED拆燈條上的SMD
檢波二極體也要稍微再削掉一點點


悠遊卡在鼻子的地方開孔
也要開一個給二極體放的空間
感應天線就用漆包線加雙面膠繞十圈固定在悠遊卡背面


最後在正面開孔處填充UV膠
除了填平開口,也固定二極體和LED
最後成品約多出0.5mm的厚度






再貼上之前解說團做的貼紙保護就搞定了
這樣...多拉A夢的鼻子就會發亮了~~


2020年3月26日 星期四

USB即時監控線

前幾天買了一條帶電表的USB線
若拿來監控串並聯實驗的電流應該是很方便的

我不想破壞這條線(很粗的編織線,捨不得剪)
所以焊了一個USB的母座
拉出正負極,加上鱷魚夾就可以方便從行動電源或USB電源座來做實驗



上排的燈泡為6V3W,五個並聯
一個的電流約0.32~0.34A

開兩個

三個

四個

五個

可以看出並聯越多電流會稍微降下來一些
但肉眼觀察亮度幾乎是沒有改變的
照片是因為自動白平衡,所以好像開越多越暗

這在真實世界是很常發生的
因為並聯越多,外電阻就越小
內電阻效應就會越來越明顯
總電流當然就會比預期的小一些
但這些我們都不會在國高中的理想狀態來談
只是...真實的實驗這些現象就是會出現
怎麼利用這些現象來安排一個探究教學
才是老師真正的功能
也才能發揮這些教具最大的威力~~

2020年3月25日 星期三

停課怎麼辦?

今天和學生討論如果真的停課,需要遠距教學(學習)
我們怎麼辦?(可以怎麼作)
我問學生,「你們有過在網路上獨自從無到有學習一件事,而且成功的經驗嗎?」
有將近2/3的學生舉手了
「為甚麼沒有老師教你也可以自己學會?」
「因為我有興趣啊~~」學生很誠實地回答
我再問,「如果這件事不是你感興趣的,但是卻是必須要去學的,你還有信心靠網路就可以認真學習嗎?」
全班只剩兩個舉手了...(還很心虛)

在這個網路世界真的不缺資源
缺的是動力(學習的興趣)和判斷是非的能力
「如果老師真的和你們約時間坐在電腦前視訊教學,你會認真聽課,不分心嗎?」
「老師~~,想太多啦!我會放一張我的照片在電腦前面給你看就好啦」
「上面是電腦,下面是我的電動...」
...

「但如果真的停課了,甚至少了一個學期的課程學習,真正損失的是誰?絕對不會是我...」
學生沉默了,其實學生皮歸皮
很多事的輕重緩急是心裡有數的
「其實你們自己也清楚,單是網路上的資源其實只要你願意,是可以自我學習的,但如果只是看老師拍的影片(或教學直播),你一定沒興趣,畢竟老師不可能像youtuber那樣還搞後製,上字幕,上配樂,甚至三機作業,難怪你們會看不下去」
「老師,那就讓我們自己找資料自己學啊~~」學生說
「是啊,我只要確認這段時間你應該要學會的主題或單元,你可以自己找資料學,但我希望你找的資料或影片可以跟我討論過,畢竟正確性是否符合你們是很重要的」
「這樣好像比較好耶~~」,很多學生終於點頭了
「老師也會直播一些課本有提到的重要實驗給你們看,需要的就上線,因為我逼你,你不學我也不能砸電腦...」
「好像這樣也不錯耶~~(砸電腦嗎??)」學生感覺有點躍躍欲試了

但,孩子們
這件事不是我們能夠自己決定的
我沒有最好的方法可以提供給你們
甚至我也只能依循上面長官認為的最好辦法(但不一定是最適合你的辦法)來執行
「不過,至少我們有共識了,只要你們願意,其實是可以自學的,老師可以跟你建議教材的正確性,也可以提供你諮詢,希望這一天不要來到,但我希望你們都已經是做好準備了...」

是的,真正需要準備的不是老師
而是學生的心態

電子元件的包裝袋秘密

很多電子模組都會用這種黑色半透明的包裝袋 為什麼要用這種特殊的包裝袋呢? 用一般的PE袋或PVC袋不行嗎? 這就要回到電子電路的工作原理來說了 傳統電路主要靠電流來控制電路 電子電路則是靠電壓來控制 (這麼粗略的說法一定會被罵,但無法在三千字內說清楚就乾脆不說了,有興趣研究的可以...