Entwicklung einer analogen Verstärkerschaltung für einen optischen Distanzsensor

Die beiden 16-jährigen Forian Doll und David Waidner aus dem Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold konnten in ihrem vorangegangenen Projekt aufzeigen, dass eine Distanzmessung mit der Laseroptik eines CD-Laufwerks möglich ist. Nun entwickeln die Jungforscher eine analoge Schaltung, welche das Sensorsignal auswertet und verstärkt.

Als Kooperationsprojekt mit der Firma Helmut Fischer GmbH soll diese Schaltung in einem Distanzsensor Verwendung finden.

Einfluss der Fließgeschwindigkeit bei Wasserrädern

Bereits im letzten Jahr hat der 12-jährige Mats Raaf vom Paul-Klee-Gymnasium in Rottenburg Messungen an einem Wasserrad mit verschiedenen Durchmessern untersucht. Untersucht wurde der Wirkungsgrad aus hydraulischer und elektrischer Leistung. Den Einfluss der Fließgeschwindigkeit konnte nur qualitativ berücksichtigt werden. Daher hat der Jungforscher das Projekt mit genauen Sensoren und einer Messdatenerfassung mittels Arduino fortgeführt.Mit Hilfe der Bernoulli-Energiegleichung, kann die Fließgeschwindigkeit des Wassers beim Austreten aus der Düse bestimmt werden. Gleichzeitig wird die Umlaufgeschwindigkeit des Wasserrads mit einer genauen Drehzahlmessung ermittelt. Mats Raaf hat den Unterschied in diesen Geschwindigkeiten untersucht. Mit den Newton’schen Gesetzen lässt sich daraus die Kraft des Wassers auf das Wasserrad berechnen.