Measurements, Sensors, and Detectors, Oh my! 2013 SPS - PowerPoint PPT Presentation

Measurements, ¡Sensors, ¡and ¡ Detectors, ¡Oh ¡my! ¡ 2013 ¡SPS ¡SOCK ¡ By ¡Nicole ¡Quist ¡and ¡Caleb ¡Heath ¡ Mentored ¡by ¡Toni ¡Sauncy ¡and ¡Mary ¡Sa>erfield ¡ August ¡1, ¡2013 ¡

The ¡SOCK ¡Interns ¡ Caleb ¡Heath ¡ Nicole ¡Quist ¡ University ¡of ¡Arkansas ¡ Brigham ¡Young ¡University ¡– ¡ – ¡BA ¡in ¡Philosophy ¡(old) ¡ BS ¡in ¡Physics ¡ – ¡BS ¡in ¡Physics ¡(new) ¡ StarSng ¡Graduate ¡School ¡in ¡ GraduaSng ¡May ¡2014 ¡as ¡ the ¡Fall ¡at ¡Oregon ¡State ¡ UTeach ¡Physics/Math ¡teacher ¡ University ¡

What ¡is ¡the ¡SOCK? ¡ The ¡kits ¡are ¡created ¡by ¡the ¡ Science ¡ SPS ¡Interns. ¡ Outreach ¡ 25 ¡SPS ¡chapters ¡receive ¡the ¡ SOCK ¡ Catalyst ¡ SPS ¡chapters ¡do ¡outreach ¡ Kit ¡ in ¡local ¡community. ¡

The ¡Theme ¡ • Measurements, ¡ ¡ ¡Detectors ¡and ¡Sensors ¡ ¡ ? t n a t r o p m i ¡ o s ¡ s i h t ¡ s i ¡ y h W

AcSvity ¡

Measurements ¡ ¡ • Which ¡sSck ¡to ¡choose? ¡ • What ¡is ¡a ¡measurement ¡standard? ¡ ¡

Measurements ¡ ¡ • How ¡are ¡standards ¡ ¡ ¡ determined? ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

The ¡Theme ¡ • Measurements, ¡ ¡ ¡Detectors ¡and ¡Sensors ¡

Sensors ¡ Converts ¡a ¡physical ¡quanSty ¡into ¡a ¡signal. ¡ ArSficial ¡Sensors ¡ Biological ¡Sensors ¡

The ¡Modular ¡“Theremin” ¡ • Inspired ¡by ¡the ¡original ¡ Theremin ¡ • An ¡electrical ¡sensor ¡ with ¡modular ¡ components. ¡ • Input: ¡Provided ¡by ¡ modular ¡components. ¡ • Output: ¡An ¡electrical ¡ voltage ¡signal ¡of ¡ varying ¡frequency. ¡ Turned ¡into ¡sound ¡by ¡a ¡ speaker. ¡

Inside ¡the ¡“Theremin” ¡ Ba>ery ¡ Speaker ¡ Connected ¡ Sensor ¡ Component ¡ Inputs ¡

Component ¡Modules ¡

How ¡We ¡Use ¡It ¡ • Beginner ¡– ¡What ¡does ¡the ¡sensor ¡sense? ¡ • Intermediate ¡– ¡How ¡does ¡the ¡sensor ¡funcSon? ¡ • Advanced ¡– ¡How ¡can ¡we ¡use ¡the ¡signal? ¡ 𝑔𝑠𝑓𝑟𝑣𝑓𝑜𝑑𝑧 = ​ 1.4 /(𝑆 1+2∗ 𝑆 2 ) ∗ 𝐷 ¡ Frequency ¡as ¡a ¡Func@on ¡of ¡R2 ¡ 16000 ¡ F r 14000 ¡ e q 12000 ¡ u 10000 ¡ e n 8000 ¡ R1 ¡and ¡C ¡ are ¡constant, ¡ c y 6000 ¡ ¡ 4000 ¡ but ¡R2 ¡depends ¡on ¡ ( 2000 ¡ H z 0 ¡ the ¡component! ¡ ) ¡ 1 ¡ 6 ¡ 11 ¡ 21 ¡ 31 ¡ 41 ¡ 51 ¡ 61 ¡ 71 ¡ 81 ¡ 91 ¡ 101 ¡ 16 ¡ 26 ¡ 36 ¡ 46 ¡ 56 ¡ 66 ¡ 76 ¡ 86 ¡ 96 ¡ R2 ¡(kΩ) ¡

Using ¡Omnipresent ¡Technology ¡ RelaSve ¡Intensity ¡(dB) ¡ Frequency ¡(kHz) ¡

Full ¡Kit ¡ Fiber ¡OpSc ¡ Measurement ¡ Wire ¡ Theremin ¡ cable ¡ Tools ¡ (Nanometer) ¡ Components ¡ Measuring ¡ SScks ¡ Rope ¡ MulSmeter ¡

Outreaches ¡ HoCo ¡STEM ¡FesSval ¡ • Tuckahoe ¡Elementary ¡ • NIST ¡Summer ¡InsStute ¡for ¡ • Middle ¡School ¡Teachers ¡ 9 th ¡Grade ¡Physics ¡Summer ¡ • Girls ¡Outreach ¡Program ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ The ¡InsStute’s ¡Official ¡Mission: ¡ Promote ¡U.S. ¡innovaSon ¡and ¡industrial ¡ compeSSveness ¡by ¡advancing ¡measurement ¡ science, ¡standards, ¡and ¡technology ¡in ¡ways ¡ that ¡enhance ¡economic ¡security ¡and ¡improve ¡ our ¡quality ¡of ¡life. ¡

• 22 ¡Middle ¡School ¡Teachers ¡ • Tours, ¡Lectures ¡and ¡AcSviSes ¡ • ConnecSng ¡Teachers ¡and ¡ScienSsts ¡

What ¡I ¡Did ¡for ¡ • Helped ¡organize ¡and ¡run ¡acSviSes ¡ • Documented ¡the ¡week ¡ ¡ • Collected ¡and ¡analyzed ¡feedback ¡

Thank ¡you! ¡ • Chloe ¡Nickens ¡ • Alec ¡Lindman ¡ SPS ¡Staff ¡ • Nickolas ¡Sneed ¡ • Darren ¡McKinnon ¡ • Toni ¡Sauncy ¡ ¡ • Fiona ¡Muir ¡ • Kendra ¡Redmond ¡ NIST ¡ • ChrisSne ¡ • Elizabeth ¡Hook ¡ • Mary ¡Sa>erfield ¡ O’Donnell ¡ • Lydia ¡Quijada ¡ ¡ • Nikki ¡Sanford ¡ • Sacha ¡Durham-­‑ SPS ¡Interns ¡ • Katherine ¡ Purnell ¡ • Ro ¡Avila ¡ Stankus ¡ • Tracy ¡Schwab ¡ • Alexandra ¡Day ¡ • Dayton ¡Syme ¡ • Daniel ¡Golombek ¡ • Jamie ¡Garre> ¡ ¡

QuesSons? ¡