香港學生科學比賽 Hong Kong Student Science Project Competition

香港學生科學比賽Hong Kong Student Science Project Competition 智能界線裁判 Intelligent Linesman 保良局何蔭棠中學 Po Leung Kuk Celine Ho Yam Tong College

作品簡介 作品名稱：智能界線裁判 Intelligent Linesman 目的：减低羽毛球賽事中一些人為判決的錯誤、蓄意偏幫等的問题。

作品簡介 • 配置： • 利用滿佈磁控管的電路板作為傳感器(sensor)，並把它鋪在地上，同時在羽毛球上加上一片小型磁石。 • 為了保護脆弱的磁控管， • 我們把發泡膠粒 • (polystyrene beads) • 放在電路板上。 • 磁控管放置地方： • 界線的以外的位置。

研究方法 在電路板共裝上近百個磁控管及接駁好所有線段，用熔槍固定它們的位置再利用裝了強力磁石的羽毛球作測試完成了初步的模型

研究方法 將強力磁石安裝於羽毛球内

基本科學原理 運作原理： • 當球落在界線以外的地上時，羽毛球内的磁石所產生的磁力會令磁控管内的兩塊鐵片閉合，形成一個閉合電路(closed circuit)。 • 電流流經磁控管，推動蜂嗚器(buzzer)發出聲響，便能知會球手及裁判球已出界。

傳感器的選擇 概念：利用科學方法去减低羽毛球賽事中一些人為判決的錯誤搜集幾種傳感器的资料，包括壓力傳感器、熱能傳感器、磁傳感器、電射頻辨識（類似交通卡）的傳感器

增加敏感度 磁控管密度： • 理論上磁控管的密度或磁場強度越高，裝置的敏感度就越高。 • 但我們考慮了…… • 成本、複雜性及維修的容易度等因素。 • 以及經過反複的試驗後…… • 數組式(array)及2pc/cm2的密度能平衡各方面的要求。

確保儀器的運作 電路： • 我們採用了並聯電路(ParallelCircuit)，確保將每個磁控管均連接到電源及蜂嗚器上。 • 以達至每一個磁控管均能獨立運作，以免個别磁控管的損毀會導致整個模型失效。磁控管 Magnetic reed switch 蜂鳴器 Buzzer

羽毛球的重量 磁石： • 由於在國際標準中羽毛球重量為4.74 ~ 5.50g，不可以單方面選用大型傳统磁石以提升敏感度。 • 因此我們用了一款強力磁石(0.6g)，其環形形状亦比同等重量的圓形磁石所產生的磁場更大，故此模型的靈敏度亦更為提升。

磁控管的保護 • 在面板和線路板之間鋪設了許多聚苯乙烯顆粒(發泡膠)。 • 當受到衝擊時，衝力會被柔軟的顆粒吸收，而避免損毀下面的磁控管。

優勢 • 客觀地作出判決 • 能夠解決很多人為判決錯誤、蓄意偏幫等問题。 • 準確性高 • 只會在球出界時才會發出聲響。 3. 高辨識度 • 能分辨球手的腳掌落地還是球落地。

優勢 • 設計簡單 • 用了簡單的科學原理及電子零件。 • 價廉物美 • 所有配件均是十分便宜的電子零件。 • 實際可行性高 • 只要在材料上作出配合便可用於真實情况下。 • 發展潛力高 • 將概念用於其他球類運動，如網球、籃球、排球等。

我們的介紹到此完畢， 多謝各位的細心聆聽！

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