Yksinkertainen analoginen vaakakone

Opi erittäin yksinkertainen toimenpide punnituslaitteen käyttämisestä pienempien painojen mittaamiseen.

Käsite

Käsite on hyvin yksinkertainen, valonsäteen annetaan kulkea lineaarisesti värillisen nauhan läpi ja kaatua LDR: n yli.

Valonlähteen eteen sijoitetun nauhan värisävy riippuu milloin tahansa jousikuormitetun mekanismin päälle asetetusta painosta.

Vastaava muutos valotasossa muunnetaan vastaavaksi eroksi LDR: n resistanssissa, joka lopulta luetaan ohmimittarilla ja määritetään ekvivalenttipaino.

Digitaalinen vaaka on välttämätön laite painojen pienemmän suuruuden määrittämisessä. Nämä gadgetit voivat kuitenkin olla liian hienostuneita ja kalliita hankkia.

Tässä esitetty yksinkertainen punnitusvaaka punnitusasteikosta lupaa olla yhtä tarkka mutta silti erittäin halpa.

Olemme kaikki nähneet tämän koneen hyvin yleisen käytön useimpien kauppiaiden ja jälleenmyyjien kanssa.

Sitä käytetään määrittämään asiakkaille myytävien eri materiaalien painot, jotta tuotteet voidaan arvioida oikein koneen näytetyn painon mukaan.

Tämä uskomaton laite pystyy tunnistamaan jopa sen päälle asetetun pienimmänkin painon ja näyttää sen tarkasti digitaalisessa mittakaavassa.

Kyllä, keskustelemme vaaka-asteikoista, joita tavallisesti käytetään pienempien painojen punnitsemiseen, aina todennäköisesti mg: sta aina muutamaan kiloon.

Yksinkertainen punnitusmyyntisuunnittelu vs kaupallinen suunnittelu

Kaupallisesti saatavissa olevat vaa'at ovat melko liian hienostuneita, tarkkoja ja siksi myös erittäin kalliita.

Olen suunnitellut yksinkertaisen elektronisen analogisen punnitusasteikon, joka on esitetty tässä, ja olen melko tarkka, erittäin edullinen ja jopa maallikon rakentama.

Ajatus on yksinkertainen - lineaarisesti värillinen puoliläpinäkyvä nauha saatetaan liikkumaan tai uppoutumaan vastauksena puristuspainoon, valolähteen valonsäteen annetaan kulkea tämän nauhan läpi ja pudota LDR: n yli.

LDR on kytketty ohmimittarin yli, joten kun paino työntää nauhaa, se liukuu alaspäin ja asettuu tiettyyn pisteeseen ja tarjoaa tietyn vastaavan sävyn valonlähteen edessä.

Valon voimakkuus on optimoitu tämän sävyn pimeyden tai vaaleuden mukaan, ja LDR lukee suhteellisen valovoiman tason ja ohjaa sen mittariin, jotta se voidaan lukea suoraan kalibroidun valitsimensa yli.

Kuinka vaaka-piiri on suunniteltu toimimaan

Yritetään ymmärtää suunnitellun prototyypin todellinen toiminta:

Viitaten yllä olevaan kotitekoiseen vaakapiiriin, näemme, että järjestely on melko suoraviivainen. Keskuspylväs tai -akseli, joka muodostaa järjestelmän pää- ja ainoan liikkuvan osan, kulkee sopivan kokoisen reiän läpi, joka on tehty kaapin yläpinnan yli.

Tämän tangon ulompi pää päättyy tasaiseksi alustaksi, joka muodostaa pohjan kyseisten painojen pitämiselle.

Tankoa ja lavaa pidetään jäykässä asennossa jousen avulla, joka on sijoitettu alustan ja kaapin yläpinnan väliin.

Akseli todella kulkee tämän jousen läpi. Jousia tarvitaan, jotta painot voidaan optimoida oikein ja korin taso palaa alkuperäiseen asentoonsa, kun paino on poistettu.

Lineaarisesti värillinen tai tummennettu läpikuultava nauha, joka muodostaa koko mekanismin sydämen, on kytketty yllä olevan liikkuvan akselin sisäpäähän.

Myös valkoinen LED (käytetään valonlähteenä) ja LDR (valoa vastaanottava komponentti) on sijoitettu täsmälleen vastakkain, vastakkain ja nauhalla ositettuina.

LDR: ään on integroitu analoginen liikkuvan kelan tyyppinen mittari, joka on konfiguroitu Ohmin mittariksi tai vastusmittariksi.

LED saa virtansa kennon kautta ja kytketään päälle, kun sitä käytetään. LEDistä tuotettu valonsäde kulkee nauhan läpi ja putoaa LDR: n yli, ja vastaava arvo näytetään mittarin päällä nauhan opasiteetista riippuen.

Kun korin päälle ei ole asetettu painoa, jousimekanismi pitää akselin asennossa, joka tuottaa tummimman sävyn nauhasta LED-säteen polulla, ja siksi mittari lukee myös pienimmän tai nolla-arvon kalibroinnin aikana.

Heti kun paino asetetaan tälle punnitusasteikolle, akseli putoaa suhteessa ja nauha liukuu alas tuottamaan lineaarisesti muuttuvan sävyn LED-valonsäteen eteen ja lopulta laskeutuu vastaavalle vaaleammalle tasolle. Operaatio käännetään välittömästi mittarin yli, jolloin saadaan vastaava arvo mitattavasta painosta.

Punnituskoneen yksinkertaistaminen entisestään

Edellä olevassa esimerkissä on selvästi ilmeistä, että punnitusasteikon pääelementti on jousi, ja jousta voidaan pitää melko tarkana ja pitkäikäisenä verrattuna mihin tahansa muuhun puristuspohjaiseen anturiin. Siksi, jos käytetään laadukasta jousta, voimme olettaa, että tuotos on erittäin tarkka ja tasainen koko sen käyttöiän.

Edellä mainitun valaliiton perusteella voimme edetä askeleen eteenpäin ja tehdä yllä olevasta LDR-LED-pohjaisesta suunnittelusta entistä yksinkertaisemman, kuten alla on esitetty.

Yllä olevassa kuvassa näemme jousimekanismin, joka on kiinnitetty laatikon päälle, punnituspinta on kiinnitetty jousen päälle, ja kuorman pinnan keskikara menee laatikon sisään ja päättyy LED-pisteeksi.

LED voidaan virrata ulkoisella 3 V: n jännitteellä DC-virtalähteestä, joka on kytketty joustavilla johdoilla.

LED: n alla näemme LDR: n sijoitettuna siten, että LED voi siirtyä lähemmäksi tai kauemmas tästä LDR: stä riippuen jousen jännityksestä tai jousen kuormituksen aiheuttamasta vaihtelutasosta.

LDR-johdot on liitetty sopivasti kalibroituun ohmimittariin.

Kuinka tämä vaaka toimii

Käsite näyttää melko ilmeiseltä ja selkeältä, ja se on itsestään selvä.

Ilman kuormitusta punnituspinnalla jousi vetää LEDin ylöspäin LDR: stä mahdollisimman suurelle etäisyydelle, mikä aiheuttaa vähimmäisvalon LDR-pinnalle. Tämä heikko valotaso näytetään lähes nollana Ohmin mittarissa.

Kun kuorma on pidetty punnituspinnalla, jousea painetaan alaspäin kuorman painosta riippuen, jolloin LED siirtyy lähemmäksi LDR: tä määrätyssä paikassa. Tämä saa LDR: n muuttamaan vastustaan ​​suhteellisesti, mikä voidaan tunnistaa ohmimittarista ja laskea suorana vastaavana lukemana kuorman painolle.