Egyszerű analóg mérleg

Tanuljon meg egy szuper egyszerű eljárást, amellyel a mérleget könnyebbé teheti kisebb súlyok mérésére.

A koncepció

A koncepció nagyon egyszerű, a fénysugár átengedhető egy lineáris színű szalagon és áteshet egy LDR-en.

A fényforrás előtt elhelyezett szalag színárnyalata bármely pillanatban függ a rugóval terhelt mechanizmus súlyától.

A megfelelő fényváltozást az LDR ellenállásának megfelelő különbséggé alakítják, amelyet végül egy ohmmérővel leolvasnak, és meghatározzák az ekvivalens súlyt.

A digitális mérleg elengedhetetlen eszköz a súlyok kisebb nagyságának meghatározásakor. Ezek a modulok azonban túl kifinomultak és költségesek lehetnek a beszerzéshez.

Az itt bemutatott mérlegmérleg egyszerű tervezési ötlete ugyanolyan pontosnak, ugyanakkor nagyon olcsónak ígérkezik.

Mindannyian láttuk, hogy ezt a gépet nagyon gyakran használják a legtöbb boltos és kiskereskedő.

A vevőknek eladott különféle anyagok tömegének meghatározására szolgál, hogy az árucikkek megfelelő besorolásúak legyenek a gépen megjelenített súly szerint.

Ez a hihetetlen eszköz képes felismerni a rajta elhelyezett súly legkisebb súlyát is, és pontosan megjeleníti digitális méretekben.

Igen, olyan mérlegeket tárgyalunk, amelyeket általában kisebb súlyok mérésére használnak, valószínűleg mg-tól néhány kilogrammig.

Egyszerű mérlegeléstervezés vs kereskedelmi tervezés

A kereskedelemben kapható mérlegek meglehetősen kifinomultak, pontosak és ezért nagyon költségesek is.

Az itt bemutatott egyszerű elektronikus analóg mérleg tervezését én alkottam meg, és nagyon pontos, nagyon alacsony költségű, és akár laikus is megalkothatja.

Az ötlet egyszerű - egy lineáris színű, félig átlátszó szalagot mozgatásra vagy süllyesztésre készítenek a nyomási súlyra reagálva, egy fényforrásból származó fénysugarat átengednek ezen a szalagon és átesnek egy LDR-n.

Az LDR egy Ohm mérőn van összekötve, így amikor a súly nyomja a szalagot, az lecsúszik és egy adott pontban leülepszik, és egy adott megfelelő árnyékot kínál a fényforrás előtt.

A fényintenzitást az árnyék sötétségének vagy világosságának megfelelően optimalizálják, és az LDR leolvassa az arányos fényintenzitási szintet, és a mérőhöz irányítja, hogy közvetlenül le lehessen olvasni a kalibrált tárcsáján.

Hogyan tervezik a mérleg áramkör működését

Próbáljuk megérteni a tervezett prototípus tényleges működését:

A fenti házi mérlegáramkörre utalva azt látjuk, hogy az elrendezés meglehetősen egyenes. A rendszer fő és egyetlen mozgó részét képező központi oszlop vagy tengely egy megfelelő méretű lyukon halad át a szekrény felső felületén.

Ennek a rúdnak a külső vége egy lapos emeletté válik, amely képezi az alapot a szóban forgó súlyok megtartásához.

A rudat és az emelvényt egy merev testtartásban tartja az emelvény és a szekrény felső felülete közé helyezett rugó.

A tengely valójában ezen a tavaszon halad át. A rugóra azért van szükség, hogy a súlyok megfelelően legyenek optimalizálva, és a súly levétele után az emelvény szintje visszatérjen az eredeti helyzetébe.

A fenti mechanikus tengely belső végéhez egy lineárisan színezett vagy sötétített, áttetsző szalag kapcsolódik, amely a teljes mechanizmus szívét alkotja.

Szintén egy fehér LED (fényforrásként használatos) és egy LDR (fényvevő alkatrész) pontosan szemben helyezkedik el, egymással szemben és a szalag által elválasztva.

Egy analóg mozgó tekercs típusú mérő, amely Ohm mérőnek vagy ellenállásmérőnek van kialakítva, integrálva van az LDR-be.

A LED egy cellán keresztül működik, és használat közben bekapcsol. A LED-ből előállított fénysugár áthalad a szalagon és átesik az LDR felett, és a megfelelő érték jelenik meg a mérőn a szalag átlátszatlanságától függően.

Ha nincs súly az emelőkosár felett, a rugós mechanizmus olyan helyzetben tartja a tengelyt, amely a szalagtól a legsötétebb árnyékot hozza létre a LED-sugár útjában, és ezért a mérő a kalibrálása alatt minimum vagy nulla értéket is leolvas.

Abban a pillanatban, amikor egy súlyt elhelyeznek ezen a mérlegen, a tengely arányosan megereszkedik, és a szalag lecsúszik, és lineárisan változó árnyalatot eredményez a LED-fénysugár előtt, és végül beáll a megfelelő világosabb árnyalatszintre. A műveletet azonnal lefordítják a mérőóra fölött, hogy megkapják a mért tömeg egyenértékű értékét.

A mérlegelés még egyszerűbbé tétele

A fenti példában egyértelműen nyilvánvaló, hogy a fő mérlegelem a rugó, és a rugó elég pontosnak és tartósnak tekinthető a kompresszió alapú érzékelők bármely más formájához képest. Ezért, ha jó minőségű rugót használunk, feltételezhetjük, hogy a kimenet egész élete során rendkívül pontos és állandó.

A fenti konföderáció alapján egy lépéssel előrébb léphetünk, és a fenti LDR LED alapú kialakítást még egyszerűbbé tehetjük, amint az alább látható.

A fenti ábrán egy doboz fölött rögzített rugórendszer-rendszert, a rugóra rögzített súlyfelületet és a teherfelület központi orsóját láthatjuk a doboz belsejében, amely egy LED-pontra végződik.

A LED-et külső 3 V-os tápfeszültséggel lehet ellátni egy egyenfeszültségű tápforrásból, amely rugalmas vezetékekkel van összekötve.

A LED alatt olyan LDR-t láthatunk, amely úgy van elhelyezve, hogy a LED közelebb vagy távolabb mozoghat ettől az LDR-től, a rugó feszültségétől vagy a rugó terhelés által okozott variációs szintjétől függően.

Az LDR vezetékek egy megfelelően kalibrált ohmmérővel vannak összekötve.

Hogyan működik ez a mérleg?

A koncepció elég nyilvánvalónak és világosnak tűnik, és magától értetődő.

A mérőfelület terhelése nélkül a rugó a LED-et a lehető legnagyobb távolságban húzza felfelé az LDR-től, ami minimális beeső fényt okoz az LDR felületén. Ez az alacsony megvilágítási szint majdnem nulla az Ohm mérőn.

Miután a terhelést a mérőfelületen tartották, a teher súlyától függően a rugót lefelé nyomják, ami a LED-et egy meghatározott helyzetben közelíti az LDR-hez. Ez arra készteti az LDR-t, hogy arányosan változtassa meg az ellenállását, amely azonosítható az ohmmérőn és kiszámítható a terhelés tömegének egyenértékű leolvasásaként.