Jednoduchý analógový prístroj na váženie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Naučte sa veľmi jednoduchý postup, vďaka ktorému je zariadenie na váženie užitočné pri meraní menších veľkostí.

Koncept

Koncept je veľmi jednoduchý, svetelný lúč sa nechá prejsť cez lineárne zafarbenú stuhu a spadnúť cez LDR.



Farebný odtieň pásky umiestnenej pred zdrojom svetla v ktoromkoľvek okamihu bude závisieť od hmotnosti umiestnenej na pružinovom mechanizme.

Zodpovedajúca zmena úrovne svetla sa prevedie na zodpovedajúci rozdiel v odpore LDR, ktorý sa nakoniec odčíta cez ohmmeter a stanoví sa ekvivalentná hmotnosť.



Digitálna váha je nepostrádateľným zariadením, pokiaľ ide o určovanie menšej hmotnosti. Tieto pomôcky však môžu byť príliš zložité a drahé na obstaranie.

Jednoduchý návrh váhy, ktorý je tu predstavený, sľubuje rovnako presnú, ale zároveň veľmi lacnú prácu.

Všetci sme videli tento stroj veľmi bežne používaný u väčšiny obchodníkov a maloobchodníkov.

Používa sa na stanovenie hmotnosti rôznych materiálov, ktoré sa predávajú zákazníkom, aby bolo možné správne ohodnotiť položky podľa zobrazenej hmotnosti stroja.

Toto neuveriteľné zariadenie je schopné detekovať aj najmenšiu veľkosť váhy, ktorá sa na ňu nachádza, a presne ju zobraziť v digitálnej mierke.

Áno, diskutujeme o váhach bežne používaných na váženie menších váh od pravdepodobne mg do niekoľkých kg.

Návrh jednoduchého váženia a komerčného dizajnu

Komerčne dostupné váhy sú dosť sofistikované, presné a preto veľmi nákladné.

Návrh tu predstavenej jednoduchej elektronickej analógovej váhy bol navrhnutý mnou a je dosť presný, veľmi lacný a zostrojí ho aj laik.

Myšlienka je jednoduchá - lineárne zafarbená polopriehľadná stuha je vyrobená tak, aby sa pohybovala alebo ponorila v reakcii na lisovaciu váhu, svetelný lúč zo svetelného zdroja sa nechá prejsť cez túto stuhu a spadnúť cez LDR.

LDR je pripojený cez meter Ohm, takže keď váha tlačí na pásku, posúva sa dole a usadzuje sa v konkrétnom bode a ponúka konkrétny zodpovedajúci odtieň pred zdrojom svetla.

Intenzita svetla je optimalizovaná podľa tmavosti alebo svetlosti tohto odtieňa a LDR načíta proporcionálnu úroveň intenzity svetla a nasmeruje ju na merač tak, aby bolo možné ju priamo prečítať cez jeho kalibrovaný číselník.

Ako je navrhnutý obvod váženia

Pokúsme sa pochopiť skutočné fungovanie navrhnutého prototypu:

jednoduchá váha s pružinovým mechanizmom LED LDR

Pokiaľ ide o vyššie uvedený domáci váhový obvod, vidíme, že usporiadanie je celkom rovné. Centrálny stĺp alebo hriadeľ, ktoré tvoria hlavnú a jedinú pohyblivú časť systému, prechádzajú otvorom s primeranou veľkosťou vytvoreným cez horný povrch skrinky.

Vonkajší koniec tejto tyče končí na plochej plošine, ktorá tvorí základňu pre udržanie uvedených závaží.

Tyč a plošina sú držané v tuhej polohe pružinou umiestnenou medzi plošinou a horným povrchom skrinky.

Hriadeľ skutočne prechádza cez túto pružinu. Pružina je potrebná, aby boli závažia správne optimalizované a úroveň plošiny sa po odstránení závažia vrátila do pôvodnej polohy.

Lineárne zafarbená alebo zatemnená priesvitná stuha, ktorá tvorí srdce celého mechanizmu, je spojená s vnútorným koncom vyššie uvedeného pohyblivého hriadeľa.

Tiež biela LED (použitá ako zdroj svetla) a LDR (komponent prijímajúci svetlo) sú umiestnené presne oproti sebe, proti sebe a rozdelené páskou.

K LDR je integrovaný analógový merač typu pohyblivej cievky nakonfigurovaný ako ohmový meter alebo odporový merač.

LED dióda je napájaná z článku a pri použití je zapnutá. Svetelný lúč vychádzajúci z LED prechádza páskou a padá cez LDR a na merači sa zobrazuje zodpovedajúca hodnota v závislosti od nepriehľadnosti pásky.

Ak na plošinu nie je umiestnené žiadne závažie, pružinový mechanizmus udržuje hriadeľ v polohe, ktorá vytvára najtmavší odtieň pásky v dráhe LED lúča, a preto merač tiež pri svojej kalibrácii odčíta minimálnu alebo nulovú hodnotu.

V okamihu, keď sa na túto váhu umiestni závažie, hriadeľ sa úmerne ponorí a stuha sa zosunie, čím sa vytvorí lineárne sa meniaci odtieň pred svetelným lúčom LED a nakoniec sa ustáli na zodpovedajúcej svetlejšej úrovni odtieňa. Operácia sa okamžite prevedie na merač, čím sa získa ekvivalentná hodnota nameranej hmotnosti.

Váhové zariadenie sa ešte viac zjednodušuje

Vo vyššie uvedenom príklade je zreteľne zrejmé, že hlavným prvkom stupnice váhy je pružina a pružinu možno považovať za dosť presnú a dlhotrvajúcu v porovnaní s akoukoľvek inou formou senzora založeného na kompresii. Preto, ak sa použije kvalitná pružina, môžeme predpokladať, že výstup bude počas celej svojej životnosti mimoriadne presný a konzistentný.

Na základe vyššie uvedenej konfederácie môžeme ísť o krok vpred a vyššie uvedený dizajn založený na LDR LED ešte zjednodušiť, ako je uvedené nižšie.

zvýšenie hmotnosti LED sa pohybuje bližšie k LDR

Na vyššie uvedenom obrázku vidíme systém pružinového mechanizmu pripevnený k skrinke, váhovú plochu pripevnenú k pružine a stredové vreteno nákladovej plochy idúce dovnútra skrinky a končiace bodom LED.

LED môže byť napájaná z externého zdroja 3V zo zdroja jednosmerného prúdu pripojeného cez flexibilné vodiče.

Pod LED môžeme vidieť LDR umiestnené tak, že LED sa môže pohybovať bližšie alebo ďalej od tejto LDR v závislosti na napätí pružiny alebo úrovniach variácií na pružine spôsobených zaťažením.

Vodiče LDR sú prepojené s vhodne kalibrovaným ohmmetrom.

Ako funguje táto váha

Koncept vyzerá celkom zreteľne a jasne a je úplne samozrejmý.

Bez zaťaženia vážnej plochy pružina vytiahne LED smerom hore od LDR v maximálnej možnej vzdialenosti, čo spôsobí minimálne dopadajúce svetlo na povrch LDR. Táto slabá úroveň osvetlenia sa na ohmmetri zobrazuje ako takmer nulová.

Akonáhle je bremeno na vážnej ploche, v závislosti od hmotnosti bremena je stlačená pružina smerom dole, čo spôsobí, že sa LED dióda priblíži k LDR v určenej polohe. To spôsobí, že LDR proporcionálne zmení svoj odpor, čo sa dá zistiť na ohmmetri a vypočítať ako priamy ekvivalentný údaj pre hmotnosť bremena.




Dvojica: Obvod jednoduchého stereofónneho zvukového zosilňovača využívajúci IC 1521 Ďalej: Jednoduchý obvod časovača žiarovky v spálni pomocou IC 741