Máy cân trọng lượng tương tự đơn giản

Tìm hiểu một quy trình siêu đơn giản để làm cho một thiết bị cân trọng lượng hữu ích để đo các trọng lượng nhỏ hơn.

Khái niệm

Khái niệm này rất đơn giản, một chùm ánh sáng được phép đi qua một dải băng màu tuyến tính và rơi qua một LDR.

Màu sắc của dải ruy-băng được đặt trước nguồn sáng tại bất kỳ thời điểm nào sẽ phụ thuộc vào trọng lượng được đặt trên cơ cấu lò xo chịu tải.

Sự thay đổi tương ứng trong mức độ ánh sáng được chuyển thành sự khác biệt tương ứng trong điện trở của LDR, cuối cùng được đọc trên Ohmmeter và xác định trọng lượng tương đương.

Cân kỹ thuật số là một thiết bị không thể thiếu khi xác định độ lớn nhỏ hơn của quả cân. Tuy nhiên, những tiện ích này có thể quá phức tạp và đắt tiền để mua.

Một ý tưởng thiết kế đơn giản của một chiếc cân được trình bày ở đây hứa hẹn sẽ có độ chính xác không kém nhưng lại rất rẻ.

Tất cả chúng ta đều thấy máy này được sử dụng rất phổ biến với hầu hết các chủ cửa hàng và người bán lẻ.

Nó được sử dụng để xác định trọng lượng của các vật liệu khác nhau đang được bán cho khách hàng để các mặt hàng có thể được đánh giá chính xác theo trọng lượng hiển thị trên máy.

Thiết bị đáng kinh ngạc này có thể phát hiện ngay cả độ lớn nhỏ nhất của trọng lượng đặt trên nó và hiển thị chính xác nó trên một quy mô kỹ thuật số.

Có, chúng tôi đang thảo luận về cân trọng lượng thường được sử dụng để cân các trọng lượng nhỏ hơn, từ có thể là mgs đến vài kg.

Thiết kế bán cân đơn giản so với thiết kế thương mại

Các loại cân bán trên thị trường khá phức tạp, chính xác và do đó rất tốn kém.

Thiết kế của một cân điện tử tương tự đơn giản được giới thiệu ở đây do tôi nghĩ ra và khá chính xác, chi phí rất thấp và có thể được thi công ngay cả bởi một người dân.

Ý tưởng rất đơn giản - một dải băng bán trong suốt có màu tuyến tính được tạo ra để di chuyển hoặc nhúng xuống khi phản ứng với trọng lượng ép, một chùm ánh sáng từ nguồn sáng được phép đi qua dải băng này và rơi qua một LDR.

LDR được kết nối qua một Ohm mét, do đó, khi trọng lượng đẩy dải băng, nó trượt xuống và cố định tại một điểm cụ thể và cung cấp một bóng râm tương ứng cụ thể ở phía trước nguồn sáng.

Cường độ ánh sáng được tối ưu hóa tùy theo độ tối hoặc độ sáng của bóng râm này và LDR đọc mức cường độ ánh sáng tương ứng và hướng nó đến đồng hồ để có thể đọc trực tiếp trên mặt số đã hiệu chỉnh của nó.

Cách thức hoạt động của mạch cân trọng lượng

Hãy cố gắng tìm hiểu hoạt động thực tế của nguyên mẫu đã thiết kế:

Tham khảo mạch cân tự chế ở trên ta thấy cách sắp xếp khá thẳng hàng. Một trụ hoặc trục trung tâm tạo thành bộ phận chuyển động chính và duy nhất của hệ thống đi qua một lỗ có kích thước thích hợp được làm trên bề mặt trên cùng của tủ.

Đầu bên ngoài của thanh này kết thúc thành một nền phẳng tạo thành cơ sở để giữ các quả nặng được đề cập.

Thanh và bệ được giữ ở tư thế cứng bằng một lò xo đặt ở giữa bệ và mặt trên của tủ.

Trục thực sự đi qua lò xo này. Cần có lò xo để các quả nặng được tối ưu hóa đúng cách và mức của bệ trở lại vị trí ban đầu khi khối lượng được lấy ra.

Một dải băng trong mờ có màu tuyến tính hoặc sẫm màu tạo thành trung tâm của toàn bộ cơ cấu được kết nối với đầu bên trong của trục di động ở trên.

Ngoài ra, một đèn LED trắng (được sử dụng làm nguồn sáng) và một LDR (thành phần nhận ánh sáng) được đặt hoàn toàn đối diện, đối diện nhau và được phân chia bởi dải băng.

Một đồng hồ đo kiểu cuộn dây chuyển động tương tự được định cấu hình là đồng hồ Ohm hoặc đồng hồ đo điện trở được tích hợp với LDR.

Đèn LED được cấp nguồn qua một ô và được BẬT khi sử dụng. Chùm ánh sáng tạo ra từ đèn LED đi qua dải băng và rơi trên LDR và ​​một giá trị tương ứng được hiển thị trên đồng hồ tùy thuộc vào độ mờ của dải băng.

Khi không có trọng lượng nào được đặt trên nền, cơ cấu lò xo giữ trục ở vị trí tạo ra bóng tối nhất từ ​​dải băng trên đường đi của chùm đèn LED và do đó đồng hồ cũng đọc giá trị nhỏ nhất hoặc bằng 0 trên hiệu chuẩn của nó.

Thời điểm đặt một quả nặng trên chiếc cân này, trục giảm xuống tương ứng và dải băng trượt xuống để tạo ra bóng thay đổi tuyến tính phía trước chùm ánh sáng LED và cuối cùng lắng xuống mức bóng sáng hơn tương ứng. Hoạt động được dịch ngay lập tức qua đồng hồ để cung cấp giá trị tương đương của trọng lượng được đo.

Đơn giản hóa máy cân hơn nữa

Trong ví dụ trên, rõ ràng là phần tử cân chính là lò xo, và lò xo có thể được coi là khá chính xác và bền lâu so với bất kỳ dạng cảm biến dựa trên nén nào khác. Do đó, nếu một lò xo chất lượng tốt được sử dụng, chúng ta có thể cho rằng đầu ra là cực kỳ chính xác và nhất quán trong suốt vòng đời của nó.

Dựa trên liên minh ở trên, chúng ta có thể đi trước một bước và làm cho thiết kế dựa trên đèn LED LDR ở trên đơn giản hơn nữa, như được hiển thị bên dưới.

Trong hình trên, chúng ta có thể thấy một hệ thống cơ cấu lò xo được cố định trên một hộp, bề mặt cân được cố định trên lò xo và trục chính giữa của bề mặt tải đi vào bên trong hộp, và kết thúc thành một điểm LED.

Đèn LED có thể được cấp nguồn bằng nguồn 3V bên ngoài từ nguồn điện một chiều được kết nối qua dây mềm.

Dưới đèn LED, chúng ta có thể thấy một LDR được định vị sao cho đèn LED có thể di chuyển gần hơn hoặc xa hơn khỏi LDR này tùy thuộc vào lực căng của lò xo hoặc các mức độ biến thiên trên lò xo do tải gây ra.

Các dây LDR được giao tiếp với một Ohmmeter được hiệu chỉnh phù hợp.

Cách thức hoạt động của quy mô cân này

Khái niệm này trông khá rõ ràng và rõ ràng, và khá tự giải thích.

Khi không có tải trên bề mặt cân, lò xo kéo đèn LED hướng lên khỏi LDR ở khoảng cách tối đa có thể, điều này gây ra ánh sáng tới tối thiểu trên bề mặt LDR. Mức độ ánh sáng yếu này được hiển thị gần như bằng không trên Ohm kế.

Khi một tải trọng được giữ trên bề mặt cân, tùy thuộc vào trọng lượng của tải trọng, lò xo bị ép xuống làm cho đèn LED di chuyển gần LDR hơn tại một vị trí xác định. Điều này làm cho LDR thay đổi điện trở của nó một cách tương ứng, có thể được xác định trên đồng hồ ohm và được tính như một giá trị tương đương trực tiếp cho trọng lượng của tải.