Bilancia analogica semplice

Impara una procedura semplicissima per rendere utile un dispositivo di pesatura per misurare grandi quantità di peso.

Il concetto

Il concetto è molto semplice, un raggio di luce può passare attraverso un nastro colorato in modo lineare e cadere su un LDR.

La tonalità di colore del nastro posizionato davanti alla sorgente luminosa in qualsiasi istante dipenderà dal peso posto su un meccanismo caricato a molla.

La corrispondente variazione del livello di luce viene convertita in una corrispondente differenza nella resistenza dell'LDR che viene infine letta su un Ohmmetro e viene determinato il peso equivalente.

Una bilancia digitale è un dispositivo indispensabile per la determinazione di dimensioni minori di pesi. Tuttavia, questi gadget possono essere troppo sofisticati e costosi da procurarsi.

Una semplice idea di design di una bilancia presentata qui promette di essere altrettanto accurata ma molto economica.

Abbiamo visto tutti questa macchina molto comunemente usata con la maggior parte dei negozianti e dei rivenditori.

Viene utilizzato per determinare i pesi dei vari materiali venduti ai clienti in modo che gli articoli possano essere correttamente valutati in base al peso visualizzato sulla macchina.

Questo incredibile dispositivo è in grado di rilevare anche la più piccola entità di peso posto su di esso e di visualizzarlo accuratamente su una bilancia digitale.

Sì, stiamo parlando di bilance normalmente utilizzate per pesare pesi più piccoli che vanno probabilmente da mg fino a pochi kg.

Design di vendita con pesatura semplice vs design commerciale

Le bilance disponibili in commercio sono un po 'troppo sofisticate, precise e quindi anche molto costose.

Il progetto di una semplice bilancia elettronica analogica qui presentata è stato ideato da me ed è abbastanza preciso, a bassissimo costo e può essere costruito anche da un profano.

L'idea è semplice: un nastro semitrasparente colorato in modo lineare è fatto per muoversi o immergersi in risposta al peso di pressatura, un raggio di luce da una fonte di luce può passare attraverso questo nastro e cadere su un LDR.

L'LDR è collegato attraverso un ohmetro, quindi, quando il peso spinge il nastro, scivola verso il basso e si deposita in un punto particolare e offre una particolare tonalità corrispondente davanti alla fonte di luce.

L'intensità della luce è ottimizzata in base all'oscurità o alla luminosità di questa tonalità e l'LDR legge il livello di intensità della luce proporzionato e lo indirizza al misuratore in modo che possa essere letto direttamente sul suo quadrante calibrato.

Come è progettato per funzionare il circuito della bilancia

Proviamo a capire l'effettivo funzionamento del prototipo progettato:

Facendo riferimento al circuito della bilancia fatto in casa sopra, vediamo che la disposizione è piuttosto semplice. Un pilastro o albero centrale che costituisce la parte principale e unica mobile del sistema passa attraverso un foro opportunamente dimensionato ricavato sulla superficie superiore del mobile.

L'estremità esterna di questa canna termina con una piattaforma piatta che costituisce la base per il contenimento dei pesi in questione.

L'asta e la piattaforma sono mantenute in una posizione rigida da una molla posizionata tra la piattaforma e la superficie superiore dell'armadio.

L'albero passa effettivamente attraverso questa primavera. La molla è necessaria affinché i pesi siano adeguatamente ottimizzati e il livello della piattaforma ritorni alla sua posizione originale una volta rimosso il peso.

Un nastro traslucido colorato linearmente o scurito che forma il cuore dell'intero meccanismo è collegato all'estremità interna del suddetto albero mobile.

Inoltre un LED bianco (utilizzato come sorgente luminosa) e un LDR (componente di ricezione della luce) sono posizionati esattamente di fronte, uno di fronte all'altro e divisi dal nastro.

Un misuratore analogico a bobina mobile configurato come un misuratore di Ohm o un misuratore di resistenza è integrato con l'LDR.

Il LED è alimentato da una cella e si accende quando è in uso. Il raggio di luce prodotto dal LED passa attraverso il nastro e cade sull'LDR e un valore corrispondente viene visualizzato sul misuratore a seconda dell'opacità del nastro.

Quando non c'è peso posto sulla piattaforma, il meccanismo a molla mantiene l'albero in una posizione che produce la tonalità più scura dal nastro nel percorso del raggio LED e quindi lo strumento legge anche un valore minimo o zero sulla sua calibrazione.

Nel momento in cui viene posizionato un peso su questa bilancia, l'asta si abbassa proporzionalmente e il nastro scorre verso il basso per produrre una tonalità che cambia linearmente davanti al fascio di luce LED e infine si assesta a un livello di tonalità più chiaro corrispondente. L'operazione viene traslata istantaneamente sul contatore per fornire il valore equivalente del peso misurato.

Semplificare ulteriormente la pesatrice

Nell'esempio sopra è chiaramente evidente che l'elemento principale della bilancia è la molla, e una molla può essere considerata abbastanza precisa e di lunga durata rispetto a qualsiasi altra forma di sensore basato sulla compressione. Pertanto, se viene utilizzata una molla di buona qualità, possiamo presumere che l'output sia estremamente accurato e coerente per tutta la sua vita.

Sulla base della confederazione di cui sopra, possiamo fare un passo avanti e rendere il design basato su LED LDR sopra ancora più semplice, come mostrato di seguito.

Nella figura sopra, possiamo vedere un sistema di meccanismo a molla fissato su una scatola, il piano di pesata fissato sulla molla e il perno centrale del piano di carico che entra all'interno della scatola e termina in un punto LED.

Il LED può essere alimentato con un'alimentazione esterna a 3V da una fonte di alimentazione CC collegata tramite fili flessibili.

Sotto il LED possiamo vedere un LDR posizionato in modo tale che il LED possa avvicinarsi o allontanarsi da questo LDR a seconda della tensione della molla o dei livelli di variazione sulla molla causati dal carico.

I fili LDR sono interfacciati con un Ohmmetro opportunamente calibrato.

Come funziona questa bilancia

Il concetto sembra abbastanza ovvio e chiaro ed è abbastanza autoesplicativo.

Senza carico sulla superficie di pesata, la molla allontana il LED verso l'alto dall'LDR alla massima distanza possibile, il che provoca la minima luce incidente sulla superficie LDR. Questo livello di scarsa illuminazione viene visualizzato come quasi zero sul misuratore di Ohm.

Una volta che un carico viene mantenuto sulla superficie di pesata, a seconda del peso del carico, la molla viene premuta verso il basso facendo sì che il LED si avvicini all'LDR in una posizione specificata. Questo fa sì che l'LDR modifichi proporzionalmente la sua resistenza, che può essere identificata sull'ohmometro e calcolata come una lettura equivalente diretta del peso del carico.