Apreneu un procediment molt senzill per fer útil un dispositiu de pesatge per mesurar magnituds de pes més petites.
El concepte
El concepte és molt senzill, es permet que un feix de llum passi a través d’una cinta de colors lineals i caigui sobre un LDR.
La tonalitat de color de la cinta situada davant de la font de llum en qualsevol moment dependrà del pes col·locat sobre un mecanisme de molla.
El canvi corresponent en el nivell de llum es converteix en una diferència corresponent en la resistència de la LDR, que finalment es llegeix sobre un ohmetre i es determina el pes equivalent.
Una bàscula digital és un dispositiu indispensable per determinar la menor magnitud de pesos. Tanmateix, aquests aparells poden ser massa sofisticats i costosos d’aconseguir.
Una simple idea de disseny d'una balança que es presenta aquí promet ser igual de precisa però molt barata.
Tots hem vist que aquesta màquina s’utilitza molt habitualment amb la majoria de botiguers i minoristes.
S'utilitza per determinar els pesos dels diferents materials que es venen als clients, de manera que els articles es puguin classificar correctament segons el pes mostrat a la màquina.
Aquest increïble dispositiu és capaç de detectar fins i tot la mínima magnitud de pes col·locat damunt seu i el mostra amb precisió a través d’una bàscula digital.
Sí, estem parlant d'escales de pesatge que normalment s'utilitzen per pesar més petites, que van des de probablement fins a uns quants kg.
Disseny de venda de pesatge simple vs disseny comercial
Les balances de pesatge disponibles al mercat són massa sofisticades, precises i, per tant, també costen massa.
El disseny d’una bàscula de pesatge analògica electrònica senzilla que he presentat aquí l’he dissenyat i és bastant precís, de molt baix cost i pot ser construït fins i tot per un profà.
La idea és simple: es fa moure o submergir una cinta semitransparent de color lineal en resposta al pes de pressió, un feix de llum procedent d’una font de llum pot passar per aquesta cinta i caure sobre un LDR.
El LDR està connectat a través d’un mesurador d’Ohm, de manera que, a mesura que el pes empeny la cinta, es llisca cap avall i s’assenta en un punt concret i ofereix una ombra corresponent particular davant de la font de llum.
La intensitat de la llum s’optimitza d’acord amb la foscor o la claredat d’aquesta ombra i el LDR llegeix el nivell d’intensitat de llum proporcional i el dirigeix cap al mesurador perquè es pugui llegir directament sobre el seu dial calibrat.
Com es dissenya el circuit d’escala de pesatge?
Intentem comprendre el funcionament real del prototip dissenyat:
Referint-nos al circuit de bàscula casolà que hi ha més amunt, veiem que l’arranjament és força senzill. Un pilar central o eix que forma la part mòbil principal i única del sistema passa per un forat de mida adequada fet sobre la superfície superior de l'armari.
L'extrem extern d'aquesta vareta acaba en una plataforma plana que constitueix la base per mantenir els pesos en qüestió.
La vareta i la plataforma es mantenen en una postura rígida mitjançant un ressort situat entre la plataforma i la superfície superior de l'armari.
L’eix passa realment per aquesta primavera. Es requereix el moll perquè els pesos s’optimitzin correctament i el nivell de la plataforma torni a la seva posició original un cop eliminat el pes.
Una cinta translúcida de color lineal o enfosquida que forma el cor de tot el mecanisme està connectada a l’extrem interior de l’eix mòbil anterior.
També un LED blanc (utilitzat com a font de llum) i un LDR (component receptor de llum) es col·loquen exactament oposats, enfrontats i dividits per la cinta.
Amb el LDR s’integra un mesurador de bobina mòbil analògic configurat com a Ohm o com a mesurador de resistència.
El LED s’alimenta a través d’una cel·la i s’encén quan s’utilitza. El feix de llum produït a partir del LED passa a través de la cinta i cau sobre la LDR i es mostra un valor corresponent sobre el comptador en funció de l’opacitat de la cinta.
Quan no hi ha cap pes col·locat sobre la plataforma, el mecanisme de molla manté l’eix en una posició que produeix l’ombra més fosca de la cinta en el recorregut del feix LED i, per tant, el mesurador també llegeix un valor mínim o zero durant el seu calibratge.
En el moment en què es col·loca un pes en aquesta balança, l’eix cau proporcionalment i la cinta llisca cap avall per produir una ombra que canvia linealment davant del feix de llum LED i, finalment, s’estableix a un nivell d’ombra més clar. L'operació es tradueix instantàniament sobre el comptador per proporcionar el valor equivalent del pes que es mesura.
Simplificant encara més la màquina de pesar
En l'exemple anterior, és clarament evident que l'element principal de la bàscula és la molla, i que es pot considerar una molla bastant precisa i de llarga durada en comparació amb qualsevol altra forma de sensor basat en compressió. Per tant, si s’utilitza una molla de bona qualitat, podem suposar que la producció és extremadament precisa i coherent al llarg de la seva vida.
Basant-nos en la confederació anterior, podem fer un pas endavant i fer que el disseny basat en LED LDR anterior sigui encara més senzill, com es mostra a continuació.
A la figura anterior, podem veure un sistema de mecanisme de moll fixat sobre una caixa, la superfície de pesatge fixada sobre la molla i l’eix central de la superfície de càrrega que va a l’interior de la caixa i que acaba en un punt LED.
El LED es pot alimentar amb un subministrament extern de 3V des d’una font d’alimentació de CC connectada mitjançant cables flexibles.
Sota el LED podem veure un LDR posicionat de manera que el LED es pugui allunyar o acostar d’aquest LDR en funció de la tensió del ressort o dels nivells de variació del ressort causats per la càrrega.
Els cables LDR s’interfacen amb un ohmetre adequadament calibrat.
Com funciona aquesta balança de pesatge
El concepte sembla bastant obvi i clar i s’explica per si mateix.
Sense cap càrrega a la superfície de pesatge, la molla allunya el LED cap amunt del LDR a una distància màxima possible, cosa que provoca una llum incident mínima a la superfície del LDR. Aquest nivell de llum baix es mostra gairebé zero a l’Ohm.
Una vegada que es manté una càrrega a la superfície de pesatge, depenent del pes de la càrrega, la molla es deprimeix cap avall provocant que el LED s'aproximi al LDR en un lloc especificat. Això fa que el LDR canviï la seva resistència proporcionalment, cosa que es pot identificar a l’ohmmetre i calcular-se com una lectura equivalent directa del pes de la càrrega.
Anterior: Circuit d'amplificador d'àudio estèreo simple mitjançant IC 1521 Següent: Circuit senzill de temporitzador de làmpada de dormitori amb IC 741
