Aprenda um procedimento super simples para tornar um dispositivo de balança útil para medir pequenas magnitudes de peso.
O conceito
O conceito é muito simples, um feixe de luz pode passar por uma fita linearmente colorida e cair sobre um LDR.
A tonalidade da cor da fita posicionada na frente da fonte de luz em qualquer momento dependerá do peso colocado sobre um mecanismo de mola.
A mudança correspondente no nível de luz é convertida em uma diferença correspondente na resistência do LDR, que é lida em um ohmímetro e o peso equivalente é determinado.
A balança digital é um dispositivo indispensável para determinar a menor magnitude dos pesos. No entanto, esses aparelhos podem ser muito sofisticados e caros para adquirir.
Uma ideia de design simples de uma balança apresentada aqui promete ser igualmente precisa, mas muito barata.
Todos nós vimos esta máquina muito comumente usada com a maioria dos lojistas e varejistas.
É usado para determinar os pesos dos vários materiais vendidos aos clientes, de modo que os itens possam ser avaliados corretamente de acordo com o peso exibido na máquina.
Este incrível dispositivo é capaz de detectar até mesmo a menor magnitude de peso colocado sobre ele e exibe-o com precisão em uma balança digital.
Sim, estamos discutindo balanças normalmente usadas para pesar pesos menores, variando de provavelmente mgs até alguns kgs.
Projeto de venda de pesagem simples versus projeto comercial
As balanças comercialmente disponíveis são muito sofisticadas, precisas e, portanto, muito caras.
O projeto de uma balança eletrônica analógica simples apresentada aqui foi idealizada por mim e é bastante precisa, de custo muito baixo e pode ser construída até por um leigo.
A ideia é simples - uma fita semitransparente de cor linear é feita para se mover ou mergulhar em resposta ao peso da pressão, um feixe de luz de uma fonte de luz pode passar por essa fita e cair sobre um LDR.
O LDR é conectado através de um ohmímetro, então, conforme o peso empurra a fita, ela desliza para baixo e se acomoda em um ponto específico e oferece um tom correspondente específico na frente da fonte de luz.
A intensidade da luz é otimizada de acordo com a escuridão ou claridade desta sombra e o LDR lê o nível de intensidade de luz proporcional e o direciona para o medidor para que possa ser lido diretamente no mostrador calibrado.
Como o circuito da escala de pesagem é projetado para funcionar
Vamos tentar entender o funcionamento real do protótipo projetado:
Referindo-nos ao circuito da balança artesanal acima, vemos que o arranjo é bastante simples. Um pilar ou eixo central que forma a parte principal e a única parte móvel do sistema passa por um orifício de tamanho apropriado feito na superfície superior do gabinete.
A extremidade externa desta haste termina em uma plataforma plana que forma a base para manter os pesos em questão.
A haste e a plataforma são mantidas em uma postura rígida por uma mola posicionada entre a plataforma e a superfície superior do gabinete.
O eixo realmente passa por esta mola. A mola é necessária para que os pesos sejam devidamente otimizados e o nível da plataforma retorne à sua posição original assim que o peso for removido.
Uma fita translúcida de cor linear ou escurecida que forma o coração de todo o mecanismo é conectada à extremidade interna do eixo móvel acima.
Além disso, um LED branco (usado como fonte de luz) e um LDR (componente de recepção de luz) estão posicionados exatamente opostos, um de frente para o outro e particionados pela fita.
Um medidor analógico do tipo bobina móvel configurado como ohmímetro ou medidor de resistência é integrado ao LDR.
O LED é alimentado por uma célula e é LIGADO quando em uso. O feixe de luz produzido a partir do LED passa pela fita e cai sobre o LDR e um valor correspondente é exibido no medidor dependendo da opacidade da fita.
Quando não há peso colocado sobre a plataforma, o mecanismo de mola mantém o eixo em uma posição que produz a sombra mais escura da fita no caminho do feixe de LED e, portanto, o medidor também lê um valor mínimo ou zero sobre sua calibração.
No momento em que um peso é colocado nesta balança, o eixo mergulha proporcionalmente e a fita desliza para baixo para produzir uma tonalidade que muda linearmente na frente do feixe de luz LED e finalmente se estabelece em um nível de tonalidade mais claro correspondente. A operação é traduzida instantaneamente no medidor para fornecer o valor equivalente do peso que está sendo medido.
Simplificando ainda mais a máquina de pesagem
No exemplo acima, é claramente evidente que o elemento principal da balança de pesagem é a mola, e uma mola pode ser considerada muito precisa e duradoura em comparação com qualquer outra forma de sensor baseado em compressão. Portanto, se uma mola de boa qualidade for usada, podemos presumir que a saída é extremamente precisa e consistente ao longo de sua vida útil.
Com base na confederação acima, podemos dar um passo à frente e tornar o design baseado em LED LDR acima ainda mais simples, como mostrado abaixo.
Na figura acima, podemos ver um sistema de mecanismo de mola fixado sobre uma caixa, a superfície de pesagem fixada sobre a mola e o fuso central da superfície de carga entrando na caixa e terminando em um ponto de LED.
O LED pode ser alimentado com uma fonte externa de 3 V de uma fonte de alimentação DC conectada através de fios flexíveis.
Sob o LED, podemos ver um LDR posicionado de forma que o LED possa se mover para mais perto ou mais longe desse LDR dependendo da tensão da mola ou dos níveis de variação na mola causados pela carga.
Os fios LDR têm interface com um ohmímetro devidamente calibrado.
Como funciona esta escala de pesagem
O conceito parece bastante óbvio e claro, e é bastante autoexplicativo.
Sem carga na superfície de pesagem, a mola puxa o LED para cima, longe do LDR, a uma distância máxima possível, o que causa luz incidente mínima na superfície do LDR. Este nível de luz baixa é mostrado como quase zero no ohmímetro.
Uma vez que a carga é mantida na superfície de pesagem, dependendo do peso da carga, a mola é pressionada para baixo, fazendo com que o LED se mova para mais perto do LDR em uma posição especificada. Isso faz com que o LDR mude sua resistência proporcionalmente, que pode ser identificada no ohmímetro e calculada como uma leitura direta equivalente para o peso da carga.
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