Lernen Sie ein supereinfaches Verfahren, um eine Waage zum Messen kleinerer Gewichtsgrößen nützlich zu machen.
Das Konzept
Das Konzept ist sehr einfach: Ein Lichtstrahl kann durch ein linear gefärbtes Band hindurchtreten und über einen LDR fallen.
Der Farbton des Farbbands, das zu jedem Zeitpunkt vor der Lichtquelle positioniert ist, hängt vom Gewicht ab, das über einem federbelasteten Mechanismus liegt.
Die entsprechende Änderung des Lichtpegels wird in eine entsprechende Differenz im Widerstand des LDR umgewandelt, die letztendlich über ein Ohmmeter abgelesen und das Äquivalentgewicht bestimmt wird.
Eine digitale Waage ist ein unverzichtbares Gerät zur Bestimmung kleinerer Gewichtsgrößen. Diese Geräte können jedoch zu hoch entwickelt und zu teuer sein, um sie zu beschaffen.
Eine einfache Entwurfsidee einer hier vorgestellten Waage verspricht ebenso genau und dennoch sehr billig zu sein.
Wir alle haben gesehen, dass diese Maschine bei den meisten Ladenbesitzern und Einzelhändlern sehr häufig verwendet wird.
Es wird zur Bestimmung des Gewichts der verschiedenen Materialien verwendet, die an die Kunden verkauft werden, damit die Artikel gemäß dem über der Maschine angezeigten Gewicht korrekt bewertet werden können.
Dieses unglaubliche Gerät ist in der Lage, selbst die kleinste Gewichtsgröße zu erkennen und über eine digitale Waage genau anzuzeigen.
Ja, wir sprechen über Waagen, die normalerweise zum Wiegen kleinerer Gewichte von wahrscheinlich mg bis zu einigen kg verwendet werden.
Einfaches Wiegen Sale Design vs Commercial Design
Die handelsüblichen Waagen sind eher zu ausgefeilt, genau und daher auch sehr teuer.
Das hier vorgestellte Design einer einfachen elektronischen analogen Waage wurde von mir entworfen und ist ziemlich genau, sehr kostengünstig und kann sogar von einem Laien konstruiert werden.
Die Idee ist einfach: Ein linear gefärbtes halbtransparentes Band wird als Reaktion auf das Druckgewicht bewegt oder eingetaucht. Ein Lichtstrahl von einer Lichtquelle kann durch dieses Band hindurchtreten und über ein LDR fallen.
Der LDR ist über ein Ohmmeter angeschlossen. Wenn das Gewicht auf das Band drückt, rutscht er nach unten und setzt sich an einem bestimmten Punkt ab und bietet einen bestimmten entsprechenden Schatten vor der Lichtquelle.
Die Lichtintensität wird entsprechend der Dunkelheit oder Helligkeit dieses Farbtons optimiert, und der LDR liest die proportionale Lichtintensitätsstufe und leitet sie zum Messgerät, damit sie direkt über das kalibrierte Zifferblatt abgelesen werden kann.
Wie die Waage funktioniert
Versuchen wir, die tatsächliche Funktionsweise des entworfenen Prototyps zu verstehen:
In Bezug auf die hausgemachte Waagenschaltung oben sehen wir, dass die Anordnung ziemlich einfach ist. Eine zentrale Säule oder Welle, die den Haupt- und den einzigen beweglichen Teil des Systems bildet, verläuft durch ein Loch geeigneter Größe, das über der Oberseite des Schranks angebracht ist.
Das äußere Ende dieser Stange endet in einer flachen Plattform, die die Basis für das Halten der fraglichen Gewichte bildet.
Die Stange und die Plattform werden durch eine Feder, die zwischen der Plattform und der Schrankoberseite positioniert ist, in einer starren Haltung gehalten.
Die Welle läuft tatsächlich durch diese Feder. Die Feder ist erforderlich, damit die Gewichte richtig optimiert werden und das Niveau der Plattform nach dem Entfernen des Gewichts wieder in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt.
Ein linear gefärbtes oder abgedunkeltes durchscheinendes Band, das das Herz des gesamten Mechanismus bildet, ist mit dem inneren Ende der obigen beweglichen Welle verbunden.
Auch eine weiße LED (als Lichtquelle verwendet) und eine LDR (Lichtempfangskomponente) sind genau gegenüberliegend positioniert, einander zugewandt und durch das Farbband unterteilt.
Ein analoges Messgerät mit beweglicher Spule, das als Ohm- oder Widerstandsmessgerät konfiguriert ist, ist in den LDR integriert.
Die LED wird über eine Zelle mit Strom versorgt und im Betrieb eingeschaltet. Der von der LED erzeugte Lichtstrahl tritt durch das Farbband und fällt über den LDR. Abhängig von der Opazität des Farbbands wird über dem Messgerät ein entsprechender Wert angezeigt.
Wenn kein Gewicht über der Plattform liegt, hält der Federmechanismus die Welle in einer Position, die den dunkelsten Farbton des Bandes im Weg des LED-Strahls erzeugt, und daher zeigt das Messgerät über seine Kalibrierung auch einen Mindest- oder Nullwert an.
In dem Moment, in dem ein Gewicht auf diese Waage gelegt wird, taucht der Schaft proportional ein und das Band gleitet nach unten, um einen sich linear ändernden Farbton vor dem LED-Lichtstrahl zu erzeugen, und setzt sich schließlich auf einen entsprechenden helleren Farbton ab. Der Vorgang wird sofort über das Messgerät übertragen, um den äquivalenten Wert des gemessenen Gewichts bereitzustellen.
Die Waage noch weiter vereinfachen
In dem obigen Beispiel ist klar ersichtlich, dass das Hauptwaagenelement die Feder ist, und eine Feder kann im Vergleich zu jeder anderen Form eines auf Kompression basierenden Sensors als ziemlich genau und langlebig angesehen werden. Wenn eine Feder von guter Qualität verwendet wird, können wir daher davon ausgehen, dass die Leistung während ihrer gesamten Lebensdauer äußerst genau und konstant ist.
Basierend auf der obigen Konföderation können wir einen Schritt voraus gehen und das obige LDR-LED-basierte Design noch einfacher machen, wie unten gezeigt.
In der obigen Abbildung sehen wir ein Federmechanismus-System, das über einer Box befestigt ist, die Wägefläche, die über der Feder befestigt ist, und die zentrale Spindel der Lastfläche, die in die Box hineinführt und in einem LED-Punkt endet.
Die LED kann mit einer externen 3-V-Versorgung von einer Gleichstromquelle gespeist werden, die über flexible Drähte verbunden ist.
Unter der LED sehen wir einen LDR, der so positioniert ist, dass sich die LED in Abhängigkeit von der Federspannung oder den durch die Last verursachten Schwankungen der Feder näher oder weiter von diesem LDR entfernen kann.
Die LDR-Drähte sind mit einem entsprechend kalibrierten Ohmmeter verbunden.
Wie diese Waage funktioniert
Das Konzept sieht ziemlich offensichtlich und klar aus und ist ziemlich selbsterklärend.
Ohne Belastung der Wägefläche zieht die Feder die LED in einem maximal möglichen Abstand vom LDR nach oben weg, wodurch ein minimales einfallendes Licht auf die LDR-Oberfläche verursacht wird. Dieser niedrige Lichtpegel wird auf dem Ohmmeter als nahezu Null angezeigt.
Sobald eine Last auf der Wägefläche gehalten wird, wird die Feder abhängig vom Gewicht der Last nach unten gedrückt, wodurch sich die LED an einer bestimmten Position näher an den LDR heranbewegt. Dies bewirkt, dass der LDR seinen Widerstand proportional ändert, was am Ohmmeter identifiziert und als direkter äquivalenter Messwert für das Gewicht der Last berechnet werden kann.
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