آلة قياس الوزن التناظرية بسيطة

تعرف على إجراء بسيط للغاية لجعل جهاز قياس الوزن مفيدًا لقياس مقادير الوزن الأصغر.

المفهوم

المفهوم بسيط للغاية ، يُسمح لشعاع ضوئي بالمرور عبر شريط ملون خطي ويسقط فوق LDR.

سيعتمد الظل اللوني للشريط الموضوع أمام مصدر الضوء في أي لحظة على الوزن الموضوع فوق آلية محملة بنابض.

يتم تحويل التغيير المقابل في مستوى الضوء إلى اختلاف مماثل في مقاومة LDR والذي يُقرأ في النهاية على مقياس أوم ويتم تحديد الوزن المكافئ.

مقياس الوزن الرقمي هو جهاز لا غنى عنه فيما يتعلق بتحديد الحجم الأصغر للأوزان. ومع ذلك ، يمكن أن تكون هذه الأدوات متطورة للغاية ومكلفة.

تعد فكرة التصميم البسيطة لميزان المعروض هنا بأن تكون دقيقة بنفس القدر ولكنها رخيصة جدًا.

لقد رأينا جميعًا هذه الآلة شائعة الاستخدام مع معظم أصحاب المتاجر وتجار التجزئة.

يتم استخدامه لتحديد أوزان المواد المختلفة التي يتم بيعها للعملاء بحيث يمكن تصنيف العناصر بشكل صحيح وفقًا للوزن المعروض على الماكينة.

هذا الجهاز المذهل قادر على اكتشاف أدق حجم للوزن الموضوع فوقه ويعرضه بدقة على مقياس رقمي.

نعم ، نحن نناقش موازين الوزن المستخدمة عادة لوزن الأوزان الأصغر التي تتراوح من ربما ميغاغرام إلى بضعة كيلوغرامات.

تصميم البيع البسيط للوزن مقابل التصميم التجاري

موازين الوزن المتاحة تجاريًا معقدة للغاية ودقيقة وبالتالي فهي مكلفة للغاية أيضًا.

لقد ابتكرت تصميم مقياس وزن إلكتروني تناظري بسيط المعروض هنا وهو دقيق جدًا وتكلفة منخفضة جدًا ويمكن تصميمه حتى بواسطة شخص عادي.

الفكرة بسيطة - يتم صنع شريط شبه شفاف ملون خطيًا للتحرك أو الغمس استجابة للوزن المضغوط ، ويسمح لشعاع ضوئي من مصدر الضوء بالمرور عبر هذا الشريط ويسقط فوق LDR.

يتم توصيل LDR عبر مقياس أوم ، لذلك ، عندما يدفع الوزن للشريط ، ينزلق لأسفل ويستقر عند نقطة معينة ويقدم ظلًا مطابقًا معينًا أمام مصدر الضوء.

يتم تحسين شدة الضوء وفقًا لظلام أو خفة هذا الظل ويقرأ LDR مستوى شدة الضوء المتناسب ويوجهه إلى العداد بحيث يمكن قراءته مباشرة عبر الاتصال الهاتفي المعاير.

كيف تم تصميم دائرة الميزان للعمل

دعونا نحاول فهم الأداء الفعلي للنموذج الأولي المصمم:

بالإشارة إلى دائرة مقياس الوزن محلية الصنع أعلاه ، نرى أن الترتيب مستقيم للأمام. يمر العمود أو العمود المركزي الذي يشكل الجزء المتحرك الرئيسي والوحيد من النظام عبر فتحة ذات حجم مناسب تم إنشاؤها فوق السطح العلوي للخزانة.

ينتهي الطرف الخارجي من هذا القضيب إلى منصة مسطحة تشكل الأساس لإبقاء الأوزان تحت السؤال.

يتم تثبيت القضيب والمنصة في وضع صلب بواسطة نوابض موضوعة بين المنصة والسطح العلوي للخزانة.

يمر العمود بالفعل خلال هذا الربيع. الزنبرك مطلوب حتى يتم تحسين الأوزان بشكل صحيح ويعود مستوى المنصة إلى موضعها الأصلي بمجرد إزالة الوزن.

يتصل الشريط الشفاف الملون خطيًا أو الغامق الذي يشكل قلب الآلية بأكملها بالنهاية الداخلية للعمود المتحرك أعلاه.

يتم أيضًا وضع مصباح LED أبيض (يستخدم كمصدر للضوء) و LDR (مكون استقبال الضوء) في الاتجاه المعاكس تمامًا ، في مواجهة بعضهما البعض ومقسما بواسطة الشريط.

تم دمج عداد من نوع الملف المتحرك التماثلي الذي تم تكوينه كمقياس أوم أو مقياس مقاومة مع LDR.

يتم تشغيل مؤشر LED من خلال خلية ويتم تشغيله عند الاستخدام. يمر شعاع الضوء الناتج من LED عبر الشريط ويسقط فوق LDR ويتم عرض القيمة المقابلة على المقياس اعتمادًا على عتامة الشريط.

عندما لا يكون هناك وزن فوق المنصة ، فإن آلية الزنبرك تحافظ على العمود في وضع ينتج عنه أحلك ظل من الشريط في مسار شعاع LED ، وبالتالي يقرأ العداد أيضًا قيمة دنيا أو صفرية على معايرته.

في اللحظة التي يتم فيها وضع وزن على مقياس الوزن هذا ، ينخفض ​​العمود بشكل متناسب وينزلق الشريط لأسفل لإنتاج ظل متغير خطيًا أمام شعاع ضوء LED ويستقر أخيرًا إلى مستوى الظل الأخف المقابل. تتم ترجمة العملية على الفور عبر العداد لتوفير القيمة المكافئة للوزن الذي يتم قياسه.

تبسيط آلة الوزن بشكل أكبر

في المثال أعلاه ، من الواضح أن عنصر مقياس الوزن الرئيسي هو الزنبرك ، ويمكن اعتبار الزنبرك دقيقًا جدًا وطويل الأمد مقارنة بأي شكل آخر من أجهزة الاستشعار القائمة على الضغط. لذلك إذا تم استخدام زنبرك جيد الجودة يمكننا أن نفترض أن الناتج دقيق للغاية ومتسق طوال حياته.

بناءً على الاتحاد أعلاه ، يمكننا المضي قدمًا وجعل التصميم المبني على LDR LED أكثر بساطة ، كما هو موضح أدناه.

في الشكل أعلاه ، يمكننا أن نرى نظام آلية الزنبرك مثبتًا فوق صندوق ، وسطح الوزن المثبت فوق الزنبرك ، والمغزل المركزي لسطح التحميل يمر داخل الصندوق ، وينتهي بنقطة LED.

قد يتم تشغيل LED بمصدر خارجي 3 فولت من مصدر إمداد طاقة تيار مستمر متصل من خلال أسلاك مرنة.

تحت مؤشر LED يمكننا أن نرى LDR موضوعًا بحيث يمكن للمصباح أن يتحرك أقرب أو بعيدًا عن LDR هذا اعتمادًا على توتر الزنبرك أو مستويات التباين في الزنبرك الذي يسببه الحمل.

يتم توصيل أسلاك LDR بمقياس أوم معاير بشكل مناسب.

كيف يعمل مقياس الوزن هذا

يبدو المفهوم واضحًا وواضحًا ، وهو واضح تمامًا.

مع عدم وجود حمل على سطح الوزن ، يسحب الزنبرك مؤشر LED لأعلى بعيدًا عن LDR بأقصى مسافة ممكنة ، مما يتسبب في الحد الأدنى من الضوء الساقط على سطح LDR. يظهر مستوى الإضاءة المنخفضة هذا على أنه صفر تقريبًا على مقياس أوم.

بمجرد الاحتفاظ بالحمل على سطح الوزن ، اعتمادًا على وزن الحمل ، يتم الضغط على الزنبرك لأسفل مما يؤدي إلى تحرك مؤشر LED بالقرب من LDR في الموضع المحدد. يؤدي هذا إلى تغيير LDR مقاومته بشكل متناسب ، والتي يمكن تحديدها على مقياس أوم وحسابها كقراءة مكافئة مباشرة لوزن الحمل.