Enkel analog vågmaskin

Lär dig en super enkel procedur för att göra en vägningsanordning användbar för att mäta mindre vikter.

Konceptet

Konceptet är väldigt enkelt, en ljusstråle får passera genom ett linjärt färgat band och falla över en LDR.

Färgtonen på bandet som placeras framför ljuskällan när som helst beror på vikten över en fjäderbelastad mekanism.

Motsvarande förändring i ljusnivån omvandlas till en motsvarande skillnad i motståndet hos LDR som slutligen läses över en Ohmmeter och motsvarande vikt bestäms.

En digital vägningsskala är en oumbärlig anordning vad gäller bestämning av mindre vikter. Men dessa prylar kan vara för sofistikerade och dyra att skaffa.

En enkel designidé av en vägningsskala som presenteras här lovar att vara lika exakt men ändå mycket billig.

Vi har alla sett den här maskinen vanligt förekommande hos de flesta butiksinnehavare och återförsäljare.

Den används för att bestämma vikterna på de olika materialen som säljs till kunderna så att artiklarna kan klassificeras korrekt enligt den visade vikten över maskinen.

Denna otroliga enhet kan upptäcka till och med den minsta vikt som placeras över den och visar den exakt över en digital skala.

Ja, vi diskuterar vägningsskalor som normalt används för att väga mindre vikter från troligtvis mg upp till några kg.

Enkel vägningsförsäljningsdesign mot kommersiell design

De kommersiellt tillgängliga vägningsvågarna är ganska sofistikerade, exakta och därför också mycket kostsamma.

Utformningen av en enkel elektronisk analog vägningsskala som presenteras här har tagits fram av mig och är ganska exakt, mycket låg kostnad och kan konstrueras även av en lekman.

Idén är enkel - ett linjärt färgat halvtransparent band görs för att röra sig eller doppa som svar på pressvikten, en ljusstråle från en ljuskälla får passera genom detta band och falla över en LDR.

LDR är ansluten över en Ohm-mätare, så när vikten trycker på bandet glider den ner och sätter sig vid en viss punkt och erbjuder en viss motsvarande nyans framför ljuskällan.

Ljusintensiteten är optimerad efter mörker eller ljushet i denna nyans och LDR läser av den proportionella ljusintensitetsnivån och riktar den till mätaren så att den kan läsas direkt över sin kalibrerade ratt.

Hur vägningskretsen är utformad för att fungera

Låt oss försöka förstå den faktiska funktionen hos den designade prototypen:

Med hänvisning till den hemlagade vägningsskalan ovan ser vi att arrangemanget är ganska rakt framåt. En central pelare eller axel som utgör huvudets och den enda rörliga delen av systemet passerar genom ett hål av lämpligt storlek som är gjord över skåpets övre yta.

Den yttre änden av denna stång slutar till en platt plattform som utgör basen för att hålla vikterna ifråga.

Stången och plattformen hålls i en stel hållning av en fjäder placerad mellan plattformen och skåpets övre yta.

Axeln passerar faktiskt denna vår. Fjädern krävs så att vikterna optimeras ordentligt och plattformens nivå återgår till sitt ursprungliga läge när vikten har tagits bort.

Ett linjärt färgat eller mörkt genomskinligt band som bildar hjärtat av hela mekanismen är anslutet till den inre änden av ovanstående rörliga axel.

Också en vit lysdiod (används som ljuskälla) och en LDR (ljusmottagande komponent) är placerade precis mittemot varandra och delas av bandet.

En analog rörlig spolmätare konfigurerad som en Ohm-mätare eller en motståndsmätare är integrerad i LDR.

Lysdioden drivs via en cell och tänds när den används. Ljusstrålen som produceras från lysdioden passerar genom bandet och faller över LDR och ett motsvarande värde visas över mätaren beroende på bandets opacitet.

När det inte finns någon vikt placerad över plattformen håller fjädermekanismen axeln i ett läge som ger den mörkaste nyansen från bandet i vägen för LED-strålen och därför läser mätaren också ett minimi- eller nollvärde över sin kalibrering.

I det ögonblick en vikt på denna vägningsskala placeras, sjunker axeln proportionellt och bandet glider ner för att producera en linjärt föränderlig nyans framför LED-ljusstrålen och sätter sig slutligen till en motsvarande ljusare nyansnivå. Åtgärden översätts omedelbart över mätaren för att ge motsvarande värde för den vikt som mäts.

Förenkla vägningsmaskinen ytterligare

I exemplet ovan är det tydligt att huvudviktelementet är fjädern och en fjäder kan anses vara ganska exakt och långvarig jämfört med någon annan form av kompressionsbaserad sensor. Om en fjäder av god kvalitet används kan vi därför anta att produktionen är extremt exakt och konsekvent under hela dess livstid.

Baserat på ovanstående förbund kan vi gå ett steg före och göra ovanstående LDR LED-baserade design ännu enklare, som visas nedan.

I figuren ovan kan vi se ett fjädermekanismsystem fixerat över en låda, vägningsytan fixerad över fjädern och den centrala spindeln på lastytan går in i lådan och slutar till en LED-punkt.

Lysdioden kan drivas med en extern 3V-matning från en likströmskälla ansluten via flexibla ledningar.

Under lysdioden kan vi se en LDR placerad så att lysdioden kan röra sig närmare eller längre bort från denna LDR beroende på fjäderspänningen eller variationerna på fjädern som orsakas av belastningen.

LDR-ledningarna är gränssnitt med en lämpligt kalibrerad Ohmmeter.

Hur denna vägningsskala fungerar

Konceptet ser ganska uppenbart och tydligt ut och är ganska självförklarande.

Utan belastning på vägningsytan drar fjädern lysdioden uppåt från LDR på maximalt möjligt avstånd, vilket orsakar minimalt infallande ljus på LDR-ytan. Denna låga ljusnivå visas som nästan noll på Ohm-mätaren.

När en last har hållits på vägningsytan trycks fjädern nedåt beroende på lastens vikt, vilket gör att lysdioden rör sig närmare LDR vid en specifik position. Detta får LDR att ändra sitt motstånd proportionellt, vilket kan identifieras på ohm-mätaren och beräknas som en direkt ekvivalent avläsning för lastens vikt.