Misura il diametro di una palla con Arduino


13

Sto cercando di progettare un dispositivo portatile che consenta di misurare il peso e la dimensione di un frutto (arancione / mela).
Per il peso posso usare una cella di carico, ma non sono sicuro di come misurare il diametro.

Quello che sto pensando al momento è una forma a cono. Più grande è l'arancia, più lontano sarà dalla fine del cono. Quello che posso misurare è la distanza dall'estremità del cono all'arancia o misurando la distanza dall'estremità del cono a dove l'arancia tocca il muro.

Per il primo ho potuto usare una sorta di asta resistiva che l'arancione spingerà fuori e quindi misurare la resistenza.
Per il secondo ho potuto usare un sensore touch bar.

Qualche idea che tipo di elementi posso usare per entrambe le soluzioni?
Qualcuno può pensare a un modo migliore per misurare il diametro di un'arancia in viaggio con Arduino?

arancia

Un po 'di background: la qualità delle arance nei miei negozi locali non è molto buona - ne ottieni molte secche. L'idea è che più pesante è l'arancia, dato lo stesso diametro, migliore è (contiene più succo). Voglio costruire una specie di bilancia sospesa che tieni in mano e metterci un'arancia - percepirà il diametro di un'arancia e il suo peso e mostrerà la "succosità" dell'arancia. In questo modo posso filtrare quelli cattivi.


Sei davvero persnickety sulle tue arance! È adatto un sensore ultrasonico come sparkfun.com/products/13959 ? +/- 3mm farà?
Paul Uszak,

3
+1 per l'intelligente pre-elaborazione della misura meccanica da 3D a 1D
Neil_UK

1
Ho lavorato su un dispositivo per dimensionare la frutta usando questo metodo esatto circa 15-20 anni fa. Utilizzato un sensore di distanza ad ultrasuoni rivolto verso l'alto verso il fondo del cono (in realtà solo 3 aste per formare il "cono"). Piccolo suggerimento: se scegli l'angolazione corretta per il tuo cono, la matematica per convertire la distanza in diametro diventa quasi banale.
brhans,

Odio le arance secche! Si prega di produrre in serie su scala globale. +1.
Dampmaskin,

Non conosco la tipica resistenza elettrica della superficie arancione, ma puoi provarla con un multimetro. Sono quasi sicuro che sarà rilevabile. Quindi sarai in grado di posizionare semicerchi concentrici di metallo sulla superficie interna del cono e rilevare dove l'arancione chiude il circuito. Potrebbe essere necessario un amplificatore operazionale se la resistenza è troppo alta. Quindi utilizzare un multiplexer analogico per scansionare i cerchi, usando solo un singolo ingresso analogico Arduino.
Volodymyr Smotesko,

Risposte:


2

Potresti anche prendere in considerazione la misurazione del diametro usando un encoder lineare, che aggiungerebbe precisione e accuratezza a costo di ... costo. Oppure potresti persino procedere come fanno i calibri digitali: un meccanismo basato sulla variazione di capacità capacitiva e sulla misurazione dello sfasamento dei segnali PWM (cioè probabilmente più complicato di quanto valga la pena).

Ma, ancora meglio, usa uno slide pot, che è resistivo e semplicissimo da integrare. I cursori sono relativamente economici e non richiedono necessariamente alcun componente esterno: basta leggere il livello di tensione attraverso il divisore. Dovresti solo essere sicuro di prenderne uno più lungo del frutto di diametro maggiore che ti aspetti di incontrare.

D'altra parte, i produttori che producono pinze ed encoder lineari optano per altri metodi - capacità, induttanza, effetto Hall, magnetoresistivo, ottico, ecc. - per una maggiore precisione (risoluzione) e accuratezza. Tuttavia, mi aspetto che la tua richiesta non richieda una tale precisione.

In ogni caso, eviteresti la necessità di un cono, che aggiunge una grande quantità di volume al tuo dispositivo portatile.


1

è una bella domanda! Ho un'idea, che potrebbe aiutare.

È possibile utilizzare un sensore a ultrasuoni e posizionarli di fronte a una tavola, in base alla dimensione desiderata. Misurare la distanza tra la scheda e il sensore (serial.print e quindi prendere 5-6 valori per ottenere un valore medio). Metti subito un oggetto e sottrai questa lettura dalla distanza iniziale (tra la scheda e il sensore). Hai il DIAMETRO!

O se non vuoi una tavola e vuoi una cosa hi-fi, dall'aspetto accattivante che misura solo il dia semplicemente mettendolo lì, dovresti prendere 2 sensori, metterli alla distanza desiderata e notare quella distanza giù (don ' t usa serial.print qui, usa una scala / righello / nastro di misurazione) ora metti un oggetto in mezzo. Prendi entrambe le letture dai sensori e sommale. Sottrai questo dalla distanza totale tra i sensori. HAI IL DIAMETRO! (Con questo puoi anche regolare la dimensione dell'intero setup)

O l'ultimo metodo: procurati un calibro a corsoio digitale, incolla un ingranaggio e collegalo al servo. portalo inizialmente alla massima distanza e fai andare il servo il più vicino possibile. ora google un metodo per prendere il valore dal circuito all'interno dei calibri e usarlo come input e visualizzarlo. HAI IL DIAMETRO! (So ​​che l'ultimo è merda)

fammi sapere se ha funzionato per te! In bocca al lupo!

:)


Sfortunatamente posso solo segnare una risposta, ma la tua idea sull'uso di 2 distanze per ottenere il diametro è fantastica! Grazie!
Leonti,

0

Vorrei utilizzare un rilevatore di distanza IR con il tuo cono come Sharp GP2Y0A41SK0F che ha un'uscita analogica e funziona con alimentazione a 5 v, quindi è abbastanza facile da interfacciare. È molto bravo a misurare distanze vicine (ma deve essere superiore a 4 cm). È anche veloce, compatto, leggero, a bassa potenza, affidabile e privo di parti mobili.

Nota a margine: un cono è voluminoso, forse sarebbe più portatile usare solo una forma a V composta da 2 aste - anche se poi pesare sarebbe difficile.


-3

Ehi, questa è una buona domanda. Completamente inutile nel mondo reale ma bello da superare per un bambino di scuola.

Il problema con la tua proposta è che misurare il peso del contenuto di succo in base alla sola circonferenza dà una tolleranza +/- maggiore per dimostrarsi efficace. Quante arance hai visto perfettamente rotonde?

Il metodo più semplice e forse il più preciso sarebbe lo spostamento dell'acqua con una sonda di livello. Includi la prevenzione dell'assetto e attacca il tutto su una cella di carico. La portabilità può essere un peso nella società odierna, tuttavia è realizzabile.

Ovviamente non esiste un'applicazione reale per un dispositivo del genere, voglio dire se non puoi distinguere un'arancia buona da una cattiva usando i sensi della maggior parte dei corpi abili, non dovresti mangiare arance.


1
Il metodo più semplice per un dispositivo portatile sarebbe usare lo spostamento dell'acqua? Sono abbastanza sicuro che non sia il più semplice, indipendentemente dall'applicazione esatta. Non ha bisogno del peso specifico a quattro livelli di precisione - ha solo bisogno di un metodo pronto per farsi un'idea approssimativa. Quante arance hai visto che non sono abbastanza vicine alla sferica perché il suo metodo si dimostrasse sufficientemente accurato? Ha anche detto che aveva già costruito un dispositivo simile anni fa. Quindi si procede a criticare il progetto del PO dopo che egli ha espressamente citato un bisogno del mondo reale che lo ha catalizzato. Solo ... wow.
tjbtech,

1
Benvenuto in Stackechange Rick. Si prega di rimuovere i problemi nel rendere i paragrafi all'inizio e alla fine. Gli altri due paragrafi sono abbastanza costruttivi, anche se è possibile aggiungere alcune idee su come misurare effettivamente lo spostamento dell'acqua.
try-catch-finally
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.