Zmierz średnicę piłki za pomocą Arduino

13

Próbuję zaprojektować urządzenie ręczne, które pozwoliłoby zmierzyć wagę i rozmiar owocu (pomarańczowy / jabłkowy).
Do wagi mogę użyć tensometru, ale nie jestem pewien, jak zmierzyć średnicę.

W tej chwili myślę o kształcie stożka. Im większa pomarańcza, tym dalej będzie ona od końca stożka. To, co mogę zmierzyć, to odległość od końca stożka do pomarańczy lub poprzez pomiar odległości od końca stożka do miejsca, w którym pomarańcza dotyka ściany.

Do pierwszego mógłbym użyć pręta oporowego, który pomarańczowy wypchnie, a następnie zmierzy opór.
Do drugiego mógłbym użyć czujnika paska dotykowego.

Jakieś pomysły, jakich elementów mogę użyć dla obu rozwiązań?
Czy ktoś może wymyślić lepszy sposób na zmierzenie średnicy pomarańczy w drodze z arduino?

Pomarańczowy

Trochę tła: jakość pomarańczy w moich lokalnych sklepach nie jest bardzo dobra - dostajesz dużo wysuszonych. Chodzi o to, że im cięższa pomarańcza o tej samej średnicy, tym lepiej (zawiera więcej soku). Chcę zbudować rodzaj wiszącej wagi, którą trzymasz w dłoni i wkładasz do niej pomarańczę - wyczuje średnicę pomarańczy i jej wagę oraz wyświetla „soczystość” pomarańczy. W ten sposób mogę odfiltrować złe.

Leonti
źródło
Naprawdę jesteś persnickety na temat swoich pomarańczy! Czy nadaje się czujnik ultradźwiękowy, taki jak sparkfun.com/products/13959 ? Czy wystarczą +/- 3 mm?
Paul Uszak
3
+1 za sprytne wstępne przetwarzanie mechaniczne pomiarów 3D na 1D
Neil_UK
1
Pracowałem nad urządzeniem do wymiarowania owoców przy użyciu tej dokładnej metody około 15-20 lat temu. Zastosowano ultradźwiękowy czujnik odległości skierowany w górę w kierunku dna stożka (właściwie tylko 3 pręty tworzące „stożek”). Mała wskazówka: jeśli wybierzesz odpowiedni kąt dla swojego stożka, matematyka do konwersji odległości na średnicę stanie się prawie banalna.
brhans
Nienawidzę suchych pomarańczy! Proszę masowo produkować w skali globalnej. +1.
Dampmaskin
Nie znam typowego oporu elektrycznego pomarańczowej powierzchni, ale można to przetestować za pomocą multimetru. Jestem prawie pewien, że będzie to wykrywalne. Następnie będziesz mógł umieścić koncentryczne metalowe półkola na wewnętrznej powierzchni stożka i wykryć, gdzie pomarańczowy zamyka obwód. Wzmacniacz operacyjny może być potrzebny, jeśli opór jest zbyt wysoki. Następnie użyj multipleksera analogowego, aby skanować koła, używając tylko jednego wejścia analogowego Arduino.
Volodymyr Smotesko 21.04.17

Odpowiedzi:

2

Możesz również rozważyć pomiar średnicy za pomocą enkodera liniowego, który zwiększyłby precyzję i dokładność kosztem ... kosztu. Lub możesz nawet zająć się tym, jak robią to cyfrowe suwmiarki - mechanizm oparty na zmienianiu pojemnościowego i pomiarowego przesunięcia fazowego sygnałów PWM (tj. Prawdopodobnie bardziej skomplikowany niż jest tego wart).

Ale jeszcze lepiej, użyj garnka przesuwnego, który jest oporny i bardzo prosty do zintegrowania. Suwaki są stosunkowo tanie i niekoniecznie wymagają zewnętrznych elementów - wystarczy odczytać poziom napięcia przez dzielnik. Musisz tylko mieć pewność, że dostaniesz owoc dłuższy niż owoc o największej średnicy, jakiego oczekujesz.

Z drugiej strony producenci, którzy produkują suwmiarki i enkodery liniowe, wybierają inne metody - pojemność, indukcyjność, efekt Halla, magnetorezystancyjny, optyczny itp. - w celu zwiększenia precyzji (rozdzielczości) i dokładności. Oczekuję jednak, że twoja aplikacja nie wymaga takiej precyzji.

W każdym razie unikniesz konieczności stosowania stożka, który znacznie zwiększy objętość urządzenia przenośnego.

tjbtech
źródło
1

to miłe pytanie! Mam pomysł, który może pomóc.

Możesz użyć czujnika ultradźwiękowego i umieścić je przed tablicą, w zależności od tego, jak duży ma być. Zmierz odległość między płytką a czujnikiem (wydruk seryjny, a następnie weź 5-6 wartości, aby uzyskać średnią liczbę). Umieść teraz przedmiot i odejmij ten odczyt od początkowej odległości (między płytką a czujnikiem). Masz ŚREDNICA!

Lub jeśli nie chcesz płyty i chcesz hi-fi, fajnie wyglądającej rzeczy, która po prostu mierzy średnicę po prostu ją tam umieszczając, powinieneś wziąć 2 czujniki, ustawić je w pożądanej odległości i zanotować tę odległość w dół (nie t tutaj użyj serial.print, użyj skali / linijki / taśmy pomiarowej), teraz umieść obiekt pomiędzy. Weź oba odczyty z czujników i dodaj je. Odejmij to od całkowitej odległości między czujnikami. MASZ ŚREDNICA! (Dzięki temu możesz również dostosować rozmiar całej konfiguracji)

Lub ostatnia metoda: zdobądź suwmiarki z cyfrowym noniuszem i przyklej do niej bieg i podłącz go do serwomechanizmu. ustaw go początkowo na maksymalną odległość i spraw, aby serwo zbliżyło się jak najbliżej. teraz google metoda pobierania wartości z obwodu wewnątrz zacisków i używania jej jako danych wejściowych i wyświetlania. MASZ ŚREDNICA! (Wiem, że ostatni to gówno)

daj mi znać, czy ci się udało! Powodzenia!

:)

Baconsaucepasta
źródło
Niestety mogę zaznaczyć tylko jedną odpowiedź, ale twój pomysł na użycie 2 odległości do uzyskania średnicy jest świetny! Dzięki!
Leonti
0

Użyłbym dalmierza na podczerwień z twoim stożkiem, takiego jak Sharp GP2Y0A41SK0F, który ma wyjście analogowe i działa z zasilaniem 5 V, więc jest dość łatwy do podłączenia. Jest bardzo dobry w mierzeniu odległości w pobliżu (ale musi być większy niż 4 cm). Jest również szybki, kompaktowy, lekki, o niskiej mocy, niezawodny i nie ma ruchomych części.

Uwaga boczna: stożek jest nieporęczny, być może byłby bardziej przenośny, gdyby używał kształtu V wykonanego z 2 prętów - chociaż wtedy ważenie byłoby trudne.

CL22
źródło
-3

Hej, to dobre pytanie. Całkowicie bezużyteczne w prawdziwym świecie, ale miłe dla szkolnego dzieciaka do pokonania.

Problem z twoją propozycją polega na tym, że pomiar masy zawartości soku na podstawie samego obwodu daje zbyt dużą tolerancję +/-, aby okazała się skuteczna. Ile pomarańczy widziałeś idealnie okrągłych?

Najprostszą i możliwie najdokładniejszą metodą byłoby wypieranie wody za pomocą sondy poziomu. Włącz zapobieganie wyporności i przyklej całość do ogniwa obciążeniowego. Przenośność może być ciężarem w dzisiejszym społeczeństwie, ale jest możliwa do osiągnięcia.

Oczywiście nie ma zastosowania w prawdziwym życiu na takim urządzeniu, to znaczy, jeśli nie potrafisz odróżnić dobrej pomarańczy od złej, używając zmysłów najbardziej sprawnych ciał, nie powinieneś jeść pomarańczy.

Rick Lane
źródło
1
Najprostszą metodą dla urządzeń przenośnych byłoby użycie wypierania wody? Jestem pewien, że nie jest to najprostsze, bez względu na dokładną aplikację. Nie potrzebuje on ciężaru właściwego z czterema poziomami precyzji - potrzebuje jedynie metody z tyłu koperty, aby uzyskać przybliżony pomysł. Ile widziałeś pomarańczy, które nie są wystarczająco blisko kulistego, aby jego metoda okazała się wystarczająco dokładna? Powiedział nawet, że zbudował już podobne urządzenie lata temu. Następnie przystępujesz do krytykowania projektu OP po tym, jak konkretnie przytoczył rzeczywistą potrzebę, która go katalizowała. Po prostu ... wow.
tjbtech
1
Witamy w Stackechange Rick. Usuń problem z tworzeniem akapitów na początku. Pozostałe dwa akapity są wystarczająco konstruktywne, choć możesz dodać kilka pomysłów, jak faktycznie zmierzyć wyporność wody.
spróbuj złapać w końcu