วัดเส้นผ่าศูนย์กลางของลูกบอลด้วย Arduino


13

ฉันพยายามออกแบบอุปกรณ์มือถือที่จะอนุญาตให้วัดน้ำหนักและขนาดของผลไม้ (ส้ม / แอปเปิ้ล)
สำหรับน้ำหนักฉันสามารถใช้โหลดเซลล์ แต่ไม่แน่ใจว่าจะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางได้อย่างไร

สิ่งที่ฉันคิดในขณะนี้คือรูปทรงกรวย ยิ่งสีส้มยิ่งใหญ่มากเท่าไหร่มันก็จะมาจากส่วนท้ายของกรวย สิ่งที่ฉันสามารถวัดได้คือระยะห่างจากปลายกรวยถึงสีส้มหรือโดยการวัดระยะทางจากปลายกรวยถึงจุดที่สีส้มแตะกับผนัง

สำหรับอันแรกฉันสามารถใช้แท่งต้านทานบางชนิดซึ่งสีส้มจะผลักออกแล้ววัดความต้านทาน
สำหรับอันที่สองฉันสามารถใช้เซ็นเซอร์บาร์แบบสัมผัส

ความคิดใดที่ฉันสามารถใช้องค์ประกอบใดสำหรับโซลูชันทั้งสอง
ใครสามารถคิดวิธีที่ดีกว่าในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของส้มระหว่างเดินทางด้วย arduino

ส้ม

พื้นหลังเล็กน้อย: คุณภาพของส้มในร้านค้าในท้องถิ่นของฉันไม่ค่อยดีนัก - คุณได้ผลแห้งมาก แนวคิดก็คือยิ่งสีส้มที่หนักกว่าให้เส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันจะยิ่งดีกว่า (มีน้ำมากขึ้น) ฉันต้องการสร้างเครื่องชั่งแบบแขวนซึ่งคุณถือไว้ในมือของคุณแล้วใส่สีส้มลงไป - มันจะรับรู้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของส้มและน้ำหนักของมันและแสดง "ความฉ่ำ" ของส้ม ด้วยวิธีนี้ฉันสามารถกรองสิ่งที่ไม่ดีออกได้


คุณมีความตั้งใจจริง ๆ เกี่ยวกับส้มของคุณ! เซนเซอร์พิเศษโซนิคเช่นsparkfun.com/products/13959เหมาะสมหรือไม่ +/- 3mm จะทำอย่างไร
Paul Uszak

3
+1 สำหรับการประมวลผลล่วงหน้าด้วยการวัดแบบกลไก 3 มิติต่อ 1D ที่ชาญฉลาด
Neil_UK

1
ฉันทำงานบนอุปกรณ์เพื่อแยกขนาดผลไม้โดยใช้วิธีการที่แน่นอนนี้ประมาณ 15-20 ปีก่อน ใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับระยะอัลตราโซนิกขึ้นไปทางด้านล่างของกรวย (อันที่จริงมีเพียง 3 แท่งเพื่อสร้าง 'กรวย') คำใบ้เล็ก ๆ น้อย ๆ : ถ้าคุณเลือกมุมที่ถูกต้องสำหรับกรวยของคุณคณิตศาสตร์ในการแปลงระยะทางเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางจะกลายเป็นเรื่องเล็กน้อย
brhans

ฉันเกลียดส้มที่แห้ง! กรุณาผลิตมวลในระดับโลก +1
Dampmaskin

ฉันไม่รู้ความต้านทานไฟฟ้าทั่วไปของพื้นผิวสีส้ม แต่คุณสามารถทดสอบได้ด้วยมัลติมิเตอร์ ฉันเกือบจะแน่ใจว่ามันจะตรวจจับได้ จากนั้นคุณจะสามารถวางศูนย์กลางโลหะครึ่งวงกลมลงบนพื้นผิวด้านในของกรวยและตรวจจับตำแหน่งที่สีส้มปิดวงจร อาจจำเป็นต้องใช้ op-amp ถ้าความต้านทานสูงเกินไป จากนั้นใช้อนาล็อกมัลติเพล็กเซอร์เพื่อสแกนผ่านวงกลมโดยใช้เพียงอินพุตอะนาล็อก Arduino เดียว
Volodymyr Smotesko

คำตอบ:


2

คุณอาจพิจารณาการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางโดยใช้เครื่องเข้ารหัสเชิงเส้นซึ่งจะเพิ่มความแม่นยำและความแม่นยำในราคา ... หรือคุณสามารถทำได้เช่นเดียวกับเครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลางแบบดิจิตอล - กลไกที่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงแบบ capacitive และการเปลี่ยนเฟสของสัญญาณ PWM (เช่นอาจจะซับซ้อนกว่าที่คุ้มค่า)

แต่ดีกว่ายังใช้หม้อสไลด์ซึ่งเป็นความต้านทานและตายง่ายในการรวม แถบเลื่อนค่อนข้างถูกและไม่จำเป็นต้องมีส่วนประกอบภายนอกใด ๆ เพียงแค่อ่านระดับแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวแบ่ง คุณเพียงแค่ต้องแน่ใจว่าจะได้รับผลไม้ที่ยาวกว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่สุดที่คุณคาดหวัง

ในทางกลับกันผู้ผลิตที่ผลิตคาลิเปอร์และเครื่องเข้ารหัสเชิงเส้นเลือกใช้วิธีการอื่น ๆ เช่นความจุการเหนี่ยวนำเอฟเฟกต์ฮอลล์สนามแม่เหล็ก ฯลฯ แสง - เพื่อความแม่นยำที่เพิ่มขึ้น (ความละเอียด) และความแม่นยำ ฉันหวังว่าแอปพลิเคชันของคุณจะไม่เรียกร้องความแม่นยำดังกล่าว

ไม่ว่าในกรณีใด ๆ คุณจะต้องหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการวางกรวยซึ่งจะเป็นการเพิ่มจำนวนมากลงในอุปกรณ์พกพาของคุณ


1

นั่นเป็นคำถามที่ดี! ฉันมีความคิดซึ่งอาจช่วยได้

คุณสามารถใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิคและวางไว้ด้านหน้าบอร์ดตามขนาดที่คุณต้องการ วัดระยะห่างระหว่างบอร์ดกับเซ็นเซอร์ (serial.print จากนั้นนำค่า 5-6 เพื่อรับค่าเฉลี่ย) วางวัตถุตอนนี้และลบการอ่านนี้จากระยะทางเริ่มต้น (ระหว่างบอร์ดและเซ็นเซอร์) คุณได้รับ DIAMETER!

หรือถ้าคุณไม่ต้องการบอร์ดและต้องการไฮ - ไฟสิ่งที่ดูดีที่วัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเพียงแค่วางไว้ที่นั่นคุณควรใช้เซ็นเซอร์ 2 ตัววางไว้ในระยะที่ต้องการและสังเกตระยะทางลง ไม่ใช้ serial.print ที่นี่ใช้สเกล / ไม้บรรทัด / เทปวัด) ตอนนี้ใส่วัตถุระหว่าง นำการอ่านทั้งสองจากเซ็นเซอร์และเพิ่มขึ้น ลบออกจากระยะทางทั้งหมดระหว่างเซ็นเซอร์ คุณมี DIAMETER! (คุณสามารถปรับขนาดของการตั้งค่าทั้งหมดได้ด้วย)

หรือวิธีสุดท้าย: รับเครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลางเวอร์เนียแบบดิจิทัลและติดเกียร์ไว้และเชื่อมต่อกับเซอร์โว ให้ได้ระยะทางสูงสุดในตอนแรกและทำให้เซอร์โวเข้าใกล้ที่สุดเท่าที่จะทำได้ ตอนนี้ google วิธีการใช้ค่าจากวงจรภายในคาลิปเปอร์และใช้เป็นอินพุทและแสดงมัน คุณมี DIAMETER! (ฉันรู้ว่าคนสุดท้ายคืออึ)

แจ้งให้เราทราบหากการทำงานสำหรับคุณ! โชคดี!

:)


น่าเสียดายที่ฉันทำได้เพียงคำตอบเดียว แต่ความคิดของคุณเกี่ยวกับการใช้ 2 ระยะทางเพื่อให้ได้เส้นผ่าศูนย์กลางนั้นยอดเยี่ยมมาก! ขอบคุณ!
Leonti

0

ฉันจะใช้ตัวค้นหาระยะ IR กับกรวยของคุณเช่น Sharp GP2Y0A41SK0F ที่มีเอาท์พุทแบบอะนาล็อกและใช้งานได้กับแหล่งจ่ายไฟ 5v จึงค่อนข้างง่ายต่อการเชื่อมต่อ การวัดระยะทางทำได้ดีมาก (แต่ต้องสูงกว่า 4 ซม.) นอกจากนี้ยังรวดเร็วกะทัดรัดน้ำหนักเบาพลังงานต่ำเชื่อถือได้และไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว

หมายเหตุด้านข้าง: กรวยมีขนาดใหญ่มากอาจจะพกพาง่ายกว่าโดยใช้รูปตัววีที่ทำจาก 2 แท่ง - แม้ว่าการชั่งจะมีความยุ่งยาก


-3

เฮ้นี่เป็นคำถามที่ดี ไร้ประโยชน์โดยสิ้นเชิงในโลกแห่งความเป็นจริง แต่ดีสำหรับเด็กนักเรียนที่จะเอาชนะ

ปัญหาเกี่ยวกับข้อเสนอของคุณคือการวัดน้ำหนักของน้ำผลไม้ตามเส้นรอบวงเพียงอย่างเดียวให้ความอดทน +/- ที่มากขึ้นในการพิสูจน์ว่ามีประสิทธิภาพ มีกี่ส้มที่คุณเห็นรอบที่สมบูรณ์แบบ?

วิธีที่ง่ายที่สุดและแม่นยำที่สุดคือการกำจัดน้ำด้วยหัววัดระดับ รวมถึงการป้องกันการลอยตัวและติดสิ่งของทั้งหมดไว้ในโหลดเซลล์ การพกพาอาจเป็นภาระในสังคมปัจจุบัน แต่ก็สามารถทำได้

เห็นได้ชัดว่าไม่มีแอปพลิเคชันในชีวิตจริงสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวฉันหมายความว่าถ้าคุณไม่สามารถบอกสีส้มที่ดีจากสิ่งที่ไม่ดีโดยใช้ความรู้สึกของร่างกายที่มีไหวพริบมากที่สุดคุณไม่ควรรับประทานส้ม


1
วิธีที่ง่ายที่สุดสำหรับอุปกรณ์มือถือคือการใช้การกำจัดน้ำ? ฉันค่อนข้างแน่ใจว่านั่นไม่ใช่วิธีที่ง่ายที่สุด เขาไม่ต้องการแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงถึงสี่ระดับของความแม่นยำ - เพียงแค่ต้องการวิธีการด้านหลังซองจดหมายเพื่อให้ได้แนวคิดคร่าวๆ คุณเห็นส้มกี่ลูกที่ไม่ใกล้พอที่จะทรงกลมสำหรับวิธีการของเขาเพื่อพิสูจน์ความถูกต้องเพียงพอ เขายังกล่าวอีกว่าเขาได้สร้างอุปกรณ์ที่คล้ายกันเมื่อหลายปีก่อน จากนั้นคุณจะวิพากษ์วิจารณ์โครงการของ OP หลังจากที่เขาอ้างถึงความต้องการในโลกแห่งความเป็นจริง เพียงแค่ ... ว้าว
tjbtech

1
ยินดีต้อนรับสู่ Stackechange Rick โปรดลบปัญหาในการสร้างย่อหน้าที่จุดเริ่มต้นสิ้นสุด อีกสองย่อหน้านั้นมีความสร้างสรรค์เพียงพอ แต่คุณสามารถเพิ่มแนวคิดบางประการเกี่ยวกับวิธีการวัดการเคลื่อนที่ของน้ำได้
ลองจับในที่สุด
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.