¿Cuáles son los mejores sensores electrónicos que se pueden usar para determinar si una pequeña bandeja que contiene bolitas de plástico está vacía?

¿Hay mucha vibración? ¿Movimiento? ¿El ambiente es ruidoso o polvoriento? Cambiando los niveles de luz? ¿Es esto para un proyecto de aula, o para su propio uso en uno de los proyectos, o para su uso en un entorno comercial? ¿Necesitas hacer más de uno?

Un sensor de peso requerirá un sensor sensible, amplificador, ADC y algún tipo de microcontrolador. Todos estos están disponibles. Hay chips con un amplificador diferencial y un ADC de 24 bits incorporado, que simplifica enormemente el paso más difícil.

Otro método para medir el peso es soportarlo mediante campos magnéticos con algún tipo de sensor para detectar la altura. La retroalimentación regula la corriente al electroimán de soporte, y el peso se lee por la diferencia en esa corriente en comparación con cuando no hay nada en la bandeja. La retroalimentación de posición podría ser simplemente un fotointerruptor.

Si vas a sentarte allí y mirarlo, simplemente puedes comprar una báscula pequeña que tenga una resolución lo suficientemente fina como para medir el peso de una pelota. Luego ponlo a cero con una bandeja vacía. Pero entonces, solo mirarías la bandeja. Puede usar la pequeña escala e interactuar con un microcontrolador. Esto podría ser más simple si no tienes experiencia en diseño electrónico.

Podrías ponerlo en un resorte y un electroimán. Envíe una señal de onda sinusoidal al electroimán y, con un micrófono de contacto, escuche las bolas que golpean el fondo. Simplemente filtre la frecuencia de onda sinusoidal y escuche si hay un ruido más agudo. Deberá hacer rebotar la bandeja hacia arriba y hacia abajo lo suficientemente rápido como para que las bolas reboten un poco.

Haga que la parte inferior de la bandeja sea un pedazo de PCB (placa de circuito impreso) con líneas finas grabadas una al lado de la otra. Cada línea impar está conectada entre sí, cada número par está conectado entre sí. Las líneas deben ser de 1/2 del diámetro de las bolas de centro a centro. Luego, solo mida la capacitancia entre las líneas pares e impares. La presencia de una bola actuará como dieléctrico, aumentando la capacitancia.

Haga que la bandeja tenga un color contrastante con las bolas. Un microcontrolador relativamente débil puede procesar una señal de cámara web de una manera tan simple. Un solo LED de color que ilumina la escena puede aumentar enormemente el contraste. Cuando estoy desatascando los chorros amarillos en una impresora de inyección de tinta, tengo una linterna LED azul que uso, los pequeños puntos amarillos casi invisibles se vuelven muy oscuros (sombreándose un poco por la iluminación de la habitación).

Puede apuntar una línea láser a través de la bandeja, 3/4 del diámetro de una bola que se aleja del fondo. Si no golpea nada, nada se ilumina. No importa si las bolas se sombrean entre sí, porque lo único que le importa es cuando no quedan bolas. Una cámara web o incluso un fotodiodo puede ver la bandeja. Pulse el diodo láser, luego filtre la salida del fotodiodo para esa frecuencia para evitar la activación de ruido falso y hacerlo más resistente a los falsos positivos debido a la fuga de luz dispersa.

Obtenga un sensor de peso, un comparador de amplificador operacional, un potenciómetro y conéctelos de esta manera.

Cuando Vin supera a Vref, Vout va a lo más alto.

– Conecte el sensor de peso a Vin

– Reemplace las resistencias con un potenciómetro con el punto del limpiaparabrisas en el neg (-) del comparador.

– Obtenga la resistencia cuando la caja esté vacía y ajuste el potenciómetro a esa resistencia.

– Configúrelo para que cuando Vout sea bajo, el cuadro esté vacío. Pero cuando Vout es alto, el cuadro NO está vacío.

– Conecte la señal de Vout a un transistor e indicador de zumbador / LED, lo que prefiera.

– Independientemente de cuántas bolas, siempre que el número sea superior a cero, el LED se iluminaría.

Alternativamente, use un LDR (resistencia sensible a la luz) en la parte inferior de la caja, incline la caja para que todas las bolas vayan hacia ese punto, de modo que si la luz llega al LDR (no bloqueado por una bola) eso significa que está vacía. Esta configuración no debería costar más de 2 dólares.

Me gustaría resolverlo con peso. Debe ser económico en términos de hardware y simple en términos de configuración y uso.

Si las bandejas no son magnéticas, también podría usar dicho sensor, con la misma facilidad.

¡Buena suerte!