Kendin Yap Yüksek Hassasiyetli Terazi: 0.0001 g / 0.1 mg Ölçüm

Giriş

Biyokimyasal projelerde çok yüksek hassasiyette tartım yapmak gerektiğinde, standart teraziler yetersiz kalabilir. Bu bağlamda, 0.0001 gram (0.1 mg) hassasiyetle ölçüm yapabilen bir kendin yap terazi geliştirilmiştir. Proje, elektromanyetik kuvvet geri besleme prensibine dayanmaktadır ve elektronik bileşenlerle desteklenerek yüksek doğruluk sağlamaktadır.

Ayrıca Bakınız

Kendin Yap Yüksek Hassasiyetli Terazi: 0.0001 g / 0.1 mg Ölçüm ve Tasarım Detayları

Elektromanyetik kuvvet geri besleme prensibine dayanan, 0.1 mg hassasiyetle ölçüm yapabilen kendin yap terazi tasarımı ve bileşenleri detaylıca incelenmiştir. Çevresel etkiler ve iyileştirme önerileri ele alınmıştır.

Bydiz BY-005 Dijital Mutfak Terazisi: Hassas ve Dayanıklı Ölçüm Cihazı Özellikleri ve Kullanım Avantajları

Bydiz BY-005 dijital mutfak terazisi, yüksek hassasiyet, dayanıklılık ve kullanım kolaylığı sunan pratik bir ölçüm cihazıdır. Paslanmaz çelik yüzeyi ve geniş tartım kapasitesiyle mutfakta ve seyahatlerde ideal.

Eski Analitik Terazilerde Kuvvet Geri Kazanım Sensörleri ve Mikrodenetleyici Kullanımı

1980-1990 döneminde kullanılan eski analitik terazilerde kuvvet geri kazanım sensörleri ve MCS51 mikrodenetleyicileri, yüksek hassasiyetli tartım için mekanik ve elektronik entegrasyon sağlar. Bu sistemler piezoelektrik strain gauge teknolojisiyle hassas ölçümler yapar.

1980-1990 Analitik Terazilerde Kuvvet Geri Kazanım Sensörleri ve İç Mekanizma İncelemesi

1980-1990 analitik teraziler, piezoelektrik strain gauge ve mikrodenetleyici kullanarak elektromanyetik kuvvetle hassas tartım yapar. Mekanik ve elektronik entegrasyon detayları incelenir.

MASTEK Platin ve Techfit Tf1002 Mutfak Terazileri Karşılaştırması ve Özellikleri

İki popüler mutfak terazisi MASTEK Platin ve Techfit Tf1002'nin özellikleri, kullanıcı yorumları ve karşılaştırmasıyla en uygun seçimi yapın.

Dijital Mutfak Terazileri Karşılaştırması: Hangi Ürün Size Uygun

Bu makalede, iki popüler dijital mutfak terazisinin özellikleri ve kullanıcı yorumlarıyla, ihtiyaçlarınıza uygun olanı seçmenize yardımcı olacak detaylı karşılaştırma sunuluyor.

Lilya Home 5kg Platin Dijital Mutfak Terazisi: Hassas ve Şık Tasarım

Lilya Home'un 5kg kapasiteli platin renkli dijital mutfak terazisi yüksek hassasiyetle ölçüm yapar, paslanmaz çelik malzeme ve şık tasarımıyla mutfakta pratiklik sağlar.

Hassas Cep Terazileri Karşılaştırması: Adakonsept ve Mini Apple İpod Modelleri

İki popüler cep terazisi modeli olan adakonsept ve Mini Apple iPod görünümlü cihazların özellikleri, kullanıcı yorumları ve karşılaştırmasıyla doğru seçimi yapmanızı sağlayacak bilgiler burada.

Terazinin Çalışma Prensibi

Terazi, 110 Ω dirençli bir bobinin bir kol üzerinde asılı olduğu ve bu bobinin, neodimyum halkalı mıknatıs üzerinde konumlandığı bir düzenek içerir. Kol yüksekliği, kızılötesi (IR) fotointerrupter kullanılarak sabit tutulur. Tartılan ağırlığı dengelemek için bobinden geçen akım, ağırlıkla doğru orantılıdır. Bu sayede, bobini tutmak için gereken akım ölçülerek kütle hesaplanır.

Bobin akımı, düşük sıcaklık katsayısına sahip 10 Ω şönt direnç ve 24-bit ADC (ADS1232) ile ölçülür. Ölçüm verileri Arduino Nano tarafından okunur ve küçük bir LCD ekranda (SLC0801B) görüntülenir.

IR fotointerrupter, standart bir IR LED ve IR fotodiyotundan oluşur. LED sabit akım kaynağı ile beslenirken, fotodiyot hızlı tepki için ters polarlanmıştır. Devrenin referans voltajı, düşük sürüklenmeli 2.0 V referans kaynağı (REF5020) ile sağlanır. Bu referans, ADC ve fotodiyot devresinin negatif girişine de besleme sağlar.

Bobin akımı, düşük taraf sürücü olarak çalışan IRF540N N-kanal MOSFET ile kontrol edilir. MOSFET, ohmik bölgede çalıştırılarak akım kontrolü sağlanır. Referans voltajları, fotointerrupter sürümü ve bobin akımı kontrolü, sıfır sürüklenmeli OPA187 op-amp'larla gerçekleştirilir.

Terazide, doğrudan temas gerektirmeyen kapasitif dokunmatik tare butonu da bulunmaktadır. Bu, yüksek hassasiyet nedeniyle terazinin doğrudan dokunulmasının yol açabileceği hataları önlemek için önemlidir.

Etkisiyle herkesi şaşırtan, kimsenin açıklayamadığı 10 mucizevi ürün

devamını oku

Tasarım ve Bileşenler

• Bobin ve Mıknatıs: Neodimyum halkalı mıknatıs ve 110 Ω bobin kullanılmıştır. Bobin yaklaşık 20 g kaldırabilir.

• Elektronik Devre: 24-bit ADC, düşük sürüklenmeli referanslar, MOSFET sürücüler, op-amp tamponları ve sabit akım LED sürücüsü.

• Sensörler: IR LED ve fotodiyot ile pozisyon algılama.

• Kontrol: Arduino Nano mikrodenetleyici ile veri işleme ve LCD ekran kontrolü.

Toplam maliyet yaklaşık 100 ABD dolarıdır ve en pahalı parça neodimyum mıknatıstır.

Karşılaşılan Zorluklar ve İyileştirme Önerileri

• Salınım Sorunu: Kolun salınım yapması nedeniyle geri besleme döngüsünün çok hızlı olması gerekir. Daha hafif ve yüksek rezonans frekansına sahip bir kol tasarımı, salınımı azaltabilir.

• Sıcaklık ve Çevresel Etkiler: Devredeki tüm bileşenlerin düşük sıcaklık katsayısına sahip olması gerekir. Ayrıca, bobin, fotointerrupter ve ortam sıcaklığı, nem ve basıncının izlenip telafi edilmesi gerekir.

• Kılavuz Sistemi: Ölçümlerin, ağırlığın kol üzerindeki konumundan bağımsız olması için paralel kılavuz sistemi gereklidir. Bu amaçla esnek metal flexure yapılar önerilmektedir.

Yüksek Hassasiyetli Terazilerde Çevresel Faktörlerin Önemi

Böyle yüksek hassasiyetli terazilerde, çevresel etkiler ölçüm doğruluğunu önemli ölçüde etkiler. Bina titreşimleri, hava akımları, manyetik alanlar ve sıcaklık değişimleri ölçüm sonuçlarını bozabilir. Bu nedenle, ölçüm genellikle ağır granit tabanlar üzerinde, çevresel kontrolü sağlanmış laboratuvar ortamlarında yapılır.

Bazı yüksek hassasiyetli teraziler, hava akımlarını engellemek için ölçüm odalarıyla donatılmıştır ve otomatik kapılarla ağırlık yerleştirilir. Ayrıca, yerçekimi alanındaki değişiklikler ve hava kaldırma kuvveti gibi faktörler de hesaplanarak telafi edilir.

Sonuç

Elektromanyetik kuvvet geri besleme prensibine dayanan bu kendin yap terazi, 0.1 mg hassasiyetle ölçüm yapabilmektedir. Tasarımında kullanılan elektronik bileşenler ve mekanik düzenekler, yüksek hassasiyet için optimize edilmiştir. Ancak, bu tür bir terazinin doğru ve güvenilir çalışması için çevresel faktörlerin kontrolü ve ileri düzey elektronik bilgi gerekmektedir. İyileştirmelerle daha stabil ve kullanışlı hale getirilebilir.

"Bir adamın yüksek hassasiyetli terazisi, bir başkasının düşük hassasiyetli sismografıdır."

Bu proje, hassas ölçüm teknolojileri ve elektronik devre tasarımı alanlarında deneyim sahibi mühendisler için uygundur ve benzer projeler için önemli bir referans teşkil eder.

Kaynaklar

• Reddit Elektronik Topluluğu: DIY Precision Scale – 0.0001 g / 0.1 mg

• Crosspost: r/soldering