使用Arduino测量球的直径


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我正在尝试设计一种手持设备,该设备可以测量水果(橙色/苹果)的重量和大小。
对于重量,我可以使用称重传感器,但不确定如何测量直径。

我现在想的是圆锥形。橙色越大,距圆锥形末端越远。我可以测量的是从圆锥体的末端到橙色的距离,或者通过测量从圆锥体的末端到橙色接触墙壁的距离。

对于第一个,我可以使用某种电阻棒,橙色将其推出,然后测量电阻。
对于第二个,我可以使用触摸条传感器。

有什么想法我可以为每种解决方案使用哪种元素?
有人可以想到一种使用arduino来测量橙子直径的更好方法吗?

橙子

有一点背景:我当地商店的橘子质量不是很好-您会得到很多干dried的橘子。这个想法是,在相同直径的情况下,橘子越重越好(它含有更多的果汁)。我想建立一种悬挂秤,将其握在手中并放上一个橘子-它会感知橘子的直径和重量,并显示橘子的“多汁”。这样我就可以过滤掉坏的了。


你真的对自己的橘子不满!像sparkfun.com/products/13959这样的超声波传感器是否合适?+/- 3mm可以吗?
Paul Uszak '17

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+1进行灵巧的3D到1D机械测量预处理
Neil_UK

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大约15到20年前,我使用这种精确的方法研究了一种可对水果进行大小测定的设备。使用一个超声波距离传感器,该传感器朝着圆锥体的底部(实际上只有3个杆形成了“圆锥体”)。小提示:如果您为圆锥选择正确的角度,那么将距离转换为直径的数学运算就变得微不足道了。
brhans

我讨厌干橘子!请在全球范围内批量生产。+1。
Dampmaskin

我不知道橙色表面的典型电阻,但是您可以用万用表进行测试。我几乎确定它将可以检测到。然后,您将可以将同心的金属半圆放在圆锥的内表面上,并检测橙色在哪里闭合回路。如果电阻太高,可能需要一个运算放大器。然后,使用模拟多路复用器仅使用一个Arduino模拟输入即可扫描圆圈。
Volodymyr Smotesko '17

Answers:


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您可能还会考虑使用线性编码器测量直径,这将增加精度和准确度,但会增加成本。或者甚至可以像数字卡尺一样进行操作-一种基于改变电容并测量PWM信号相移的机制(即,可能比值得的要复杂)。

但是,更好的是,使用滑动锅,它具有电阻性并且非常简单地集成在一起。滑块相对便宜,并且不一定需要任何外部组件-只需通过分压器读取电压电平即可。您只需要确保比预期遇到的最大直径水果长一个即可。

另一方面,生产卡尺和线性编码器的制造商会选择其他方法(电容,电感,霍尔效应,磁阻,光学等)来提高精度(分辨率)和准确性。我希望您的应用程序不要求如此精确。

无论如何,您都避免需要锥形盆,这样会增加便携式设备的体积。


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这是一个很好的问题!我有一个主意,可能会有所帮助。

您可以使用超声波传感器,并根据需要将其放置在板子的前面。测量电路板与传感器之间的距离(serial.print,然后取5-6个值以获得平均值)。现在放置一个物体,并从初始距离(板与传感器之间)减去该读数。你有直径!

或者,如果您不想要一块板,而是想要一个高保真,外观酷的东西,只需将其放置在上面即可测量直径,则应将2个传感器放置在所需的距离处,并注意该距离向下(不要要在此处使用serial.print,请使用刻度尺/尺子/卷尺),然后在两者之间放置一个对象。从传感器中获取两个读数并将其相加。从传感器之间的总距离中减去此值。您有直径!(与此同时,您还可以调整整个设置的大小)

或最后一种方法:获取数字游标卡尺,然后将齿轮粘在其上,然后将其连接至伺服系统。首先将其设置为最大距离,然后使伺服器尽可能靠近。现在,谷歌找到一种方法来从卡尺内部的电路中获取值,并将其用作输入并显示它。您有直径!(我知道最后一个是狗屎)

让我知道它是否对您有用!祝好运!

:)


不幸的是,我只能标记一个答案,但是您关于使用2个距离来获取直径的想法很棒!谢谢!
莱昂蒂

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我会在您的视锥细胞上使用IR测距仪,例如Sharp GP2Y0A41SK0F,它具有模拟输出并在5v电源下工作,因此很容易连接。它非常适合测量接近(但必须大于4厘米)的距离。它还快速,紧凑,重量轻,功率低,可靠,并且没有活动部件。

旁注:圆锥体很笨重,仅使用由2个杆制成的V形可能会更便于携带-尽管称量起来很棘手。


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嘿,这是一个好问题。在现实世界中完全没有用,但对一个学龄前儿童来说却是个不错的克服之选。

您的提案存在的问题是,仅根据周长来测量果汁含量的重量会给出+/-太大的公差,以至于无法证明是有效的。您看过多少个橙子完美圆润?

最简单的方法,也可能是最精确的方法,是使用液位探头进行水置换。包括防止浮力并将整个物体粘在称重传感器上。然而,可携带性可能是当今社会可实现的负担。

显然,这种设备没有现实生活中的应用,我的意思是,如果您不能用大多数能干的身体的感觉从坏的橘子中分辨出好橘子,那么您不应该吃橘子。


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手持设备最简单的方法是使用排水吗?我很确定这不是最简单的,无论是确切的应用程序。他不需要比重达到四个精度级别-只需使用后包络方法即可获得大致思路。您看到多少个橙子的球形度不足以证明他的方法足够准确?他甚至说他几年前已经制造了类似的设备。然后,您在批评OP的项目后特别批评了它的现实需求,从而开始批评它。只是...哇。
tjbtech

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欢迎来到Stackechange Rick。请从头到尾消除麻烦的段落。其他两个段落足够有建设性,尽管您可以添加一些有关如何实际测量排水量的想法。
最终
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