چگونه یک سنسور پرتوی بازوی متقاطع را برنامه ریزی کنیم؟

سلام! من تأمین کننده سنسورهای پرتوی کراس بازو هستم و امروز می خواهم نحوه برنامه ریزی یک سنسور پرتوی بازوی متقاطع را با شما به اشتراک بگذارم. ممکن است در ابتدا کمی دلهره آور به نظر برسد ، اما با قدم های مناسب و کمی صبر ، شما قادر خواهید بود آن را در هیچ وقت از بین ببرید.

اول از همه ، بیایید بفهمیم سنسور پرتوی بازوی متقاطع چیست. این یک نوع سنسور نیرو است که برای اندازه گیری نیروی اعمال شده روی آن طراحی شده است. این سنسورها در مجموعه ای از برنامه ها مانند وزن گیری صنعتی ، روباتیک و حتی در برخی از محصولات مصرفی بسیار مفید هستند. آنها به دلیل دقت و قابلیت اطمینان زیاد شناخته شده اند ، به همین دلیل در بازار بسیار محبوب هستند.

اکنون ، قبل از شروع برنامه نویسی ، شما باید چند مورد را آماده کنید. البته به یک سنسور پرتوی بازوی متقاطع احتیاج دارید. شما می توانید ما را بررسی کنیدسنسور پرتوی بازوی متقاطعدر وب سایت ما این یک سنسور با کیفیت بالا است که برای ماندگاری ساخته شده است. شما همچنین به یک میکروکنترلر مانند Arduino یا Raspberry Pi احتیاج دارید. اینها برای ارتباط با سنسور و پردازش داده های ارائه شده بسیار عالی هستند.

اولین قدم در برنامه نویسی سنسور پرتو بازوی متقاطع ، درک ویژگی های الکتریکی آن است. بیشتر سنسورهای پرتوی بازوی متقاطع بر اساس اصل سنجهای کرنش کار می کنند. هنگامی که نیرویی به سنسور اعمال می شود ، سنجهای کرنش مقاومت خود را تغییر می دهند و این تغییر در مقاومت متناسب با نیروی اعمال شده است. برای اندازه گیری این تغییر ، ما معمولاً از مدار پل Wheatstone استفاده می کنیم.

بیایید فرض کنیم که از Arduino به عنوان میکروکنترلر خود استفاده می کنید. ابتدا باید سنسور را به آردوینو وصل کنید. این سنسور به طور معمول چهار سیم دارد: دو برای منبع تغذیه (معمولاً قرمز و سیاه) و دو مورد برای خروجی سیگنال (معمولاً سبز و سفید). سیم های برق را به پین های برق مناسب روی Arduino (معمولاً 5V و GND) و سیم های سیگنال به پین های ورودی آنالوگ وصل کنید.

پس از اتصال سخت افزار ، وقت آن است که کد را بنویسید. در اینجا یک مثال ساده از چگونگی خواندن داده های سنسور با استفاده از Arduino آورده شده است:

const int sensorpin = a0 ؛ // سیم سیگنال سنسور را به آنالوگ پین A0 void setup () {serial.begin (9600) وصل کنید. // اولیه سازی ارتباطات سریال} حلقه باطل () {int sensorvalue = analogread (sensorpin) ؛ // خواندن مقدار سنسور Serial.println (SensorValue) ؛ // مقدار سنسور را به تأخیر مانیتور سریال چاپ کنید (100) ؛ // قبل از خواندن دوباره 100 میلی ثانیه صبر کنید

این کد به سادگی مقدار آنالوگ را از سنسور می خواند و آن را به مانیتور سریال چاپ می کند. با این حال ، این مقدار خام به طور مستقیم با نیروی اعمال شده متناسب نیست. برای تبدیل مقدار خام به اندازه گیری نیروی معنی دار ، باید سنسور را کالیبراسیون کنید.

کالیبراسیون یک گام مهم در برنامه نویسی سنسور پرتو بازوی متقاطع است. برای کالیبراسیون سنسور ، باید نیروهای شناخته شده را روی سنسور اعمال کرده و مقادیر سنسور مربوطه را ضبط کنید. به عنوان مثال ، می توانید وزنهای توده شناخته شده را روی سنسور قرار داده و مقادیر آنالوگ را یادداشت کنید. سپس می توانید از یک فرمول رگرسیون خطی برای محاسبه رابطه بین نیرو و مقدار سنسور استفاده کنید.

بیایید بگوییم که شما دو نیروی شناخته شده (F_1) و (F_2) را اعمال کرده اید و مقادیر سنسور مربوطه (V_1) و (V_2) را ثبت کرده اید. رابطه خطی بین نیرو (F) و مقدار سنسور (V) را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد:

(f = m \ times v + b)

کجا (m = \ frac {f_2 - f_1} {v_2 - v_1}) و (b = f_1 - m \ times v_1)

پس از محاسبه (M) و (B) ، می توانید کد خود را برای تبدیل مقدار سنسور خام به اندازه گیری نیرو تغییر دهید:

const int sensorpin = a0 ؛ const float m = 0.1 ؛ // با مقدار محاسبه شده M Const Float b = 0 را جایگزین کنید. // جایگزین با مقدار b void مقدار محاسبه شده خود () {serial.begin (9600) ؛ } void loop () {int sensorvalue = analogread (sensorpin) ؛ Float Force = M * SensorValue + B ؛ Serial.print ("نیرو:") ؛ Serial.print (نیرو) ؛ Serial.println ("n") ؛ تأخیر (100) ؛ }

حال اگر به دنبال انواع مختلف سنسورهای نیرو هستید ، ما نیز ارائه می دهیمسنسورهای نیروی تک نقطه ایوتسلول بار پرتوی موازیبشر این سنسورها ویژگی ها و برنامه های منحصر به فرد خاص خود را دارند و با برخی تنظیمات جزئی می توان آنها را به روشی مشابه برنامه ریزی کرد.

در بعضی موارد ، ممکن است بخواهید عملکرد بیشتری به سیستم سنسور خود اضافه کنید. به عنوان مثال ، اگر نیرو از آستانه خاصی فراتر رود ، می توانید زنگ خطر را تنظیم کنید. در اینجا چگونه می توانید کد را برای دستیابی به آن اصلاح کنید:

const int sensorpin = a0 ؛ const float m = 0.1 ؛ const float b = 0 ؛ Const Float Treshold = 10 ؛ // تنظیم نیروی آستانه خود در Newtons void setup () {serial.begin (9600) ؛ pinmode (13 ، خروجی) ؛ // تنظیم پین 13 به عنوان خروجی برای حلقه} void () {int sensorvalue = analogread (sensorpin) ؛ Float Force = M * SensorValue + B ؛ Serial.print ("نیرو:") ؛ Serial.print (نیرو) ؛ Serial.println ("n") ؛ if (نیرو> آستانه) {DigitalWrite (13 ، بالا) ؛ // زنگ هشدار} other {DigitalWrite (13 ، کم) ؛ // خاموش کردن زنگ} تأخیر (100) ؛ }

این کد با استفاده از ساخته شده - در LED در پین 13 آردوینو ، یک قابلیت هشدار ساده را اضافه می کند. اگر نیروی اندازه گیری شده از آستانه فراتر رود ، LED روشن می شود.

جنبه مهم دیگر برنامه نویسی سنسور پرتوی بازوی متقاطع با سر و صدا برخورد می کند. قرائت سنسور می تواند تحت تأثیر نویز الکتریکی از محیط یا منبع تغذیه قرار بگیرد. برای کاهش نویز ، می توانید از فیلتر پاس کم در کد خود استفاده کنید. یک روش ساده برای پیاده سازی فیلتر کم عبور با استفاده از یک فیلتر متوسط در حال حرکت است.

const int sensorpin = a0 ؛ const float m = 0.1 ؛ const float b = 0 ؛ const int filtersize = 10 ؛ قرائت شناور [Filtersize] ؛ int index = 0 ؛ float total = 0 ؛ void setup () {serial.begin (9600) ؛ برای (int i = 0 ؛ i <filtersize ؛ i ++) {Readings [i] = 0 ؛ }} loop void () {int sensorvalue = analogread (sensorpin) ؛ کل -= قرائت [فهرست] ؛ قرائت [فهرست] = حسگر ؛ کل += قرائت [فهرست] ؛ index = (شاخص + 1) ٪ Filtersize ؛ Float Anyvalue = Total / Filterize ؛ Float Force = M * متوسط Value + B ؛ Serial.print ("نیرو:") ؛ Serial.print (نیرو) ؛ Serial.println ("n") ؛ تأخیر (100) ؛ }

این کد از یک فیلتر متوسط در حال حرکت برای صاف کردن خوانش سنسور و کاهش اثر سر و صدا استفاده می کند.

در نتیجه ، برنامه نویسی یک سنسور پرتوی بازوی متقاطع شامل درک ویژگی های الکتریکی آن ، اتصال آن به میکروکنترلر ، کالیبراسیون آن و اضافه کردن عملکرد اضافی مورد نیاز شما است. با رویکرد درست و کمی آزمایش ، می توانید یک سیستم اندازه گیری نیروی قابل اعتماد و دقیق ایجاد کنید.

اگر علاقه مند به خرید سنسورهای پرتوی بازوی یا هر یک از سنسورهای نیروی دیگر ما هستید ، برای کسب اطلاعات بیشتر به ما دسترسی پیدا کنید و یک بحث تهیه را شروع کنید. ما در اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم بهترین راه حل های سنسور را برای نیازهای خود پیدا کنید.

منابع

• مستندات Arduino
• کتابچه های فنی سنسور نیرو