Davaci sile prakticno mogu da rade relativno brzo, stotine ili hiljade uzorkovanja u sekundi ali kao sto je spomenuto, najveci problem je mehanicko oscilovanje.
Ali tu ima "leka", jedan dobar LPF (low-pass-filter) bi prilicno pomogao, recimo 10-50-100-og reda :)
Da ima ovakav ---|__ a ne ovakav ---\___ odziv i to se podesi da "hvata" prvih par Hz.
U analognoj izvedbi filter 10-og a kamoli 100-og reda je skoro pa neizvodljiv :)
Naravno, tu se koristi DSP i neki od FIR ili IIR digitalnih filtera! To je "zakon" za takve primene …
BTW: Macola je spomenuo AD7730, to je fenomenalan A/D konverter koji interno u sebi ima digitalni filter i jos svasta nesto.
Malo je "pipav" za koriscenje ali to kad se zadje u rezolucije >16bit, za 10-12bit to bi bilo opustencija (postavljac teme je trazio 7bit efektivne rezolucije).
[Ovu poruku je menjao mikikg dana 16.12.2014. u 06:25 GMT+1]
Biće to ozbiljan posao. Treba tu napraviti i mehaniku i elektroniku. Neće se to rešiti sa pet postova.
To je kompleksan projekat koji traži puno rada da bi bio pouzdan.
Blago onome ko rano poludi, ceo zivot mu u veselju prodje
Kad imaš tako zaguljeno "rješenje", obično znači da rješavaš pogrešan problem i da bi trebalo da modifikuješ/unaprediš/doradiš sistem na nekom drugom mjestu.
Od kakve je važnosti težina kutije kod pakovanja tableta?!
Razumio bih da je u pitanju čvrstina ili oblik ili dihtovanje čepa na flašici i sl., ali težina?!
Jedino što mi pada na pamet je to da neko na kraju procesa puni tablete do neke zbirne težine tableta i kutije, nadajući se da će tako da ubaci pravi broj tableta, oslanjajući se na to da je težina kutije poznata i precizna.
To je u startu pogrešno - treba da izvažete/prebrojite tablete prije punjenja, pa ih onda zapakujte u kakvu god kutiju.
Ili nađite načina da kutije mjerite na drugom mjestu i/ili drugom trenutku (na drugoj mašini, u drugoj smjeni, ...).
Što ih baš morate mjeriti na proizvodnoj traci u pokretu u tako kratkom trenutku?
Koliko sam ja razumeo njemu je potrebna samo kontrola da neka od kutijica nije prepunjena ili da nema dovoljnu težinu pa da neka
mehanika uklanja te koje odstupaju od zadate težine kao škart da se tako izrazim.
Ja lično sam takođe zainteresovan za ovakav projekat tj izradu elektronike za merenje sa ovakvim ćelijama.
Ali naj veći problem su mi mikrokontroleri, zato što ne znam da pišem programe za iste :P.
Najveći broj problema je rešivo, na ovaj ili onaj način...
Kod tvog slučaja merenja tih kutijica (bar koliko sam ja razumeo), samim kutijicama je lako obezbediti veoma konstantnu brzinu kretanja neposredno pre merenja.
Mehaničke vibracije (mehanička buka mašine), oscilatorno smirivanje vage i td., sve su to poremećaji koji će učestvovati u konačnom rezultatu izmerene mase komada.
Kod tako kratkih intervala za merenje i prisutnih vibracija ili oscilatornog smirivanja, najbolja metoda merenja mase je pomoću krutog sudara sa vagom (senzorom sile).
Sam hod deformacije senzora sile mostnog tima je veoma veoma mali, teoretski teži nuli a praktično se meri stotim delovima milimetra. Shodno tome, zaustavni put sudara će trajati veoma kratko i uglavnom zavisiti od elastičnosti samog komada, ali u svakom slučaju veoma kratko. Događaj sudara se može sinhronizovati sa nekim mehaničkim vibracijama same mašine i izvršiti ga u zoni (odnosno trenutku) kada je najmirnije stanje na vagi. To nije problem kod mašina kod kojih se stvari događaju konstantnim ritmom.
Naime, kao što rekoh malo pre, neka transportna traka "vozi" kutijice ka mernom mestu, gde se kontroliše njihova tolerancija mase.
Toj traci je relatovno lako obezbediti veoma konstantnu brzinu kretanja. Pod pretpostavkom da traka ima izvesnu dužinu, zbog trenja sa podlogom, svaka će kutijica zauzeti brzinu koja je jednaka brzini trake.
Transportnu traku treba prekinuti kod mernog mesta, i na balističkoj putanji padanja komada namestiti pod povoljnim uglom senzor sile sa prihvatnim okvirom koji će sprovesti komad posle krutog sudara sa senzorom sile, zbog naknadnog odskakanja komada od senzora, a posle sudara.
Vagu je sasvim lako namontirati potpuno mehanički izolovanom od čitave konstrukcije mašine, tj. može imati svoj nosač vezan za pod hale.
Konstantna brzina komada na traci, plus izvesno gravitaciono ubrzanje u padajućoj kratkoj putanji ka senzoru sile, daće konstantnu brzinu komadu i sudar sa vagom će u jednom jedinom impulsu dati rezultat sile F=m*v^2.
Najpouzdanije rešenje se dobija tako što se iza senzora sile napravi kvalitetan pojačavač, sa malenim ofsetom i termičkim driftom, na primer neki instrumentacioni op-amp, bar INA126 najmanje, ili bolji.
Kod tebe je stvarno niska rezolucija u pitanju, pa će na primer baš jevtina INA126 izuzetno dobro odraditi "posao".
(u samom datasheet od INA126 imaš način kako pojačati merne mostove)
INA126 je dovoljno brz in-amp, koji će impuls sudara sa lakoćom pojačati na dovoljno visoku vrednost za neko sample-hold kolo sa kvalitetnim op-amp iza INA (imaš gomilu sample-hold rešenja u raznim datashhet od mnogih op-amps).
Nekom fotoćelijom se posmatra prolazak komada u padu, neposredno pre sudara. Tim impulsom "otključa" sample-hoild kolo, uzme uzorak impulsa sudara, a prednja ivica samog impulsa sudara posluži kao start za monostabilni multivibrator (ili se vreme odmeri sa MCU), potom "zaključa" sample-hold kolo neposredno po samom impulsu sudara i tim "odseče" sve naknadne oscilatorne pojave od odskakanja komada u "košu" vage. Dakle, cilj je "uhvatiti" samo prvi vrh (pik) impulsa sudara, i on će biti apsolutno srazmeran masi komada, pod uslovom da mu je brzina konstantna.
Sila sudara neće zavisiti od tačke kojom će komad udariti u vagu, odnosno od položaja komada u padu, tj. suma svih sila će se svesti na m*v^2., a naknadno odskakanje komada po prihvatno košu vage neće ostaviti traga u sample-hold kolu jer ga zaključavamo vlro kratko vreme posle vrha impulsa.
Komad dalje pada na traku koja je "sprat" niže, sproveden oblikom koša vage, u sample-hold kolu ostaje akumulirana vrednost prethodnog sudara, koja se sada sasvim lako i "polako" može "pročitati" veoma jevtinim A/D konvertorom unutar nekog MCU, gde je sasvim uobičajeno prisutno nekih 10bit rezolucije (sasvim dovoljno za tvoje potrebe).
Veoma prosečan MCU, nešto poput nekog PIC16f ili 18F, sasvim lako če biti spreman za novo merenje pre nailaska narednog komada, i to da u međuvrmenu ispiše dosta poruka po displeju, izarbitrira da li prihvatiti taj komad ili ga odbaciti kao škart, na primer izduvavanjem na stranu još dok pada ili nekom drugom mehaničkom metodom.
Važno je samo obezbediti da se ni u jednom trenutku ne nađu dva komada u košu vage, što se sasvimlako rešava brzinom one trake koja dovodi komad ka vagi (veća brzina - razređeniji transport, i to u veoma širokim granicama).
Load ćelija mostnog tipa ima tipičnu otpornost reda 350 ohm, i veoma lako je napraviti naizmeničnu ekscitaciju sa samih pinova MCU a sa malenim padom napona. To se napravi tako što jedan port sa nekog 40 pinskog PIC, "proglasiš" kao output, gde 4 pina iz višeg nibla porta paraleluješ kroz otpornike od 10R i njima snabdeš +excit. senzora, druga 4 pina iz nižeg nibla takođe paraleluješ kroz otpornike od 10R i njima snabdeš -excit. vage.
Dovoljno je menjati polaritet pri svakom merenju, i to će dati izvrsnu termičku stabilnost load ćelije i merenja u svim mogućim industrijskim uslovima.
Nisam slučajno pomenuo PIC MCU. Kod njih se može jednom asm naredbom obraćati celom portu i dolazi do prebacivanja stanja na istom jednovremeno. Naredba izgleda na primer ovako: PORTD=0b11110000, a za naredno merenje PORTD=0b00001111, i to je to, tako dobijaš suprotne polaritete ekscitcije vage, a običnim 4016 kog komanduješ baš tim naponom ekscitacije, obezbediš isti polaritet za INA.
Sa 40 pinskim PIC MCU upotrebiš: jedan ceo port za ekscitaciju mernog mosta, jedan za displej i tastaturu, jedan pin za PWM kojim određuješ brzinu trake, jedan za sample-hold, jedan za detekciju prednje ivice impulsa sudara, jedan za interni A/D, jedan za komandu izbacivanja škarta, jedan za fotoćeliju, i ostaje ti komotno slobodan RS232 i I2C ili SPI respektivno, ako poželiš to povezati sa nekim centralnim sistemom.
Za hardverskim interruptom oko merenja nema potrebe. Sama fotoćelija koja registruje pad, aktivira sample-hold, potom imaš "malu večnost" od procesorskog vremena za sve potrebne događaje. Jedino se za vreme merenja staviš u čekanje samog impulsa, gde je vremenska tolerancija dovolnjno široka, naravno, za to vreme ne refrešuješ displej i to je dovoljno brzo za te potrebe. Po detekciji samog impulsa odmeriš "prozor" vremena koji će uzeti u obzir samo prvi pik impulsa, i posle sve može "penzionerski" polako.
Mislim da je ovo sasvim dovoljno od mene, a ima ovde još dosta ljudi koji ti mogu pomoći oko razrade ove osnovne ideje. U velikoj sam gužvi sa poslom, pa ne mogu sve ovo ispratiti do kraja. Moraš stvar razraditi sam do kraja.
Evo u prilogu i neke početne šemice kako to uraditi: (vidi prilog) Naravno, najlakše je čitav sklop napraviti neposredno uz load ćeliju, jer tako se izbegnu kompenzacioni vodovi za ekscitaciju i šumovi koje može pokupiti kabl same ćelije. Dakle, kompaktno u jednoj maloj metalnoj kutiji, sa displejčetom i tastaturicom, a komunikacijom dalje ka nekom centralnom sistemu, ako uopšte ima potrebe, jer ovaj sistemčić je potpuno autonoman.
Napajanje za 5V treba rešiti sa LM317, koji je podržan sa TL431 na kontrolnom pinu, radi toga što je i referentni napon.
Napajanja +15 i -15V takođe sa LM317 i LM337, oba sa kontrolom od strane TL431, radi stabilnosti tare.
Ostaje još puno pinova za neke moguće dodatne opcije ili alternativne primene...
Završna kontrola je valjda na završetku, ne u sredini.
@macolakg
Citat:
Konstantna brzina komada na traci, plus izvesno gravitaciono ubrzanje u padajućoj kratkoj putanji ka senzoru sile, daće konstantnu brzinu komadu i sudar sa vagom će u jednom jedinom impulsu dati rezultat sile F=m*v^2.
To bi "možda" radilo jedino u slučaju da je kutija ustvari homogena kugla.
Svaki drugi oblik će prilikom sudara davati različite rezulatate jačine inicijalnog sudara u zavisnosti od toga kojom ivicom/ćoškom i pod kojim uglom sopstvene zarotiranosti u letu pogađa vagu.
Završna kontrola je valjda na završetku, ne u sredini.
@macolakg
To bi "možda" radilo jedino u slučaju da je kutija ustvari homogena kugla.
Svaki drugi oblik će prilikom sudara davati različite rezulatate jačine inicijalnog sudara u zavisnosti od toga kojom ivicom/ćoškom i pod kojim uglom sopstvene zarotiranosti u letu pogađa vagu.
Odine , jes vala. Sada sam dobro pročitao i nigde nema toga da se kutije pune. Zato bi bilo lepo
da se uvek precizno postave zahtevi.
Ni ja nikako ne bi merio na taj način. Vaga ugrađena u traku sa sinhronim kretanjem i prekidom mislim da da bi obavila posao.
Onaj predloženi deo oko elektronskog izvođenja će sigurno zadovoljiti.
Blago onome ko rano poludi, ceo zivot mu u veselju prodje
Stoji da to može biti problem kod velikog rastojanja pada, ali ovde se radi o kutiji pravilnog oblika, koju nije teško lepo usmeriti na traci i obezbediti jednolične sudare.
Sasvim si u pravu, jer sam sličan sklop koristio upravo za čelične kuglice i iskustvo je bilo odlično, ali kada malo porazmislim o mogućim vektorima, hmm...
Ukoliko se to ne može obezbediti, onda može kutijicu "naklizati" na vagu, sa minimalnom razlikom visine, gde se može postići vreme smirivanja manje od tih 0.2-0.5sec, potom aktivirati sample-hold sa procenjenim vremenom kašnjenja da bi se uzeo rezultat u odgovarajućem trenutku.
Nije nerešivo, takođe se sklop koji sam predložio može veoma elastično koristiti (stvar programa).
Load ćelije se ponašaju kao kruta tela. Imaju zanemarljiv hod deformacije za punu skalu. Od same load ćelije će minimalno zavisiti smirivanje komada. pre će zavisiti od elastičnosti samog komada.
Što manja razlika visine kod smeštaja na vagu - to brže smirivanje.
Moguće je na tas vage staviti i sunđerastu gumu, radi prigušenja oscilacija komada kod pada na tas.
Tako je takođe moguće skratiti vreme smirivanja.
[Ovu poruku je menjao macolakg dana 15.12.2014. u 19:16 GMT+1]
Same gumiuce transportera vage prigušuju oscilacije, a u kesama je rasut materijal koji je takođe ima prigušene karakteristike.
Samo, ovde pogon ovog transportera sa gumicama mora biti izveden sa motorom koji ima superlaki rotor bez jezgra i prilično upredene linije polova. Bukvalno bez imalo trzaja u vuči, sa veoma veoma konstantnom brzinom i moćnm PID koji brzinu smiruje u deliću sekunde.
Pretrpostavljam da je potrebna žestoko složena kontrola svega tog i ogromna rezolucija vage zbog masivne tare u odnosu na masu komada...
Iskreno, mnogo mi se više sviđa ono mehaničko za jaja :-)
pogledao sam klipove i to je u stvari ono sto meni treba, posebno poslednji klip, kontaktirao sam proizvodjaca ali ta cela masina mnogo skupa, a finansije ne dozvoljavaju toliko bahanalisanje, znam da radi posao, ali gazda zeli jeftinije resenje.
To je kontrola kutijica sa lekovima i bitnio je da u svakoj kutijici npr. ima 2 table sa tabletama i 1 upustvo, dosad se to radilo merenjem na klasicnoj vagi dosta sporo pa sam mislio da ubrzam taj proces sa nekim senzorom, mozda postoji neko jednostavnije resenje...
Re: Senzor merenja tezine