No post parte 3 seguimos apresentando outros métodos possíveis para o projeto de medição de peso e concluímos definindo qual método será utilizado neste projeto. Outros posts da série Parte 1 e Parte 2, falamos do projeto e outros métodos.
Método Capacitivo
Este método consiste em duas placas de circuito impresso e um dielétrico entre as mesmas e através do microcontrolador (uC) determinar a capacitância, ou seja, utilizando o princípio do capacitor de placas paralelas onde C = e0 . er . (A / d) (Wikipédia), onde a capacitância depende da geometria do sensor. Porém para este método um sensor deve ser desenvolvido. Em um post futuro explicaremos melhor a ideia deste sensor.
Nos primeiros testes, o dielétrico utilizado foi papel e verificou-se que seria possível a utilização deste método, porém seria necessário diversos testes para o sensor funcionar de maneira confiável e linear. Devido o tempo necessário para desenvolvimento, para este projeto este método foi descartado.
Método Resistivo
Estes sensores variam sua resistência interna dependendo da força aplicada no mesmo. Alguns fabricantes são a Interlink Electronics e a Tekscan (FlexiForce), onde estes sensores vem sendo utilizados na área médica, esportiva, industrial, etc. Este tipo de sensor responde a força aplicada no mesmo, e queremos medir o peso, correto? Então utilizando a força da gravidade e a massa do objeto para obtermos o peso (Força Peso = massa x acelareção da gravidade, 1 kgf = 1 kg x 9 m/s2, Só Física), pronto. Este tipo de sensor é simples de ser utilizado em sistemas embarcados e eletrônica, dependendo de como será ligado, o sensor e mais um resistor fazemos um divisor resistivo e tarã, já temos a força.
Fizemos alguns testes com o sensor Interlink Electronics e verificamos uma boa resposta ao peso exercido. O problema deste sensor para nosso projeto é o preço, que ao importar para o Brasil (isso mesmo importar a matéria prima para desenvolver/fabricar o imposto é alto, triste) saímos do preço alvo para nosso projeto, assim temos outro método descartado.
Método Mecânico Puro
Este tipo de solução chamamos de Mecânico Puro porque não tem nenhum componente eletrônico. Neste método molas são fixadas no local da medição para que as mesmas comprimam-se de acordo com o peso e este deslocamento é diretamente proporcional ao peso aplicado as molas. Estas molas devem ser dimensionadas de acordo com a faixa de medição da aplicação, no caso deste projeto de 13 a 30 kg (Post 1). Por fim, um indicador de nível pode ser utilizado para indicar o peso do objeto.
Como nos outros métodos, teríamos que verificar a questão do custo deste método, ou seja, as molas. Verificamos com alguns fornecedores e verificamos que este método estava atingindo os requisitos do projeto. Porém ainda teríamos a questão da estrutura mecânica necessária de fixação do objeto a ser medido o peso. Após uma análise, verificamos que os outros métodos também necessitariam de uma estrutura mecânica, assim este método coloca-se como um grande favorito.
Método Capacitivo
Este método consiste em duas placas de circuito impresso e um dielétrico entre as mesmas e através do microcontrolador (uC) determinar a capacitância, ou seja, utilizando o princípio do capacitor de placas paralelas onde C = e0 . er . (A / d) (Wikipédia), onde a capacitância depende da geometria do sensor. Porém para este método um sensor deve ser desenvolvido. Em um post futuro explicaremos melhor a ideia deste sensor.
Nos primeiros testes, o dielétrico utilizado foi papel e verificou-se que seria possível a utilização deste método, porém seria necessário diversos testes para o sensor funcionar de maneira confiável e linear. Devido o tempo necessário para desenvolvimento, para este projeto este método foi descartado.
Método Capacitivo desenvolvendo sensor proprietário |
Estes sensores variam sua resistência interna dependendo da força aplicada no mesmo. Alguns fabricantes são a Interlink Electronics e a Tekscan (FlexiForce), onde estes sensores vem sendo utilizados na área médica, esportiva, industrial, etc. Este tipo de sensor responde a força aplicada no mesmo, e queremos medir o peso, correto? Então utilizando a força da gravidade e a massa do objeto para obtermos o peso (Força Peso = massa x acelareção da gravidade, 1 kgf = 1 kg x 9 m/s2, Só Física), pronto. Este tipo de sensor é simples de ser utilizado em sistemas embarcados e eletrônica, dependendo de como será ligado, o sensor e mais um resistor fazemos um divisor resistivo e tarã, já temos a força.
Fizemos alguns testes com o sensor Interlink Electronics e verificamos uma boa resposta ao peso exercido. O problema deste sensor para nosso projeto é o preço, que ao importar para o Brasil (isso mesmo importar a matéria prima para desenvolver/fabricar o imposto é alto, triste) saímos do preço alvo para nosso projeto, assim temos outro método descartado.
Método Resistivo |
Método Mecânico Puro
Este tipo de solução chamamos de Mecânico Puro porque não tem nenhum componente eletrônico. Neste método molas são fixadas no local da medição para que as mesmas comprimam-se de acordo com o peso e este deslocamento é diretamente proporcional ao peso aplicado as molas. Estas molas devem ser dimensionadas de acordo com a faixa de medição da aplicação, no caso deste projeto de 13 a 30 kg (Post 1). Por fim, um indicador de nível pode ser utilizado para indicar o peso do objeto.
Como nos outros métodos, teríamos que verificar a questão do custo deste método, ou seja, as molas. Verificamos com alguns fornecedores e verificamos que este método estava atingindo os requisitos do projeto. Porém ainda teríamos a questão da estrutura mecânica necessária de fixação do objeto a ser medido o peso. Após uma análise, verificamos que os outros métodos também necessitariam de uma estrutura mecânica, assim este método coloca-se como um grande favorito.
Esboço do Suporte para o Método Mecânico Puro |
Qual método escolhido???
Método Mecânico Puro, ou seja, saímos da eletrônica e o projeto acabou ficando um sistema embarcado mecânico.
No próximo post explicaremos os requisitos da parte 1 e escolha do Método Mecânico Puro, fique ligado...
Método Mecânico Puro, ou seja, saímos da eletrônica e o projeto acabou ficando um sistema embarcado mecânico.
No próximo post explicaremos os requisitos da parte 1 e escolha do Método Mecânico Puro, fique ligado...
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