Question:
Comment voir électroniquement si une tasse est vide ou non
user3056350
2015-07-05 02:23:49 UTC
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Mon exigence est juste de savoir quand une tasse / mug est vide. J'ai recherché des capteurs de poids mais ils sont encombrants et coûteux pour cette tâche simple. Existe-t-il une solution bon marché pour cette tâche? L'utilisation du capteur de poids n'est pas nécessaire tant que l'exigence est remplie. Le circuit sera sous la base de la coupe. Le liquide peut être n'importe quoi, de l'eau au café noir.

J'ai demandé que je voulais détecter si une tasse était vide ou non. La surface inférieure de la tasse est plate.
Une idée bon marché est d'avoir une petite surface transparente au fond de la tasse comme 1 cm sur 1 cm. Mettez un transistor photo là-bas pour voir ce qu'il y a dans la tasse. Si la tasse est vide, le transistor photo donnera une valeur unique par rapport à tout autre liquide présent quelle que soit sa quantité dans la tasse.
Toutes les autres idées sont les bienvenues.

ma première pensée a été de prendre 2 fils et de mesurer la conductivité, mais je ne sais pas si le café est de toute façon aussi conducteur.
Je pense que c'est une bonne [lecture] (http://www.ti.com/lsds/ti/sensors/ultrasonic-sensing-applications.page#level-sensing) pour commencer.Ils ont également du café sur la liste.
Bence: les puces de l'article utilisent un transducteur à ultrasons.Je pense que cela ne fera qu'ajouter plus de coûts et de complexité de conception car je n'ai pas besoin de mesures précises.
Les capteurs de poids n'ont pas besoin d'être coûteux.Vous pouvez acheter des balances électroniques pour 5 $ ou moins.Démontez-en un et vous verrez la jauge de contrainte et quelques fils.Le changement de tension / résistance causé par la jauge de contrainte est minime, alors alimentez-le vers un pont de Wheatstone, puis alimentez-le à une entrée analogique d'un microcontrôleur (ou si vous voulez avoir envie de le nourrir d'abord).
@MatzeStrawberrymaker Le courant que vous envoyez à travers un liquide conducteur peut provoquer des réactions chimiques.Le résultat peut être à la fois inflammable et toxique.
Cinq réponses:
user18418
2015-07-05 04:57:20 UTC
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J'ai expérimenté cette résistance sensible à la force ronde, et elle peut probablement être utilisée pour déterminer si la tasse est vide ou non. C'est l'opposé de l'encombrement, donc si cela fonctionne, vous pouvez obtenir un très petit facteur de forme. La seule mise en garde est que je devais placer un petit morceau de métal sur la résistance de force et équilibrer la tasse dessus, pour diriger toute la force vers le matériau. Il s'avère que les tasses sont souvent incurvées en bas pour ne pas toucher du tout le sol au milieu où la résistance serait placée. Vous pourrez peut-être contourner ce problème en vous procurant un plus gros morceau de matériau sensible à la force, car ils sont vendus dans toutes sortes de tailles (et peuvent être beaucoup moins chers que celui auquel j'ai associé).

Ce sont les mesures que j'ai obtenues en testant cela avec un Arduino (le signal analogique sur un Arduino varie entre 0 et 5 volts):

Mathematica graphics

J'ai versé à plusieurs reprises environ quatre centilitres d'eau dans la tasse. Comme vous pouvez le voir sur les lignes rouges qui indiquent les points auxquels je n'ai pas versé d'eau dans la tasse, la réponse n'est pas linéaire. Cependant, la fiche technique comprend une courbe de résistance en fonction de la force, et vous pouvez faire votre propre étalonnage.

Wouter van Ooijen
2015-07-05 02:45:44 UTC
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Je pense qu'un simple changement de poids est la solution idéale. Autres suggestions:

  • conductivité (deux tiges dans le liquide)
  • capacité (deux tiges, ou une est une feuille à l'extérieur de la tasse)
  • US distance (de quelque chose au-dessus de la tasse au niveau du liquide ou au fond)
  • Distance IR (idem)
  • mesure en quelque sorte la fréquence naturelle (haut-parleur + microphone?)
Comment éviterez-vous les réactions chimiques indésirables à l'intérieur du liquide si vous mesurez la conductivité ou la capacité?
Utilisez un très petit niveau de puissance, des électrodes inertes (pour la conductivité) et du courant alternatif.
Celles-ci peuvent très bien ralentir la réaction.Mais je ne pense pas que cela empêchera complètement la réaction de se produire.
Les réactions se produisent tout le temps, gardez simplement le montant insignifiant.Et un courant alternatif à couplage capacitif haute fréquence basse tension ne fera que secouer un peu les ions au lieu de provoquer des réactions redox.(Rappelez-vous: les réactions redox ont un niveau d'activation = une tension inférieure à celle-ci ne se produira pas.) À une tension un peu plus élevée, des réactions redox CA se produiront, mais s'annuleront mutuellement en raison du CA.
+1 Pour suggérer de mesurer la fréquence de résonance naturelle de la tasse et du liquide.:-)
Lorenzo Donati -- Codidact.com
2015-07-05 03:24:27 UTC
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Vous ne fournissez pas beaucoup de détails sur l'application spécifique (c'est-à-dire le contexte dans lequel cela serait appliqué et les spécifications que vous souhaitez respecter).

Quoi qu'il en soit, en supposant que vous n'ayez pas besoin de beaucoup de sophistication, une base avec un ensemble de micro-interrupteurs peut être fabriquée à bas prix. Ensuite, utilisez une logique simple pour détecter quand la tasse est pleine, par exemple si 2 interrupteurs sur 3 sont allumés, déclarez la tasse pleine.

Je suggère un tableau de micro-interrupteurs car avec un seul micro-interrupteur, vous pourriez finir jusqu'à nécessiter un mécanisme d'équilibrage plus sophistiqué dans la base pour éviter qu'une tasse non centrée ne déclenche le seul interrupteur. Avec 3-6 microswitch répartis uniformément dans la base, vous n'avez pas besoin d'une configuration mécanique très précise et vous pouvez implémenter toute la logique de détection dans un logiciel avec un microcontrôleur, par exemple.

Bien sûr, ma suggestion est viable si le poids de la tasse est quelque chose de connu à l'avance, c'est-à-dire que les tasses ont toutes le même poids et que la base peut être faite pour ne pas appuyer sur les interrupteurs si une tasse vide est placée dessus.

abligh
2015-07-06 00:09:44 UTC
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Calle a une excellente réponse pour un capteur de poids. L'autre moyen principal serait de détecter le liquide à l'aide d'un capteur de niveau . Ceux-ci ont l'avantage de ne pas donner de résultats trompeurs si le poids varie entre les tasses, mais devraient normalement être placés au-dessus de la tasse.

Wikipedia a quelques détails utiles sur les capteurs de niveau ici.

Il y a trois façons principales de le faire (au-delà du poids) que je connais:

  • Capteurs à flotteur
  • Capteurs conducteurs
  • Capteurs capacitifs
  • Capteurs optiques

Les capteurs à flotteur reposent sur un flotteur un peu comme dans une citerne de toilettes en mouvement, et commutant quelque chose (soit mécaniquement, magnétiquement - c'est-à-dire qu'un aimant se déplace - ou parfois optiquement). Celles-ci seraient généralement trop volumineuses.

Les capteurs conducteurs tentent de faire passer du courant (souvent du courant alternatif à basse tension pour éviter que vous n'électrolysiez trop votre café) à travers le liquide s'il atteint une paire d'électrodes. Si votre tasse ne contient pas l'eau distillée la plus pure, cela devrait fonctionner. Vous pouvez en construire un vous-même (il s'agit de deux fils) ou rechercher une «électrode à immersion».

Les capteurs capacitifs sont immergés dans le liquide et mesurent le changement de constante diélectrique. Celles-ci fonctionneraient ici, mais quelque chose doit être trempé dans votre tasse à café.

Les capteurs de niveau optiques (y compris les capteurs de niveau optiques laser) resteraient au-dessus du liquide, mais feraient plus souvent saillie dans le liquide avec un dôme qui est recouvert par le liquide, ce qui modifie la sortie d'un phototransistor. Ceux-ci sont souvent utilisés dans les distributeurs automatiques (mais pas normalement dans la tasse à café - cela se fait normalement en fonction du poids ou en fonction de la quantité de liquide introduite). De Farnell (fournisseur britannique sélectionné au hasard), ceux-ci semblent commencer à environ 18 livres britanniques (environ 25 $).

Guill
2015-07-12 02:35:05 UTC
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J'utiliserais un émetteur micro-ondes de bas niveau (sous la tasse) et un récepteur (en haut de la tasse). Calibrez-le avec une tasse vide (signal le plus fort), et toute lecture inférieure à celle-ci (le liquide absorbe un peu de rayonnement) serait le signal tasse non vide .



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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