Medir el diámetro de una bola con Arduino

Question

Estoy intentando diseñar un dispositivo portátil que permita medir el peso y el tamaño de una fruta (naranja/manzana).
Para el peso puedo utilizar una célula de carga, pero no estoy seguro de cómo medir el diámetro.

Lo que estoy pensando en este momento es una forma cónica. Cuanto más grande sea la naranja, más lejos estará del extremo del cono. Lo que puedo medir es la distancia desde el extremo del cono hasta la naranja o midiendo la distancia desde el extremo del cono hasta donde la naranja toca la pared.

Para la primera podría utilizar algún tipo de varilla resistiva que la naranja empujará hacia fuera y luego medir la resistencia.
Para el segundo podría utilizar un sensor de barra táctil.

¿Alguna idea de qué tipo de elementos puedo utilizar para una u otra solución?
¿A alguien se le ocurre una forma mejor de medir el diámetro de una naranja sobre la marcha con arduino?

Un poco de historia: la calidad de las naranjas en las tiendas de mi barrio no es muy buena, hay muchas secas. La idea es que cuanto más pesada es una naranja para un mismo diámetro, mejor es (contiene más zumo). Quiero construir una especie de balanza colgante que se pueda sostener con la mano y en la que se pueda poner una naranja. La balanza detectará el diámetro de la naranja y su peso y mostrará su "jugosidad". Así podré filtrar las malas.

Answer 1

También podrías plantearte medir el diámetro con un codificador lineal, lo que añadiría precisión y exactitud a costa de... costes. O incluso podrías hacerlo como los calibres digitales: un mecanismo basado en la variación capacitiva y la medición del desplazamiento de fase de las señales PWM (es decir, probablemente más complicado de lo que merece la pena).

Pero, mejor aún, utiliza una olla deslizante, que es resistiva y muy fácil de integrar. Los deslizadores son relativamente baratos y no necesitan componentes externos: basta con leer el nivel de tensión a través de un divisor. Sólo tendrías que asegurarte de conseguir uno más largo que la fruta de mayor diámetro que esperas encontrar.

En cambio, los fabricantes de calibres y codificadores lineales optan por otros métodos: capacitancia, inductancia, efecto Hall, magnetorresistivo, óptico, etc. - para aumentar la precisión (resolución) y la exactitud. Pero supongo que su aplicación no requiere tanta precisión.

En cualquier caso, evitarías la necesidad de un cono, que añade bastante volumen a tu dispositivo portátil.

Answer 2

¡Qué buena pregunta! Tengo una idea que podría ayudar.

Puedes utilizar un sensor ultrasónico, y colocarlos delante de un tablero, en función de lo grande que quieras que sea. Mide la distancia entre el tablero y el sensor(serial.print y luego toma 5-6 valores para obtener una cifra media). Pon un objeto ahora, y resta esta lectura de la distancia inicial(entre la placa y el sensor). ¡Ya tienes el DIÁMETRO!

O si no quieres un tablero y quieres una cosa de alta fidelidad, de aspecto fresco que sólo mide el diámetro con sólo ponerlo allí, usted debe tomar 2 sensores, los puso a una distancia deseada y anote que la distancia hacia abajo (no utilice serial.print aquí, utilice una escala / regla / cinta métrica) ahora poner un objeto en el medio. Toma las lecturas de los sensores y súmalas. Réstalo de la distancia total entre los sensores. YA TIENES EL DIAMETRO (con esto también puedes ajustar el tamaño de toda la configuración).

O el ultimo metodo: consigue un calibrador vernier digital, y pega un engranaje a el y conectalo al servo. ponlo a la distancia maxima inicialmente, y haz que el servo vaya lo mas cerca posible. ahora busca en google un metodo para tomar el valor del circuito dentro del calibrador, y usalo como entrada y visualizalo. ¡YA TIENES EL DIAMETRO! (ya se que esto ultimo es una mierda)

dime si te ha funcionado. Buena suerte.

)

Answer 3

Yo usaría un buscador de distancia IR con su cono como el Sharp GP2Y0A41SK0F que tiene una salida analógica y funciona con alimentación de 5v por lo que es bastante fácil de interfaz para. Es muy bueno para medir distancias cercanas (pero necesita estar por encima de 4 cm). También es rápido, compacto, ligero, de bajo consumo, fiable y no tiene partes móviles.

Nota al margen: un cono es voluminoso, tal vez sería más portátil utilizar una forma de V hecha con 2 varillas, aunque entonces pesarla sería complicado.

Answer 4

Esta es una buena pregunta. Completamente inútil en el mundo real, pero agradable de superar para un escolar.

El problema de su propuesta es que medir el peso del contenido de zumo basándose únicamente en la circunferencia da una tolerancia +/- demasiado grande para resultar eficaz. ¿Cuántas naranjas has visto perfectamente redondas?

El método más sencillo y posiblemente el más preciso sería el desplazamiento de agua con una sonda de nivel. Incluye la prevención de la flotabilidad y pégalo todo a una célula de carga. La portabilidad puede ser una carga en la sociedad actual, pero es factible.

Obviamente, un dispositivo así no tiene ninguna aplicación en la vida real. Si no puedes distinguir una naranja buena de una mala con los sentidos de la mayoría de las personas, no deberías comer naranjas.