3D tryckt kraft Sensor för klassrummet (7 / 8 steg)
Steg 7: Grundläggande koncept: Bit upplösning & proportionell skalförändring
Vad skulle hända om jag använde en längre eller kortare linjär potentiometer? (Ledtråd, tänka på hur exakt en liten stam gage är.)
Svaret är att en längre potentiometer ger dig ett större mätbar utbud men till priset av lägre mätning upplösning.
Arduinoen kan läsa analog spänning data mellan 0 och 5vdc, men Arduino hårdvaran är begränsad till en 10 bitars upplösning. Detta innebär att den använder en inre binärfil numreringssystem som delar de mätbara 5 volt i 10 bitar värt av signal. I binär, 10 bitar = 2 ^ 10 stycken eller 1024 olika delar.
Så Arduino kan mäta förändringar i spänningen ner till 5v/1024 = 0.0049 volt! På samma sätt, eftersom vi använder en glidande potentiometer som har en 2,36 tums resa, detta innebär att vi kan mäta förändringar i distansera av 2.36/1024 =.0023 tum! Om potentiometer resa ökar då ökar minsta mätbara avståndet också.
Vad händer om vi valde en svagare fjäder?
Eftersom den kända fjäderkonstant är 5,1 lb/i, är den minsta mätbara kraften fjäderkonstant gånger den minsta mätbara avståndet, 5.1 lb/i *.0023 i =.012 lb. Ju lägre fjäderkonstant (svagare våren) desto bättre kraft resolutionen (kan mäta mindre styrkor).
Det nummer vi behövde veta att programmet Arduino är belastning cell skalfaktor i lb/v. Detta finns genom att dividera den högsta mätbara kraften (11,5 lb på våren i säkerhetsdatabladet) av 5v är allt mätt med Arduino, 11,5/5 = 2,3 lb/volt.