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Bathroom Scale: Four Flat Load Cells Between Two Plates (Angel, 1991)
A floor scale only as thick as two plates. Four flat load cells sit in the corners between a base and a top plate; their strain gauges are wired into one bridge, so the signal is the sum of the four loads wherever you stand.
Result: a low digital bathroom scale reading in pounds or kilograms. The patent gives under 0.05 % non-linearity, hysteresis and non-repeatability, and under 0.1 % error from off-centre loads; its feet let it stand on thick carpet.
Source: S. Angel, US Patent 4,993,506 (1991). Unknown: the plate material and size, the maximum load, and the circuit. Ours: ebonite for the hard rubber, epoxy, the amplifier and display parts. Picture: patent drawing (Fig. 5).
उन्नत
2 days
निर्देश
1
1
Mount the four load cells
Mount the four load cells
Put one load cell in each corner of the rigid base plate. Screw each one down to small flat raised pads on the plate. Place the pads away from the edge of the cell's beam, so that fixing the cell does not change its sensitivity. Under each cell, tap two holes through the base for the overload screws. Not given: the plate material and size.
इस चरण के लिए सामग्री:
लोड सेल4 टुकड़े
तराज़ू का आधार और ऊपरी प्लेट1 base and top plate
मशीन पेंच8 cell screwsआवश्यक उपकरण:
चूड़ी काटने का सेट
पेचकस सेट
अज्ञात माप2
2
Wire one bridge and the readout
Wire one bridge and the readout
Each cell's two gauges are half a Wheatstone bridge. Join the four halves into one full bridge, one half at each corner, so the bridge gives a signal in step with the sum of the four loads. The signal is amplified, turned into numbers by an analog-to-digital converter, worked into pounds or kilograms and shown on a display. Put the electronics and batteries in the space between the plates. Not given: the circuit. Ours: an op-amp and a segment LCD.
इस चरण के लिए सामग्री:
ऑप-एम्प आईसी1 amplifier
एनालॉग-से-डिजिटल कनवर्टर1 टुकड़ा
सेगमेंट एलसीडी पैनल1 टुकड़ा
बैटरी1 as the circuit needs
जोड़ने का तार1 as needed
सोल्डर तार1 a littleआवश्यक उपकरण:
टाँका लगाने की छड़3
3
Fit the top plate on hard rubber pads
Fit the top plate on hard rubber pads
Glue four flat round pads of a rigid but slightly yielding material, such as hard rubber, under the top plate. Give each pad small round studs that snap into the two load holes of its cell, so the weight goes in at the centres of those holes. The pads soften impacts when something is dropped on the scale and take up sideways forces as the top plate bends. The snaps let the top plate be pulled off for repairs. Ours: ebonite and epoxy.
इस चरण के लिए सामग्री:
एबोनाइट छड़1 four pads
दो-भाग एपॉक्सी चिपकाव (शीघ्र जमने वाला)1 a littleआवश्यक उपकरण:
हैक्सॉ4
4
Fit the feet
Fit the feet
Under the base, below each cell, fix a shallow foot of flexible material such as hard rubber, rounded underneath. Put its lowest point exactly below the centre of the cell's beam: the floor then pushes up at the beam's centre without bending it, and the scale works on thick carpet or uneven floors. Ours: ebonite.
इस चरण के लिए सामग्री:
एबोनाइट छड़1 four feetदो-भाग एपॉक्सी चिपकाव (शीघ्र जमने वाला)1 a littleआवश्यक उपकरण:
हैक्सॉ5
5
Set the overload stops
Set the overload stops
Load the scale to its maximum capacity. Turn the short screws in from below until they just touch the arms of each cell's loading element, then lock them with adhesive. Any heavier load now rests on the screws instead of bending the cells further. Not given: the maximum capacity. Ours: calibration weights and epoxy.
इस चरण के लिए सामग्री:
मशीन पेंच8 overload screwsदो-भाग एपॉक्सी चिपकाव (शीघ्र जमने वाला)1 a littleआवश्यक उपकरण:
अंशांकन बाटों का सेटपेचकस सेटसामग्री
11- 4 टुकड़ेप्लेसहोल्डर
- 1 base and top plateप्लेसहोल्डर
- 8 overload screwsप्लेसहोल्डर
- 1 amplifierप्लेसहोल्डर
- 1 टुकड़ाप्लेसहोल्डर
- 1 टुकड़ाप्लेसहोल्डर
- 1 as the circuit needsप्लेसहोल्डर
- 1 as neededप्लेसहोल्डर
- 1 a littleप्लेसहोल्डर
- 1 four feetप्लेसहोल्डर
- 3 a littleप्लेसहोल्डर
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