Strumentazione per laboratorio di fisica, consigli per hardware....

Salve vorrei realizzare un cronometro digitale che attraverso dei sensori mi permetta di calcolare il tempo di caduta libera di un grave.
Mi spiego meglio, vorrei realizzare un progetto in cui un pulsante, una volta premuto, mi fà partire un timer e mi disattiva un elettrocalamita che farà così cadere un oggetto. Questo una volta giunto a terra , dove sarà posto un sensore (non sò ancora quale), mi ferma il timer. E poi magari implementerò uno schermo LCD, ma sotto questo punto di vista nessun problema.

Ora le mie domande sono le seguenti:

  • che tipo di sensore usare per l'arrivo del grave ?
    pensavo di utilizzare un sensore di forza tipo questo (http://www.emmeshop.it/product.php?id_product=61) ditemi se può andar bene oppure se c'è qualcosa di più appropriato.
  • per controllare l'elettrocalamita va bene usare un relè a cui faccio arrivare esternamente 12V ?

Ma quanto è grave il grave? :slight_smile:
Presumo che si tratti di una sferetta di acciaio, se è così allora dovrai farti/acquistare un driver per un solenoide/elettrocalamita che supporti la corrente/tensione richiesta dall'avvolgimento, poi ti servono almeno un tasto per rilasciare la sfera , ed il sensore di forza che hai linkato dovrebbe andare bene (basta metterlo in un partitore), ed un display lcd.
Così puoi premere il tasto, far partire contestualmente il timer e stopparlo appena il sensore di forza rileva qualcosa, mentre con il sensore di forza dovresti anche riuscire a verificare l'accelerazione di gravità e la velocità terminale prevista e stamparli sull'lcd.

il grave al massimo sarà di 10g-30g.
Grazie non sapevo si potesse trovare anche l'accelerazione di gravità e la velocità terminale.

Bè , sono tutti calcoli che farai fare ad arduino (sapendo iol peso della sfera), è un lab di fisica no? :slight_smile:
sapendo il peso della pallina, la forza con cui ha toccato terra , la velocità termnale è facle da calcolare, così come la verifica dell'accelerazione di gravità.

Si è per un laboratorio, alla fine sono solo formule.
Volevo solo assicurarmi che il sensore di forza fosse adatto.
Grazie Valerio.

però aspetta... il sensore che hai linkato parte da 100g, quindi o lanci la pallina dall'alto e speri che all'arrivo faccia una pressione rilevabile (>100g) o aumenti il peso della sfera, o cambi sensore (nello stesso shop ne hanno anche di più piccoli) :wink:

Se vuoi misurare il tempo di caduta userei una fotocallula.

Il sensore di forza Ti da un impulso che devi rilevare e misurare l' ampiezza del segnale per sapere l'entitá del impatto.

Ciao Uwe

Ok, potrei usare anche un cella di carico per rilevare l'impatto ?

si, ma l'interfacciamento è più difficile.

Spiegati meglio, cosa intendi per "è più difficile l'interfacciamento" ?

Volevo solo dire che mentre il sensore che hai linkato è una resistenza (da mettere in un partitore), una cella di carico è un pò più complessa (è un ponte) e richiede componenti esterni che svolgono il lavoro di interfacciamento/amplificazione ecc... come puoi vedere per esempio qui:

capito, adesso vede qual'è il minore dei due mali, perchè mi servirebbe un sensore di forza più esteso, 4cm x 4 cm non mi bastano....
Se prendo una cella di carico posso metterci sopra un pannello in modo tale da coprire un'area più estesa ? ovvio che poi la tarerò tenendo conto anche del peso del pannello.

Si accettano alternative a questi due metodi.

Grazie Valerio.

Bè forse puoi farlo anche con il sensore di forza, magari un pannellino che pesi giusto giusto 100g :wink:

il pannello però dovrei farlo di 30x30cm. Dici che lo intercetta lo stesso l'arrivo del grave ? XD

mmm.. rischi che si rovesci se non lo becchi al centro.
Ma come mai ti serve così grande?

Scusa mi accorgo ora di essere un pò esagerato, diciamo che il pannellino dovrà essere 15x15cm.
In ogni caso deve essere abbastanza abbastanza estesa come area, voglio essere sicuro di prenderci quando sgancio il pesetto con un elettrocalamita.
Quindi sei sicuro che anche se ci metto questa piattaforma sopra, il sensore di forza mi rileva comunque il peso, anche se non è centrato ?

Per essere sicuri la base dovrebbe avere forma di tronco di piramide rovesciato con la parte piccola, grande quanto il sensore, ma secondo mè non serve farla così grande.
Vedrai che la pallina d'acciaio andrà giù dritta come uno spaghetto :slight_smile:
E poi puoi sempre fare delle prove di sgancio prima di fare la base e regolarti di conseguenza.

Momento di indecisione tra il prendere il sensore di forza e la cella di carico.....

  • sensore di forza : non ancora trovato da rivenditori italiani

  • cella di carico : complicata da utilizzare

......................

http://www.watterott.com/en/Sensors/Flex-Force

e se utilizzassi un piezo ? tanto mi importa solo intercettare quando l'oggetto arriva per terra.

tipo questo http://www.robot-italy.com/product_info.php?products_id=979 può andar bene ?