Strain gage อยู่ใกล้ตัวกว่าที่คิด!

updated blog (1 Apr 2012): สำหรับท่านที่สนใจการประดิษฐ์เซนเซอร์วัดแรงกดด้วยตนเอง สามารถเข้าไปชมได้ที่นี่ครับ :) https://gaprobot.wordpress.com/2012/04/03/diy-force-sensor/
สวัสดีครับ ท่านผู้อ่าน blog นักประดิษฐ์ทุกท่าน!
ช่วงนี้ผมก็เริ่มอัพเดตบล็อคถี่ขึ้น เพราะว่ามีเรื่องราวที่ผ่านเข้ามาในชีวิตมากขึ้นเรื่อยๆ นับตั้งแต่เรียนจบมา
ซึ่งในช่วงบวกลบ 1 เดือนนี้ ก็คงจะเป็นหัวข้อที่เกี่ยวข้องกับรายการแข่งขัน Brand’s Gen 2 ซะส่วนใหญ่ครับ
(เข้าไปชมรายละเอียดการแข่งขันได้ที่นี่ครับ: http://www.brandsgen.com/ ของผม BG17 นะใส่แว่น)
จะว่าไป ช่วงนี้ผมก็ไม่ได้ทำอะไรอย่างอื่นแล้ว เพราะวันๆ ก็ใช้เวลาไปกับการปรับปรุงเจ้าแขนกลให้ดีขึ้น โดยตอนนี้ก็พัฒนาส่วนหัวไหล่และมือจับให้แข็งแรงขึ้น
และเมื่อวันพุธที่ 7 ตค.ที่ผ่านมา ผมก็ได้ไปซ้อมนำเสนอผลงานที่บริษัทเซเรบอส (บ.ที่จำหน่ายแบนด์ซุปไก่นั่นแหละ) เพื่อเตรียมนำเสนอรอบชิงนั่นเอง
     วันที่ไปซ้อม ก็ได้เจอกับพี่ที่เกี่ยวข้องกับการจัดงาน Brand’s Gen ครั้งนี้ครับ ก็มีพูดคุยกันก่อนจะออกไปซ้อมนำเสนอ
พี่เค้าก็ได้หยิบยกประเด็นเรื่องการ “ปั่นโหวต” ขึ้นมาพูด บอกว่าน้องไม่ต้องกังวล ทางทีมงานของ Dtac มีมาตรการป้องกันการปั่นโหวตอยู่แล้ว
ซึ่งผมเองได้ยินแล้วก็ใจชื้นขึ้นหน่อย ว่าอย่างน้อยเรื่องการปั่นโหวตนี้ก็ไปเข้าหูทีมงาน (ไม่ว่าจะด้วยมาจาก blog ผมรึไม่ก็ตามที)
แต่จะว่าไป… คะแนนโหวตตอนนี้ผมอยู่ที่โหล่เลยครับ 555+ (มีอยู่ 0.03%)
ดังนั้นก็คงแค่ทำเต็มที่ครับ แต่คงจะไม่สนใจผลการแข่งขันหรอก เพราะตอนนี้ก็มีความสุขดีครับยิ้มแฉ่ง

เอาล่ะ บ่นเรื่อง Brand’s Gen พอแล้ว เข้าเรื่องหัวข้อวันนี้ดีกว่าครับ
เรากำลังพูดถึง Load Cell ! … อ่าว แล้วหัวข้อทำไมเป็น Strain gage ล่ะ?
ความจริงแล้วมันก็เหมือนกันครับ เพียงแค่ load cell นั้นหยิบเอา strain gage มาใช้นั่นเองครับประหลาดใจ
พูดแล้วอาจจะไม่เห็นภาพ เปิดชั้นเรียนกันดีกว่าครับ (สำหรับท่านที่รู้แล้ว ข้ามไปเลยก็ได้ฮะ)
<–เจ้าหมอนี่คือ Strain gage แบบโลหะครับ ภายในจะเป็นลวดโลหะเส้นเล็กยาวๆ ขดกลับไปมา
<–ส่วนหมอนี่คือ Load cell (ภายในจะมี strain gage และวงจรอยู่)
วงจรที่ใช้ก็คือวงจร Bridge ครับ แล้วเอาแรงดันที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงเนื่องจากแรงกด/ยืดที่เปลี่ยนไปมาเข้าวงจรขยายด้วย op-amp ครับ
 เอารูปมาจากที่นี่ครับ http://66.221.71.68/pics/hast3-1.gif
หลักการทำงานของ Strain gage ก็มาจากสมการความต้านทานพื้นฐานครับ

คือเมื่อเส้นโลหะโดนแรงกดหรือยืดออก พื้นที่หน้าตัด(A) ก็จะเล็กลง และความยาว(l) ก็จะเพิ่มขึ้น ทำให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น
อีกกรณีคือเมื่อมันโดนอัดเข้ามา ความยาวลดลง ก็จะทำให้ความต้านทานลดลงครับ เป็นไปตามสมการด้านบน
เอารูปมาจากที่นี่ครับ http://en.wikipedia.org/wiki/Strain_gauge

เอาล่ะ จบชั้นเรียน!
มาดูในชีวิตจริงดีกว่า ว่าถ้าเราไม่ยอมควักเงินซื้อตัวละหลายร้อยถึงพันกว่าบาท เราจะหาซื้อ Load Cell หรือ Strain gage ได้ยังไง
หลังจากที่ผมเกิดความคิดว่า อยากให้เจ้าแขนกลคนพิการนั้น สามารถตรวจวัดแรงกดที่มือได้ เพื่อที่ว่าจะได้สามารถหยิบจับวัตถุด้วยแรงที่ต่างกันได้
ผมก็ทำการค้นหาข้อมูลใน internet ครับ ว่าที่ไหนมีขายบ้าง…. ปรากฎว่า หาไม่ได้เลยครับ
เนื่องจากเวปที่เข้าไปดูส่วนใหญ่ก็จะเป็นแนวประกาศขายมือสองบ้าง รึขายตัวละเป็นพันบ้าง ซึ่งในใจผมอยากได้ซักตัวละ 100 บาท
ดังนั้นวันรุ่งขึ้นผมก็เลยไปเดินดูที่บ้านหม้อพลาซ่าครับ พร้อมกับถามเกือบทุกร้านที่เดินผ่านว่า “มี strain gage ไหมครับ”
… ปรากฎว่า มีขายแค่ร้านเดียวครับ ที่บ้านหม้อพลาซ่าชั้นสอง แต่ตัวละ 1200 บาท เลยไม่ได้ซื้ออีกตามเคย – -”
ในเมื่อหาซื้อไม่ได้ ก็เลยต้องคิดวิธีใหม่ครับ คือลองหาของมาดัดแปลงดีกว่าแลบลิ้น
จึงนึกถึงเครื่องชั่งน้ำหนักไฟฟ้าครับ ว่ามันต้องมีเซนเซอร์อะไรซักอย่างแน่ๆ ถึงสามารถตรวจวัดน้ำหนักตัวเราได้
ดังนั้นขากลับจากบ้านหม้อ เลยแวะห้างขายปลีกตัวย่อ L. เผื่อว่าจะมีเจ้าตาชั่งนน.ราคาถูกขายครับ
… เข้าประตูไปถามพนักงานทันที แล้วก็เดินไปยังมุมที่ขายเครื่องชั่งน้ำหนักครับ พอถึงแล้วก็สอดส่องดูราคานิดหน่อย ผมก็ตกใจมาก!
299 บาท……. ถูกจริงๆ !!!!!
อันนี้คือไม่ได้โปรโมตห้างนะครับ แต่แค่ตกใจ เพราะตอนแรกนึกว่าจะเครื่องละเกือบพัน 55+
ซึ่งความจริงแล้ว มันก็มีทั้งแบบถูกและแบบแพงน่ะครับ แต่ในเมื่อจะซื้อมาชำแหละแล้ว ก็ซื้อแบบถูกดีกว่าใส่แว่นกลับบ้านมาก็บ้าเห่อครับ จัดการเลยดีกว่า!!!!
รูปแรก กล่องใหม่เอี่ยมครับ.. แต่ดูจาก packaging design ที่ดูเหมือนพิมพ์จาก MS Word แล้ว ก็คงสมราคา
แกะออกมาดูครับ.. สภาพก็ดูดีนิ
ว่าแล้วก็ลองขึ้นไปยืนเล่นดูซะเลย.. หวาย ผมเริ่มอ้วนแล้วนะเนี่ยยย (เพิ่งทาน MK กลับมาน่ะ)
จากนั้นจับมาหงายหลังบนโต๊ะครับ สังเกตเห็นปุ่มดำๆ 4 ปุ่มที่เป็นตัวกดกับพื้น
มันน่าสงสัยจริงๆ ว่ามีอะไรอยู่ในนี้แลบลิ้น
เลยหยิบเอาไขควง 4 แฉกออกมา แล้วไข bolt ออกให้หมด ดูซิว่าข้างในมีอะไร
อืมมมส์ เจ้าหมอนี่สินะ ที่เป็นเซนเซอร์วัดแรงกดของเครื่อง.. หรือเรียกว่า load cell นั่นเองครับ
แกะออกมาจากพลาสติก พบว่ามี 3 สายครับ คือขาว ดำ แดง .. ก็เลยงงว่า ทำไม strain gage ถึงมี 3 สายหว่า
เลยต้องเอามิเตอร์ลองวัดขั้วดูให้รู้ชัด จึงร้องอ๋อว่า มันมี 2 ตัวต่อคู่กันอยู่ครับ ดังรูปข้างล่างนี้
สรุปคือ ในเครื่องชั่งน้ำหนักไฟฟ้าราคา 299 บาท มี load cell ให้ผมใช้ได้ถึง 4 ตัว
นั่นก็คือ load cell แต่ละตัวราคา 75 บาทเท่านั้น ซึ่งถือว่าถูกมากจึงเหมาะกับคนที่อยากทำโครงงานที่ต้องใช้ load cell
ทว่าในกรณีของผมนั้น หลังจากที่ต่อ load cell ตัวนี้เข้าวงจรขยาย พบว่ามี noise รบกวนเยอะมากครับ เศร้า
เนื่องจากแรงที่ผมสนใจนั้นเป็นระดับ”กรัม”ครับ ไม่ใช่ “กิโล”..
ดังนั้นผมก็อาจจะต้องไปใช้ strain gage ที่มี gage factor ดีกว่านี้ คือคงต้องเป็นพวกชนิดเซมิคอนดักเตอร์แล้ว ไม่ใช่ชนิดโลหะ
จึงมีความจำเป็นครับ ที่หากท่านใดสนใจจะใช้ load cell จากเครื่องชั่งน้ำหนัก คงต้องคำนึงถึงเรื่องนี้เช่นเดียวกับผม
แต่ก็เอาเถอะ.. ผมก็จะเก็บเจ้าตัวนี้ เอาไว้ใช้ในโครงงานต่อไปครับ ที่อาจต้องวัดน้ำหนักเป็นระดับกิโล 555+
ขอบคุณที่ติดตาม และขอให้สนุกกะการใช้ Strain gage ครับ!ขยิบตา
This entry was posted in My Previous Projects. Bookmark the permalink.

12 Responses to Strain gage อยู่ใกล้ตัวกว่าที่คิด!

  1. LoOktaRn says:

    สู้ๆ~~ โชคดีในรอบชิงนะแก๊ป!!! ^^

  2. SnC says:

    กำลังจะเข้าไปโหวตให้ครับกด vote ปุ๊บ"ขออภัยค่ะ ขณะนี้โครงการได้ปิดโหวตแล้ว"= ="

  3. Avarin says:

    กรี๊ดที่หนึ่งBrand’s Gen ได้มาเพราะหน้าตาล้วนๆ

  4. สุธาสินี says:

    พี่อยากทราบวิธีการทำเครื่องชั่งน้ำหนักแบบดิจิตอลที่สามารถมีเสียงบอกเราได้ด้วยว่าเราหนักกี่กิโลแบบว่าไม่เห็นมีใครทำเลยเอาไว้สำหรับผู้พิการทางสายตาอ่ะ

  5. สุธาสินี says:

    พี่อยากทราบวิธีการทำเครื่องชั่งน้ำหนักแบบดิจิตอลที่สามารถมีเสียงบอกเราได้ด้วยว่าเราหนักกี่กิโลแบบว่าไม่เห็นมีใครทำเลยเอาไว้สำหรับผู้พิการทางสายตาอ่ะ

  6. gap says:

    เมื่อกี้ลอง search ดู มันก็มีคนทำขายที่ตปท.แล้วครับ ใช้ keyword ว่า "talking bathroom scale" ฮะอย่างเวปนี้ http://talkingbathroomscale.org/ เค้าก็บอกว่า เจ้าเครื่องนี้มันเหมาะกะคนที่พิการทางสายตาด้วยน้า อะไรแบบนี้แต่ถ้าคุณสุธาสินีอยากพัฒนาต่อยอด ให้มันบอกน้ำหนักเป็น’ภาษาไทย’ได้ ก็คงมีประโยชน์มากครับถ้าจะประยุกต์จาก blog นี้ คุณสุธาสินีก็เพียงแค่ใช้วงจรขยายวัดความต้านทานที่เปลี่ยนไปของ load cell แต่ละตัวฮะหลักการก็อย่างที่ทราบว่า น้ำหนักของคนที่ยืน ก็คือผลบวกน้ำหนักที่แต่ละ load cell วัดได้เช่นในกรณีนี้ใช้ load cell มุม ค่า L1-L4 น้ำหนักรวมก็คือ L1+L2+L3+L4 ครับโดยใช้ A2D ของไมโครคอนโทรลเลอร์อ่านค่าจาก Load cell แต่ละตัวฮะส่วนการแสดงผล ก็ใช้ IC บันทึกเสียงเบอร์ ISD1790 มีขายที่ร้าน es บ้านหม้อคือตอนแรกก็อัดเสียงคำว่า "หนึ่ง" ถึง "เก้า", "สิบ", "เอ็ด" ลงไป จากนั้นพอไมโครอ่านค่าอะไรมาได้ก็เขียนโค้ดให้แสดงผลแบบนั้นครับพยายามทำดูนะครับ คิดว่ามีหลายคนกำลังต้องการอยู่ เป็นกำลังใจให้ฮะ

  7. สุธาสินี says:

    ขอคุณค่ะพี่พอดีทำโปรเจ็คนะถ้ามีอะไรไม่เข้าใจเดี๋ยวจะมาถามอีกนะค่ะขอน้อยขอคาระวะ

  8. นัทME says:

    ทางผมมีStrain Gaugeจำหน่ายครับ เป็นของJapan ยี่ห้อToyko Sokki ใหม่แกะกล่องครับ
    ราคาไม่แพงอย่างที่คิดครับ นอกจากรุ่นพิเศษจริงๆ ถ้าสนใจก็ติดต่อได้ครับ
    หรือสอบถามข้อมูลได้ครับ engineer.nut@hotmail.com

  9. Non says:

    วงจรขยายสัญญาณของ sensor strain gauge แบบต้องต่อยังงัยเหรอคับ เเนะนำหน่อยนะคับ ขอบคุณมากครับ

  10. ขอบคุณมากครับ สำหรับความรู้ ^^

  11. พุทธศักดิ์ สุขเสนา says:

    ผมอยากรู้การทำเครื่องชั่งครับ 20 .t จะใช้เหล็กข้าง หน้าอะไร 7-8 ยาวเท่าไหร่

  12. Boy Anthony says:

    มีใครพอจะรู้บ้างว่า Srain gage ทำจากวัสดุอะไรหรอคับ

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s