Balanza usando la tarjeta de sonido del PC

Eduardo Alonso Rodríguez
      @      . 
ea3ghs lleida com
Abril/2005
http://usuarios.lycos.es/ea3ghs

La idea aquí es usar la altísima sensibilidad de la tarjeta
de sonido para detectar la señal que entrega una célula de carga.
Desafortunadamente, no podemos esperar que la tarjeta tenga una
conexión directa entre la clavija de entrada y el chip. Normalmente
están desacopladas en alterna, lo que imposibilita realizar medidas
en alterna.



Existe la posibilidad de modular la señal de peso utilizando
una alimentación en onda cuadrada. Se propopone un oscilador
basado en un 555. La señal que sale de la célula, será una onda
cuadrada con una amplitud proporcional al peso.

Es posible conectar varios sensores en paralelo. Cada uno de ellos
puede modularse a una frecuencia diferente.



El sensor entrega una señal diferencial. Aprovechamos la entrada stereo
del ordenador para digitalizar ambas señales. 

Una vez en el dominio digital, restamos ambas señales. La señal resultante
la pasamos por un filtro digital pasobanda. Necesitamos un filtro sintonizado
a la frecuencia de excitación del sensor. 

Luego, esta señal filtrada, ha de ser multiplicada por una frecuencia
igual a la de excitación, para obtener a su salida, justamente el nivel
de continua presente en la salida de la célula.



Como el 555 esta sujeto a derivas térmicas, es necesario un circuito
auxiliar que resintonice el oscilador digital.



Si el peso nunca cae a cero, es posible utilizar un detector AM, consistente
en un diodo y condensador de filtro. En el dominio digital, usar la
función absoluto en lugar un un diodo, y un filtro pasobajo para realizar
las labores de condensador.

Observaciones:

La selección de la frecuencia ha de ser cuidadosa. Parece lógico no
usar frecuencias que sean múltiplos impares. Si se excita con 1 KHz, no
usar 3,5,7,9 KHz.... 
Aquí se propone 100Hz, 450Hz y 2000Hz

La idea original de este diseño, aparece en el software SPECTRUM LAB
que permite realizar sin programar, todos los algoritmos expuestos aquí.

Para que el diseño sea "minimalista", la alimentación de la célula (12V) puede
obtenerse de algún conector de disco duro.

La precisión del sistema queda confiada a la tensión de referencia del 
regulador de tensión de la fuente de alimentación conmutada.