Forum: Markt [S] Preiswerte Möglichkeit Stauchung einer Feder zum messen


von Max D. (max_d)


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Ich suche eine Möglichkeit preiswert die Stauchung einer (Druck-)Feder 
zu messen. Der Zweck ist die Bestimmung der "Füllmenge" eines 
Softair-Magazins.

Ich hab schon etwas anchgedacht und folgende Ideen gehabt:

-Kraft messen: beste Methode jedoch verd**** teuer (Das ganze Mag kostet 
15€ und Sensorsn seh ich so ab 50€), 
http://www.conrad.de/ce/de/product/505332/Kraftsensor-Honeywell-FSS1500NSB-0-500-g-typ-5-VDCMax-6-VDC 
<-- Sowas wäre perfekt, aber hald viel zu teuer

- Kapazitiv Abstand zwischen Windungen der Feder messen: rel. billig 
jedoch sehe ich Auflösungsprobleme (in das Mag gehen 100 Schuss und die 
Feder hat so  ca. 5mm "Windungsabstand" (k.a. wie man das richtig nennt, 
ist hald der Abstand der im Entspannten Zustand zwischen den Windungen 
der Feder ist)

- Linear-Poti aus Widerstands-lack an der (Plastik-)Schiene und 
Schleifer am Ende der Feder. Problem dürfte in der Zerstörung der Bahn 
durch die BBs liegen

-Schüße auf dem µC mitzählen. Problem: Mags müssen immer definiert voll 
sein und es darf keine Feeding-Fehler geben sonst stimmt der Zähler 
nicht. Wobei man ja irgendeine "voll" erkennung aus nem kontakt bauen 
könnte der zu ist wenn das Mag voll ist, das der µC hald motzt wenn er 
nicht mitzählen kann, bleibt das Problem der Aussetzer (wobei die rel. 
selten sind und so keine primäre Problematik darstellen...)

Jetzt steh ich also mit 4 suboptimalen Lösungen da und weiß nicht welche 
ich verfolgen sollte. Vlt. hat ja jemand schon sowas i.d.A. designt 
(irgendwie müssen ja viele Maschinen ihr "Magazin" überwachen) und kann 
mir Tipps geben.

von Klaus W. (mfgkw)


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evtl. kann man ein handelsübliches Poti (gibt es auch als SMD) so 
einbauen, daß es über einen Hebel vom untersten Teil der Feder betätigt 
wird?
Das wäre ein gutes Maß für den Gesamthub.

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Max D. schrieb:
> und Sensorsn seh ich so ab 50€

elektronische Küchenwaagen gibts in der Bucht beim Chinesen deines 
Vertrauens für unter 10 EUR. Was haben die eigentlich für Sensoren drin? 
Ist das immer "nur" ein Dehnungs-Meßsstreifen, oder gar schon was 
"elektronisches"?

von Bernd D. (Firma: ☣ ⍵ ☣) (bernd_d56) Benutzerseite


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Sehr interessante Idee!
Wenn eine ungefähre Anzeige reicht, würde ich ein paar 
Reflexlichtschranken nehmen, die Feder mit Farbe markieren und mit 
Filtern vor den (selbst gebauten) Reflexlichtschranken den Füllstand 
erfassen.
Aber du möchtest ja genauer, als 3-4 stufig.
Außerdem müsste das ins Magazin eingebaut werden, wird gar nicht genug 
Platz sein. Hast du mal ein Foto?

von Der Rächer der Transistormorde (Gast)


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Max D. schrieb:
> Der Zweck ist die Bestimmung der "Füllmenge" eines Softair-Magazins.

Womit das ganze eine Volumenmessung ist.

> -Kraft messen: beste Methode ...

Um Volumen zu messen? Da würde ich eher eine Wegmessung des Kolbens (so 
denn einer vorhanden, kenne das Gerät nicht) vorschlagen.

Dann hast du die ganzen blöden Nebeneffekte einer Kraft/Druckmessung wie 
Reibung, Luftdruck, verstopfte Düse/Leitung  usw.nicht an der Backe.


Wegmessung geht mit Potis, Drehgebern+ Bowdenzug, Magnetbändern, 
Zahnrädern, Lichtschranken / CCD , ner Art Barcode usw. usf.


Kapazitiv wird das

Max D. schrieb:
> - Kapazitiv Abstand zwischen Windungen der Feder messen:

Ich nehme mal an das dieses Ballerspielchen im Gelände stattfindet womit 
du Klima hast und kapazitiv schwierig wird.

> in das Mag gehen 100 Schuss und die Feder hat so  ca. 5mm "Windungsabstand"
Welchen Federweg/"Kolbenhub" hast du denn?

von Der Rächer der Transistormorde (Gast)


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Max D. schrieb:
> Jetzt steh ich also mit 4 suboptimalen Lösungen da

Naja. du wilst ja keine wissenschaftliche Auswertung der 
Schuss/Zeitverteilung sondern eine "Tube leer" Meldung.

Dafür reicht aber ein Endschalter in der Luxusausführung mit haptischen 
Feedback (Vibration, Elektroschock ...).

von Max D. (max_d)



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So, ich hab jetzt mal ein paar Bilder gemacht.
Das Magazin gehört zu einem MP7 Nachbau von Umarex, es fasst 50 Schuss 
(die Kugeln sind im Reißverschlussverfahren zweireihig angeordnet.
Die Feder auf dem Bild wird an dem Eckigen Ende von dem Klotz gehalten, 
der wiederum ist mit einem Splint gesichert. Die Plastik-Spitze an der 
Feder dient dem richtigen Stapeln der Kugeln am Anfang. An dem Ausgang 
hält ein kleiner Keil die Kugeln fest damit sie nicht von der Feder in 
die Tasche entleert werden, in der Softair wird er von einem Rohr zur 
Seite gedrückt und die Kugeln werden in die Gearbos gedrückt.

Mein Ziel ist eine "Rest-Munition" Anzeige wie bei den ganzen 
shooter-spielen (weil bei ~15 Schuss pro Sekunde is das Mag schnell leer 
und man verliert den Überblick).
Da der Federweg direkt proportional zum Ladezustand ist war hald meine 
erste idee eine Kraftmessung, aber die sensoren sind ziemlich teuer und 
die wägezellen aus waagen dürften zu groß sein um da rein zu passen.
Die Idee mit dem SMD-Poti ist gut jedoch fürchte ich dürfte da die 
Betätigungskraft das Ergebnis verfälschen (Es gibt auch 100 Schuss Mags 
mit der gleichen Bauweise, nur länger).

Edit: für Alle die eine Relation suchen: die Kugeln sind genormte 6 mm 
BBs

von Bernd D. (Firma: ☣ ⍵ ☣) (bernd_d56) Benutzerseite


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Bei Pollin gab/gibt es kleine stabmagnete und mini Reedkontakte, damit 
müßte was gehen, je nach Geschick des bastlers

von Thomas K. (t-kofler)


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Max D. schrieb:
> -Schüße auf dem µC mitzählen. Problem: Mags müssen immer definiert voll
> sein und es darf keine Feeding-Fehler geben sonst stimmt der Zähler
> nicht.

Wenn du zwei Lichtschranken verwendest, kannst du auch die Richtung 
erkennen - also auch beim beladen mitzählen. Diese Lösung wäre vor Allem 
mechanisch einfach aufzubauen. Macht allerdings nur dann Sinn, wenn du 
dem Ding auch ein Display spendierst, sonst ist die Information über den 
exakten Füllgrad ziemlich wertlos.
Wenn allerdings nur die Information "Füllstand kleiner xx" nötig ist, 
würde sich ein Magnet am Ende der Feder (vor der ersten Kugel) samt 
Reedkontakt an passender Stelle anbieten (Anzeige per Led).

von Max D. (max_d)


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Das Problem ist, dass im Magazin kaum PLatz ist, deswegen dürfte das mit 
den zwei Lichtschranken eng werden, ausserdem bräuchte dann das Mag 
auchnoch eine eigene Batterie, was auch wieder Platz kostet.

Bei den ganzen anderen Designs kann man die Inteligenz in der Softair 
selber lagern wo deutlich mehr Platz ist (ausserdem ist das einzig 
sichtbare am eingelegten Mag der Boden, wo ein disp. rel. witzlos ist..)

Die abgegebenen Schüsse kann der µC anhand des Stromverlaufs nämlich 
ohne Lichschranke mitzählen.

von Chris (Gast)


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Magnet oder Schalter für das Magazin, damit der uC eine Entnahme des
Magazins registrieren kann. Bei jeder Entnahmen wird ein zweistelliges
Display auf 0 gestellt und einfach hochgezählt, ist universeller. Kann 
aber auch auf 50 resetten und runterzählen, bzw anstelle des Led-Display 
auch
ein Led-Balken wäre möglich.

von Dieter J. (fossi)


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alternativer Denkanstoß:

Induktivität einer Spule.
Feder ist ja eine Spule mit einer Länge l
Induktivität ändert sich über der Federlänge (Spulenlänge)

Folglich müsste es möglich sein, von einigen Ungenauigkeiten abgesehen, 
den Füllstand über eine Induktivitätsmessung zu bestimmen. Kommt 
natürlich auf die Genauigkeitsanforderungen an. In dem geschilderten 
Fall dürfte aber dies ausreichen.
einfach mal Suchmaschine zu Luftspule bemühen.

von M. B. (Firma: TH Nürnberg) (ohmen)


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Ein paar Langlöcher rein und der Füllstand kann ganz ohne Elektronik von 
aussen begutachtet werden...

von Max D. (max_d)


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Die Idee mit dem Magneten an dem Mag hat hald wieder das Problem dass 
das Mag voll sein muss damit der Zähler passt.

Die Idee mit der Spule ist interessant, werd ich glaub ich mal mein 
multimeter rauskramen und messen wie sich das so macht :)

Das mit den Löchern scheitert an der Tatsache, dass da Magazin vom Griff 
umschlossen ist (bei der MP7 ist wie bei einer Uzi das Mag im Griff)

Ich denk mal ich werd in die Richtung Induktivität (vorrausgesetzt das 
geht trotz der gebogenen Bauweise) + Led-Balken gehen.

Auf jeden Fall vielen Dank für die Anregungen und Ideen :D

von Max D. (max_d)


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So, ich hab mal ein paar Test gefahren:

Leer hat die Feder (laut meinem DMM, Auflösung 1µH :/ ) 4-5 µH
Voll sind wir bei 9-10 µH

Es scheint also auf jeden Fall eine deutliche Änderung stattzufinden.
Übers Wochenende werd ich mal etwas mit nem LC-Oszi bauen, da sollte 
dann eine etwas präzisere Messung rauskommen.

Aber  selbst so kann man sehen wieviel etwa in dem Mag ist, sollte also 
so bereits mit einer "Munition-niedrig" LED kooperieren ^^

von Noti (Gast)


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Eine mögliche Alternative: Folienpotentiometer
Gibt es z.B. von www.sensofoil.de auch mit magnetischer Betätigung, d.h. 
berührungslos. Ans bewegte Ende der Feder ein Magnet und an die 
Magazinwand das Folienpoti und einfach analog oder per µC auswerten.

Theoretisch sind beliebige Formen machbar, als Einzelstücke und als 
bezahlbare Lösung wirst du wahrscheinlich auf mehrere lineare Potis 
zurückgreifen und aus diesen die Position berechnen. So wie das Magazin 
ausschaut sollte mit 2 linearen Potis mit hinreichender Genauigkeit der 
Füllstand bestimmt werden können.

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