Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Alternative Messung von Druck


von Max B. (maxba)


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Ich habe gerade unsere Personenwaage zerlegt, um mir das Prinzip 
anzuschauen.
Nach Recherche hier im Forum, fand ich heraus, dass die kleinen 
Metallklötzchen oder -bügel mit Dehnungsmessstreifen versehen sind.
Soweit so gut.
Ich bin vom Wissensstand eher als Hobbyist einzustufen.

Mein Ziel wäre eine kleine Waage bis 500g zu basteln. Einfach aus Spaß.
Da ich jetzt haufenweise PDFs zu Wägezellen hier gefunden und 
durchgeblättert habe, frage ich mich, geht es nicht auch anders?

Mit wenig Vorkenntnis scheint mir das schon recht schwierig, aber es 
soll ja auch Spaß machen und ich möchte da gerne etwas bei lernen.

Vorausgesetzt ich hätte z.B. eine obere Platte, auf die das Gewicht 
gelegt wird und eine untere Platte auf der die Elektronik steht. Die 
beiden Platten könnten mit 4 Federn als Abstandshalter ausgestattet 
sein.

Wie wäre es wenn man unter der oberen Platte einen winzigen Magneten 
klebt und an der Elektronik ein Hall-Effekt-Sensor anbringt?
Mit geeichten Gewichten könnte man dann den Widerstand im 
Hall-Effekt-Sensor bestimmen und ihn damit ausrichten.

Alternative zwei wäre der gleiche Aufbau wie oben, aber anstatt Magneten 
wird der Abstand mit einem optischen Sensor gemessen und wiederum mit 
Gewichten geeicht.

An die Komponenten aus den Alternativen komme ich einfacher heran als 
das ich wüsste wo und wie ich passende Metallstücke für die DMS finden 
kann.
Und die Dehnungsmesstreifen bei Watterott oder bei Sparkfun sind ja 
riesig im Gegensatz zu denen aus der Personenwaage.
Vor allem, braucht man für eine 10x10cm Fläche an jeder Ecke einen DMS 
oder reicht einer in der Mitte?

: Bearbeitet durch User
von Peter (Gast)


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Max Ba schrieb:
> geht es nicht auch anders?

Natürlich geht es anderst. Aber der DMS ist die ideale kostengünstige 
und extrem einfach zu realisierende und einfach zu kalibrierende Lösung. 
Bei Federn brauchst du wieder 4 möglichst gleiche Federn, brauchst ein 
Führung die Verkanten und Scherkräfte verhindert. Außerdem sind Federn 
im Gegensatz zu DMS einem gewissen Verschleiß unterworfen. Außerdem sind 
DMS spottbillig, temperaturkompensiert und dämlich einfach anzusteuern. 
Abstandsmessung ist teuer (optisch) und anfällig. Hallsensor hat sich 
erledigt sobald was metallisches in die Nähe kommt. DMS pappt man auf 
ein Stück Metall, kostet 50Cent und ist fertig. Vollbrücke dahinter und 
fertig. Alles andere ist viel zu teuer, kompliziert und anfällig.

von Reinhard Kern (Gast)


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Max Ba schrieb:
> Vor allem, braucht man für eine 10x10cm Fläche an jeder Ecke einen DMS
> oder reicht einer in der Mitte?

Dann kannst du nicht so leicht garantieren, dass das Gewicht voll darauf 
wirkt, siehe Personenwaage, wenn du dein Gewicht auf den linken oder 
rechten Fuss verlagerst. Eine Aufhängung nur in der Mitte hält aber 
keinen schweren Menschen aus. Bei 500g könnte es klappen, das ist eine 
Frage der mechanischen Teile.

Ansonsten hast du recht, es geht alles was sich verbiegt, wenn man die 
Biegung messen kann. Ein lineares Verhalten ist nicht unbedingt nötig, 
vereinfacht aber die Sache.

Gruss Reinhard

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

als interessantes Bastelprojekt würde sich eventuell auch eine 
Kompensationswaage eigenen. Wenn man die Mechanik als Balkenwaage 
ausführt sieht es auch nicht mehr wie jede Standard Küchenwaage aus. Der 
Balken wird dann per Elektromagnet im Gleichgewicht gehalten. Zudem 
bekommt man einen Regelkreis rein, der je nach Geschmack analog oder 
digital ausgeführt werden kann.
Ist je nach Vorkenntnissen sicher schon etwas arbeit aber durchaus auch 
interessant.

Gruß Kai

von Ulrich (Gast)


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Die Messung über eine Feder und die Auslenkung ist durchaus auch 
Möglich. Als Verfahren würde sich da vor allem eine Kapazitive Messung 
anbieten: Durch die Last verändert sich der Abstand eines 
Plattenkondensators und damit die Kapazität. Die Kapazität lässt sich 
einfach mit hoher Auflösung über einen Oszillator und µC über die 
Frequenz auslesen. Da die Kurve allerdings nicht linear ist, braucht man 
die Kalibrierung per Gewicht.

von Wilhelm F. (Gast)


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Ulrich schrieb:

> Die Messung über eine Feder und die Auslenkung ist durchaus auch
> Möglich. Als Verfahren würde sich da vor allem eine Kapazitive Messung
> anbieten: Durch die Last verändert sich der Abstand eines
> Plattenkondensators

Sowas befindet sich in meiner inzwischen 25 Jahre alten Küchenwaage von 
Soehnle. Die hat bis heute keine feststellbare Drift, z.B. durch 
schwergängigere Mechanik oder Nachlassen der Federspannung.

von Max B. (maxba)


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Ich hätte in der Größe/Höhe bis 10mm gedacht, da wird das mit Aufhängung 
schwierig. :-)
Ein bißchen schwierig wollte ich mir das schon machen.

Ok also wenn ich das so verstehe sind die Alternativen zu teuer?
Der Hallsensor ist ja schon für unter 1 € zu bekommen.
Ich gehe mal einfach davon aus, nicht mit einem Magneten an der Waage 
rumzuspielen, von daher müsste schon eine große Ablenkung aus der Ferne 
den Sensor verwirren.
Aber ok, wenn es nicht rentabel ist, dann nicht.

So unsere Küchenwaage habe ich auch mal zerlegt. Ist ja witzig, da 
steckt genau die gleiche Technik drin wie in der Personenwaage.
Nur sind diese Metalldinger, an denen der DMS klebt, bei weitem dünner 
vom Metall her.
Wo bekommt man denn diese Metalldinger, und vor allem wie heißen die 
überhaupt, her?

Hat da jemand eine Adresse/Internetseite wo man sich diese Metallklötze 
und diese Mini-DMS besorgen kann?

Meine Frau wird sich sicherlich nicht bedanken, wenn ich unsere 
Küchenwaage ausschlachte. :-)

von Wilhelm F. (Gast)


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Max Ba schrieb:

> Meine Frau wird sich sicherlich nicht bedanken, wenn ich unsere
> Küchenwaage ausschlachte. :-)

Warum? Sowas kostet heute neu 10€. Wenn es sich um den Fernseher 
handelte, könnte ich das noch verstehen.

Aldi hatte vor zwei Wochen eine Soehnle-Personenwaage für 9,90€ im 
Wochenprogramm. Da kauft man zwei, und schlachtet eine.

von Max B. (maxba)


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Hm, ok bei 10 Euro kann man ja kaum noch was sagen. Da gebe ich dir 
natürlich recht. Nur haben wir so eine Premium Grundig Waage. Die lag 
geringfügig drüber. :-) Also dann muss ich mal schauen, wo es solche 
Waagen hier günstig bei uns gibt.

Aber nichtsdestotrotz weiß jemand wie sich diese Metallklammer nennen?
Und eventuell wo die bekommt? Ok wenn ich den Namen hätte kann ich ja 
schon selber suchen.

von Oliver P. (mace_de)


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Servus,

ich habe letztens eine Satorius Präzisionswaage zerlegt. Die ging bis in 
den ug Bereich hinunter. Das Messwerk arbeitete auch nach dem 
Ausgleichsprinzip mit einem Elektromagneten. Als Messaufnehmer für den 
Regelkreis war eine Differenzlichtschranke verbaut. Der Spulenstrom 
scheint hier extrem linear dem auszugleichenden Gewicht zu entsprechen.
Lange Rede kurzer Sinn, du kannst die Überreste des Messwerkes gerne 
haben. Es sind allerdings teilweise die Aufhängungen gerissen. Da fällt 
die aber bestimmt was ein. Gegen erstattung der Portokosten schick ich's 
dir zusammen mit den anderen Resten der Waage (ohne Elektronik). Bei 
Interesse schick mir 'ne PN.

Grüße Oliver

von Rolf Magnus (Gast)


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In Beitrag "Waage (bis ca. 300g; Genauigkeit: ca. 0,1 g)" bastelt grad jemand an 
was ähnlichem.

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