Hallo zusammen, ich möchte in einer Matrixanordnung (z.B. 6x6 Messpunkte auf 20x20cm) kleine Gewichte messen (0-100g, 10bit Auflösung). Wie kann man das möglichst günstig umsetzen? Ist das überhaupt realistisch? Eine Idee wäre z.B. DMS auf eine Leiterplatte zu drucken wie z.B. hier: https://www.designworldonline.com/printed-polymer-strain-gage-technology/ Die Gewichte verändern isch nur sehr langsam, eine Abtastung von 0.5Hz reicht völlig aus. Was würdet ihr empfehlen?
1. PCB trace als load cell. 2. Großen SMD thick film Widerstand als load cell. Thin film reagieren deutlich schwächer auf deformationen als thick film. Wichtig auf dem endgültigen PCB muss exakt das gleiche Bauteil/Teilenummer sitzten. Dazu die üblichen HX711 zur Auswertung. Einfach mal eine Testplatine bestellen und messen ob du 10 bit erreichst.
DMS auf Leiterplatte drucken etc. und das bei 10 Bit… Ich sag nu, vergiss es! Die Störgrößen , Unlinearitäten und Driften die zu erwarten sind verhauen dir alles! Nimm fertige Kraftsensoren, dann noch einen, an dem du die Temperaturdrift und ggf. Lagefehler zur Kompensation ermittelst, dann hast du eine reale Chance etwas über längere Zeit stabiles und reproduzierbares zu bekommen. Klar, bei 36 Messstellen, das kostet, aber dafür bekommst du auch was! Die Alternative, eine Wägezelle selber zu bauen ist zwar mit geeigneten Mitteln nicht sehr schwer, aber mit ziemlicher Sicherheit am Ende deutlich teurer.
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > ich möchte in einer Matrixanordnung (z.B. 6x6 Messpunkte auf 20x20cm) > kleine Gewichte messen (0-100g, 10bit Auflösung). Wie kann man das > möglichst günstig umsetzen? Ist das überhaupt realistisch? 10 Bit Auflösung ist kein Problem; das schafft jeder µC. 10 Bit- Genauigkeit dagegen ist schon ziemlich schwierig
Hab die Leute hier gefunden: https://senstech.ch/en/force-sensors/ Sieht nach genau dem aus, was ich gesucht habe!
Das sieht ja schon mal garnicht so schlecht aus! Aber…, Verfügbarkeit und schau dir die Toleranzen und die Info zum Krafteinleitpunkt mal genau an. Du landest damit bestenfalls am Ende bei 8,5 bis 9 Bit, denke ich.
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > Sieht nach genau dem aus, was ich gesucht habe! Die sind nicht sehr überlastbar. Du solltest also unbedingt die Auslenkung nach 50..100µm begrenzen. > Günstige massenhafte Gewichtsmessung Hast du einen Preis? Was kostet so ein Sensor? Firmen mit .ch am Ende sind nicht unbedingt als "Billigheimer" bekannt. Anonymus_bugmenot A. schrieb: > ich möchte in einer Matrixanordnung (z.B. 6x6 Messpunkte auf 20x20cm) > kleine Gewichte messen (0-100g, 10bit Auflösung). Also auf 0,1% (und damit 1mN!) genau. Diese Genauigkeit bietet aber keiner der Sensoren, denn der "kleinste" Sensor hat bereits einen Fehler von 0,05%FS, bei 3N also 0,15%. Dazu kommen dann noch die anderen Fehlerquellen. Was auf jeden Fall klar ist: angesichts Linearitätsvariationen von +/–20% wirst du zwingend jeden deiner 36 Kanäle einzeln abgleichen müssen. > Die Gewichte verändern isch nur sehr langsam Leider gibt das Datenblatt nichts zur Langzeitdrift an. Das wirst du wohl ausprobieren müssen. > Wie kann man das möglichst günstig umsetzen? Ist das überhaupt > realistisch? Die Antwort darauf muss natürlich "Ja" lauten. Denn sogar, wenn ein Sensor 200€ kostet und kein "günstigerer" Sensor gefunden wird, ist die Aufgabe "so günstig wie möglich" gelöst. Für eine sinnvolle Antwort wäre also nötig, dass du sagst: 1 der 36 Wiegezellen darf nicht mehr als 25€ kosten.
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Ich werde bei senstech.ch mal anfragen - dann weiß ich mehr. Dort steht, dass die grundsätzlich auch maßanfertigungen machen, womit man (mit 1N Maximalbelastung) auch die geforderte Genauigkeit erreichen könnte. Eine Kallibrierung jedes einzelnen Sensors ist kein Problem. Es steht und fällt natürlich mit dem Preis. Aus dem Sehgreif hätte ich mir 50Euro für alle 36 zusammen gewünscht - das scheint aber nicht realistisch zu sein. Ich habe mir auch schon überlegt die Raster-Kraft Methode etwas umzuwandeln. Also auf jeder der in die Platine eingefrästen Stege eine (Laser)diode platzieren und dann entweder wie bei Raster-Kraft Mikroskopen mit zwei Dioden draufzuschauen oder aber den Abstand groß genug zu machen und dann mit einer Kamera auf alle zusammen zu schauen (und die vielleicht jeweils einzeln anzuschalten). Das könnte man relativ günstig umsetzen, ist aber ein Haufen Arbeit...
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Anonymus_bugmenot A. schrieb: > Dort steht, dass die grundsätzlich auch maßanfertigungen machen Bin auf die Initialkosten und die Mindestabnahmemengen gespannt. > hätte ich mir 50Euro für alle 36 zusammen gewünscht Weihnachten ist nahe, da kann man sich schon mal was wünschen... > das scheint aber nicht realistisch zu sein. Sicher nicht ohne deutliche Abstriche in der Auflösung zu machen. > Also auf jeder der in die Platine eingefrästen Stege eine (Laser)diode > platzieren und dann entweder wie bei Raster-Kraft Mikroskopen mit zwei > Dioden draufzuschauen. > Das könnte man relativ günstig umsetzen, ist aber ein Haufen Arbeit... Da kamen mir gleich 2 Gedanken: 1. Warum sind eigentlich solche Mikroskope so teuer, wenn das Verfahren doch so billig ist? 2. Arbeitszeit kostet umgerechnet auch was. Was willst du denn da eigentlich so exakt erkennen? Warum muss das auf das Zehntelgramm genau sein? > Aus dem Sehgreif Es ist der Steigbügel aka Stegreif, den du meinst: * https://de.wikipedia.org/wiki/Stegreif Etwas "aus dem Stegreif" zu tun bedeutet: "sich dafür nicht mal die Zeit nehmen, vom Pferd abzusteigen".
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Anonymus_bugmenot A. schrieb: > Was würdet ihr empfehlen? Kommt drauf an, WAS du messen willst, darüber hast du NATÜRLICH nichts geschrieben. Also kann man nur raten: Wie ein Schachbrett, Figuren unterschiedlichen Gewichts, von denen zu einer Zeit nur eine versetzt wird ? Da reichen 4 Wägezellen an den Ecken des Bretts. 64 Pflanzentöpfe die langsam verdunsten ? Da funktioniert das nicht, aber vielleicht Dämpfung von Hochfrequenzfeldern mit 64 kleinen Spulen. Woher soll überhaupt die Biegung kommen, die das Gewicht auf 3x3cm2 Quadraten bringen soll. Einzelne Felder (Platten) auf denen was steht, denn mit EINER Platte biegt sich das eh nicht nur genau auf dem Feld durch. Bei einzelnen Platten kann man mit der Durchbiegung von deren Lagerung was machen, aber wenn das Gewicht unabhä#ngig davon sein soll wo der Schwerpunkt auf der pLatte ist, ist eine aufwändige Führung notwendig. Also immer wieder hübsch phantasieanregend, wenn der Fragende alles Wichtige weglässt, aber nutzlos sich darüber Gedanken zu machen, hinterher ist es doch noch ganz anders.
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > ich möchte in einer Matrixanordnung (z.B. 6x6 Messpunkte auf 20x20cm) > kleine Gewichte messen (0-100g, 10bit Auflösung). Generell sind Sensoren auf DMS-Basis nur für Kraftmessung geeignet. Was hast du vor?
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > 6x6 Messpunkte auf 20x20cm Wozu, dafür reichen 4 Sensoren, selbst wenn sich die Platte durchbiegt (was bei 100 g wohl unbedeutend ist). Um verschiedene Gewichte an verschiedenen Positionen gleichzeitig zu bestimmen ist der Aufbau sowieso völlig ungeeignet. Aber der Zweck des ganzen ist ja wieder mal streng geheim, oder ist noch auf weitere Salamischeiben verteilt. Georg
Mit 50€ wird schwierig. Stahlblech nehmen, Zungen Geometrie lasern lassen. In die Zunge eine gehärtete Kugellagerkugel einpressen für bestmögliche Krafteinleitung. Jede Zunge von unten mit einer Laser Diode anleuchten. Die Sense Diode arbeitet dann als Interferometer. https://opg.optica.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-51-21-5318 Die Auflösung sollte damit machbar sein, aber die Genauigkeit wahrscheinlich nicht.
Clemens S. schrieb: > Jede Zunge von unten mit einer Laser Diode anleuchten. Die Sense Diode > arbeitet dann als Interferometer. Dem konnte ich leider nicht komplett folgen und das verlinkte Paper ist nicht frei. Ich vermute aber, dass man die Laserdiode in einem bestimmten Winkel auslenken muss und die Oberfläche der Zunge spiegelnd sein muss - was nicht ganz einfach ist. Hatte mir sowas ähnliches überlegt - aber nicht mit Interferenz sondern mit Auslenkung wie beim Raster Kraft Mikroskop. Georg schrieb: > Wozu, dafür reichen 4 Sensoren, selbst wenn sich die Platte durchbiegt > (was bei 100 g wohl unbedeutend ist). Auf die Platte wirken an verschiedenen Stellen unterschiedliche Kräfte ein - ich möchte diese einzeln messen, nicht die Summe der Kräfte. Das kann man machen, indem man Aussparungen in die Platine einfräst - wie auf der verlinkten Seite gezeigt. Lothar M. schrieb: >> Aus dem Sehgreif > Es ist der Steigbügel aka Stegreif, den du meinst: > * https://de.wikipedia.org/wiki/Stegreif Danke, genau das habe ich gemeint =). Bei mir ist das t beim Tippen verlorengegangen, das h war aber tatsächlich fehl am Platz! Den Einsatzzweck kann ich leider wirklich nicht verraten - das liegt nicht an mir sondern an dem, dessen Idee ich auf Plausibilität prüfe. Vielen Dank für die Anregungen!
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