Wiegen aber günstig :P

Der chaotische Hauptfaden

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execute0r
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Wiegen aber günstig :P

Beitrag von execute0r » Do 29. Aug 2013, 18:57

Folgendes Problem mal wieder :

Ich bin dabei eine Cocktailanlage zu bauen, dafür benötige ich die Möglichkeit zu wiegen.

Rahmenbedingung :
200g - 1kg Bereich
Einteilung würde locker 5g reichen

Ziel ist es :
  • 1. Zu erkennen ob ein Glas vorhanden ist
    2. Was für ein Glas vorhanden ist : Also 0,2 0,3 oder 0,5
    3. Ob das Gewicht beim ausschenken steig : Tut es das nicht >> Fehler
    4. ( Optional ) Dosiermenge bestimmen
Hatte mir überlegt dazu eine billige Küchenwaage zu schlachten und so an Werte zu kommen.
Ich habe allerdings keine Ahnung wie ich die "Sensoren" ( nehme an DMS ) auslesen kann.
Mögliche wäre denke ich mal das Display anzuzapfen allerdings stellt mich das auch vor größere Probleme.

Dann zur mechanischen Sache :
Mein "Getränkewagen" sieht ähnlich aus ( soll er zumindest später )
Bild
Wie kann man dort am besten messen ? Denke mal zwischen dem Alu und der Auffangschale oder ?

lg Heiko

SebiR
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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von SebiR » Do 29. Aug 2013, 19:06

DMS ist ganz einfach. Ich suche mal eine Schaltung raus.

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Sascha
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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Sascha » Do 29. Aug 2013, 19:13

Ein DMS ist ein Widerstand der sich mit Dehnung verändert. Damit baust du mit drei Präzisionswiderständen eine Wheatstonebrücke auf und misst mit einem Präzisions-Differenzverstärker die Spannungsdifferenz. Deine Auflösung/Genauigkeit im 5g-Bereich sollte sich noch gut machen lassen. Les dir für den Anfang mal den Wikiartikel dazu durch und such danach mal nach Appnotes bei den einschlägigen Herstellern von OPs über das Thema.

SebiR
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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von SebiR » Do 29. Aug 2013, 19:22

Eine Wägezelle aus einer Küchenwaage hat bereits eine Wheatstonebridge aus DMS. Man muss sie also nur mit 5V versorgen und erhält an den anderen beiden Leitungen ein Differenz-Signal im mV-Bereich. Üblich sind 1 oder 2mV pro Volt Versorgungsspannung, also bei 5V Versorgung 5 oder 10mV am Ausgang.
Das Signal jagt man durch ein zweistufiges Filter auf einen Differenzverstärker und geht damit auf einen AD-Wandler mit Differenzeingang.

Bild
(Das eine Uref sind auch 5V, hab ich vergessen, zu ändern)

Das ist unsere Standardschaltung für Lastmessverstärker. In Kombination mit einer Wägezelle war es möglich, den Luftzug einer Hand über der Zelle auf dem Oszi zu erkennen. Wenn jemand an der Wägezelle vorbeigegangen ist, war auch deutlich das Schwingen sichtbar.

Die Schaltung stellt allerdings die Luxusversion dar. Wenn es um etwas weniger geht, sollte ein einfacher OP mit 100facher Verstärkung und dem Differenzsignal von der Zelle am Eingang reichen. Ein Filter ist ratsam, ansonsten können da Störungen auftreten, die etwa 200% des Nutzsignals ausmachen. Der ADC mittelt aber lange genug, damit das nicht so auffallen würde.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von IQON » Do 29. Aug 2013, 19:34

Hallo

Ist das Spannungssignal von der Küchenwagenzelle linear zur Belastung?

Oder ist das quadratisch?

Also:
0mV =0g
10mV=2kg
5mV=1Kg
2,5mV=0,5Kg
?

Hmm, das macht die Sache ja recht einfach auszuwerten...

EDIT:
Ich habe gerade in eine Küpchenwaage reingeschaut diese funktioniert aber kapazitiv...
Zwei isolierte Metallplatten verändern den Absand voneinander...
Wenn ich an jeden Plattenanschluss eine Krokklemme anschließe und sie entweder zusammenhalte oder voneinader entferne
zeigt sie bei zusammen mehr an als wenn ich sie auseinander halte...
Also wohl kapazitiv...

Sehr interessante...

Viele Grüße IQON

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Fritzler
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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Fritzler » Do 29. Aug 2013, 19:50

Das Spannungssignal ist linear.

Displayanzapen kannste eigentlich vergessen, das ist gemultiplextes LCD -> sehr perverse Signalformen.

Hatte das Problem doch erst bei meiner Kaffeemaschine und das so gelöst:

Kauf dir folgende Waage:
http://www.ebay.de/itm/111096435051?ssP ... 1439.l2649

Dann brauchste noch diesen Schaltplan:
Bild
Links wird der DMS angeschlossen, der nichts anderes ist als eine Wien Robinson Brücke aus 4 veränderlichen Widerständen.

Sieht dann so aus:
Bild

Kann auf 0,1g genau wiegen, C Code kann ich dir dann auch geben.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von SebiR » Do 29. Aug 2013, 20:03

22bit-ADC :shock:
Nicht schlecht. Geht natürlich auch.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Fritzler » Do 29. Aug 2013, 20:08

Ja das spart das Geraffel davor und ist dann auchnoch günstiger 8-)
In Software ist dann noch ein gleitender Mittelwert mits nich ganz so zappelt.

Die Waage anpusten ist auch auf dem LCD sichtbar.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von ludwig » Do 29. Aug 2013, 20:11

noch n kleiner Tipp am Rande: Baue die Wheatstonebrücke mit zwei gleichen Dehnmeßstreifen und zwei Meßwiderständen auf, weil Dehnmeßstreifen einfach nur n Stück Silizium sind und als solche ihren Wert Temperaturabhängig verändern. Wenn du nun 2 gleiche DMS hast, wirken alle Störgrößen gleichzeitig auf alle DMS, sodass im Endeffekt das Meßergebnis nicht verfälscht wird.

Ansonsten kann man die Brückenspannung dann mit nem Differenzverstärker (OPV) verstärken und dadurch für den ADC aufbereiten.
wenn du möchtest, ich habe in einem alten Buch eine Aufbauanleitung für eine elektronische Wage, der Aufbau und die dazugehörige Schaltung wäre für deine Zwecke sehr gut geeignet. Wenn ich dir das mal einscannen soll --> PN

Gruß,
Ludwig

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von SebiR » Do 29. Aug 2013, 20:12

Wie gesagt, Wägezellen/Biegebalken aus Waagen haben bereits eine Vollbrücke drin ;)
Selber applizieren ist nur selten sinnvoll.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Fritzler » Do 29. Aug 2013, 20:15

Also die DMS aus Messtechnik in der Uni und die der Waage sind kein Silizium.
Das sind jeweils Folien mit Leiterbahnen aus irgendwas das nen Wideratand hat auf das Alu geklebt.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von execute0r » Fr 30. Aug 2013, 06:42

Das klingt ja schon mal vielversprechend 8-)

Denke mal die Version von Fritzler ist unschlagbar :twisted: 22-bit ADC :twisted:
Die Waage anpusten ist auch auf dem LCD sichtbar
Mehr wie gewünscht
______________________________________________

Kann ich mir die Sensorfläche vorstellen wie ne Art Folientastatur ?
Bild
Oder muss ich die auf Zug belasten ?

lg Heiko

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Bastelbruder » Fr 30. Aug 2013, 07:48

Da werden Sie geholfen.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Fritzler » Fr 30. Aug 2013, 09:14

DMS = DEHNUNGSmesstreifen.

Also ein Stück Alu, meistens länglich rechteckig ist an einer Seite am Grundchassis der Waage befestigt und an der anderen Seite an der Wiegeplatte.
Auf diesem Stück alu sind oben und unten jeweils 2 dieser bei Dehnung oder STreckung veränderlichen Widerstände aufgeklebt.
Wenn man nun auf die Wiegeplatte drückt, verbiegt sich das Stück Alu und das bemerken die Widerstände und verändern ihren Wert.
Durch die Wien Robinson Brückenbeschaltung haste dann eine differentielle Ausangsspannung linear zum Gewicht (bzw der Dehnung/Stauchung des Alustreifens).

Bild

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von SebiR » Fr 30. Aug 2013, 09:16

Dehnungsmessstreifen werden in Längsrichtung, also auf Zug oder Stauchung belastet.

Eine Wägezelle sieht so aus:

Bild

Belastet wird sie so:
Bild

Unter dem weißen Silikon befinden sich ober- und unterhalb der runden Löcher die DMS längs zur Zelle. Bei Belastung werden 2 der 4 DMS gestaucht und 2 gedehnt, wodurch dann die Brückenverschiebung stattfindet.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von SebiR » Fr 30. Aug 2013, 09:36

Wenn du etwas Zeit hast, bekommst du die Wägezellen übrigens auch bei ebay aus China:
5kg
10kg


Weitere Größen hat der Japanese in seinem Shop.
Die Preise sind durchaus okay, so viel weniger zahlen wir beim Großhändler auch nicht.

Da brauchst du dir um die DMS-Applizierung keine Gedanken zu machen. Hast deine 4 Adern, gibts 5V drauf und erhälst dann 1,irgendwas mV/5 bei Volllast raus, mit denen du auf einen Verstärker, ADC oder sonstwas gehen kannst ;)

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Fritzler » Fr 30. Aug 2013, 09:46

Bei nem 5kg Streifen ist die Auflösung dann aber selbst mit 22bit ziemlich für die Tonne.
Haste noch nen 2kg STreifen gefunden?
Dürfte für den TE besser sein.

Bevor ich dann meine waage.c hier reinstelle müsst ich aus dem Flotingpointkrams noch Fixkomma machen :twisted:

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von SebiR » Fr 30. Aug 2013, 09:51

2kg nicht, nur noch 1kg, wobei das ja auch reichen kann, die kann man problemlos um 150% überlasten.
Ansonsten muss man es halt doch verstärken :P

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von MrD » Fr 30. Aug 2013, 10:14

Fritzler hat geschrieben:Also die DMS aus Messtechnik in der Uni und die der Waage sind kein Silizium.
Das sind jeweils Folien mit Leiterbahnen aus irgendwas das nen Wideratand hat auf das Alu geklebt.
Ich durfte mal bei der übel aufwändigen Herstellung zugegen sein, wo in einem auf 10 K gekühlten Raum mit den Masken für die DMS drin eine auf Weißglut erhitzte Wolfram(und andere) Legierung aufgedampft wurde. Haben damit zum Teil gearbeitet, auch Wägezellen berechnet. Mit dem Kleber isses auch sone Sache, hier nahm man spezialzeuch, das im Ofen festgebacken werden musste.

Cocktail (eig. Fancydrink)... erinnert mich an die Projekte der Maschinenbauer, das wurde entweder IMMER ein Cocktailmixer, ein Gerät für Fressalien oder ein Kleinstfahrzeug aus Bierkiste und Rasenmähermotor ;)

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Fritzler » Fr 30. Aug 2013, 10:33

@MrD:
Ja warum nicht ;)
Jetzt müsste nurnoch ein Jahrgang alles kombinieren.
Also Cocktailmixer auf die fahrende Bierkiste mit Fressalliendingens.
Das Ganze fährt einem dann während des Herrentages hinterher und mixt unaufhöhrlich Drinks für die laufende Meute.

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von MrD » Fr 30. Aug 2013, 13:01

...gerade ist eine ID für die Masterthesis geboren! *muahahaha*

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von ch_ris » So 11. Apr 2021, 10:36

vom Titel her, scheint mir das der passendste Thread, ohne einen neuen aufzumachen.
meine Waage, silvercrest personenwaage, kann schon was an Kg >150 glaub ich.
für mich ausreichend. technische Zwecke natürlich!!
ich sehs nicht ein da was besseres zu kaufen.
Problem in der Handhabung ist nur die selbstabschaltung.
die Platinen Aufschrift führt mich nur zu dem Waagen modell.

Plan A: an eine Zelle Kabel+Taster+irgendwas dranfummeln um sie fernzuzünden.
Plan O(ptional): rausfinden was die geheimnisvollen kontakt pads machen. Ob da vielleicht noch was geht, weitere einstellungen oder so.
hat jemand sowas schon mal gesehen?
bilder gleich
Dateianhänge
IMG_20210411_095916_1.jpg
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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Raja_Kentut » So 11. Apr 2021, 11:15

wenn du was "fertiges" magst mit "Gewicht rein, I2C raus" und 2 Kisten Bier als Geldwert übrig hast :
https://www.arrow.com/en/products/fx29k ... 00A-0100-L

gips bei den üblichen Katalogfritzen ab Lager...

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Heaterman » So 11. Apr 2021, 11:54

Ich hab mir für Experimente erst gerade sowas vom Ali kommen lassen:

https://de.aliexpress.com/item/4000483669372.html

und

https://de.aliexpress.com/item/32890928442.html

genauer gesagt, die 1kg-Version mit HX711-Platine

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Re: Wiegen aber günstig :P

Beitrag von Alexander470815 » So 11. Apr 2021, 11:58

Oder man bestellt beim Chinesen einen HX711 und eine 1kg Messbrücke für weniger als 2€.
https://aliexpress.com/item/33046037411.html

Wie genau das ist muss man wohl noch herausfinden :D

EDIT: da war jemand schneller :mrgreen:

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