Sensor für Waage gesucht

[NemesisoD]

Hallo Leute,

ich suche für ein Projekt einen Sensor der sehr genau kleine Gewichte messen kann, das Gewicht liegt etwa bei 1-10g. Kann mir da jemand etwas empfehlen?

Gruß Nemesis

[Manf]

Was soll er denn kosten, wie geanu soll er sein?
gemessen hieran:
http://www.mercateo.com/p/108EL-414(2d)0821/Kraftmesszelle_300g.html

[dieta]

Ich hätte jetzt spontan 2 Ideen: 1. Eine leichte Feder, auf der eine Platte als Sensorfläche ist. An dieser Platte ist ein Magne befestigt, der durch Druck auf die Platte in eine Spule geschoben wird

2. Ein kleiner Piezokristall, ich weis jetzt nicht, was man da bräuchte, dass man bei 10g schon eine brauchbare Spannung rausbekommt.

[NemesisoD]

Erstmal danke für eure schnellen Antworten,

ich habe eigentlich an etwas Preiswerteres gedacht, die Idee mit der Spule gefällt mir, müsste man mal ausrechnen wie das aussehen müsste.

Danke schon mal, würde mich aber über weitere Tipps sehr freuen.

[squelver]

Haste ne kleine elektronische Briefwaage?
Auseinandernehmen, dann haste Sensor, Anzeige und Möglichkeit gleich auf Null zu justieren ;)

[shaun]

Genau, Messzellen aus dem Industriebedarf kommen zT auch aus China, aber kosten das Zehnfache einer kompletten Waage. Also bei iPay o.ä. eine entsprechende Waage "schiessen" und den Biegebalken-Sensor recyclen.

Einige messen auch kapazitiv, analog zu dem Magneten der da in die Spule tauchen soll (was so nicht funktioniert!) werden Kondensatorplatten mehr oder weniger stark ineinander geschoben. Die Kapazitätsänderungen liegen im Femtofaradbereich!!! Aufbaukapazitäten und ein geschicktes Messverfahren erschweren diese Messmethode erheblich.

In Mikrosystemtechnik gibt's sowas auch, wird von Ing.-Büro Hoch vertrieben und kostet irgendwas bei 50 Euro (nur der Sensor, und nur für handliche Kräfte, die ganz empfindlichen sind deutlich teurer). Nachteil auch hier: Aufbaukapazität ist ein zigfaches des Messbereiches, also auch recht tricky.

Induktiv wäre genau so denkbar, indem Eisen in eine Spule taucht und die Induktivität gemessen wird. Ein Magnet induziert nur solange eine Spannung wie er sich bewegt, daher geht es so leider nicht. Das Gleich gilt für Piezo: U gibt's nur solange dF/dt nicht Null ist.

So'n DMS-Sensor auf einem Biegebalken ist was schön resistives, das lässt sich noch einfach verarbeiten.

[steep]

Elektromagnet nehmen und dann Spannung/Strom messen welche/r gebraucht wird um den Messteller auf gleicher Höhe zu halten. Die Messtellerführung ist aber mechanisch etwas fummelig (Reibung an den Aufhängepunkten welche das Messergebniss verfälschen) wenns genau werden soll.
Der Messtellerhöhe kann durch eine Kapazität welche einen Schwingkreis verstimmt und davon abhängig Spannung/Strom durch die Spule regelt, gehalten werden.

[Manf]

Wenn Du etwas selbst bauen willst wie wäre es damit: https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=14678

[Thoralf]

kapzitive, induktive aber auch resistive Lösungen scheiden durch den erheblichen Aufwand zum stabilen Verstärken aus. Auch Schwingseitenaufnehmer sind nur mit einem Minimalaufwand selber zu bauen. Klein werden solche Anordnungen sicher auch nicht.
In nem ziemlich historischen Bastelbuch war eine echte Minimallösung:
Waageteller (oder -balken, ist ziemlich egal) war auf einer Teleskopfeder (mit Kuliteilen selber gebaut, also Feder, Mine und paar Unterlegscheiben). Die Verschiebung auf der Feder wurde via LED und Fototransitor gemessen. Die LED war an der Unterseite des Waagetellers mit Blick nach unten angebaut. Der Fototransi guckte auf die LED. Je näher die LED durch Gewichte auf der Waage demTransi kam, umso kleiner wurde sein CE-Widerstand. Ok, die Beziehung ist nichtlinear, läßt sich aber ganz leicht eichen und damit abschnittsweise linearisieren

[shaun]

Ich verstärke lieber eine DMS-Brücke als das Temperaturverhalten von dem Gebastel mit in die Kalibrierung aufzunehmen...

[Thoralf]

ne DMS-Brücke hat auch ein Temperaturverhalten. DMS kleben ist auch nicht soooo einfach, wenn man es richtig machen will, ansonsten ist das auch gebastel. Kalibrieren muß man einen Biegebalken mit DMS schließlich auch. Und verstärken muß man ziemlich heftig. Nehmen wir mal nur eine Dehnung von 100µm/m an. Dann wird die i.a. in ein deltaU von 200µV/V umgesetzt. Für 2V Ausgangsspannung ist 10000fach zu verstärken. Der Temperaturgang des Verstärkers geht ins Meßsignal ein, außer du arbeitest mit dem Trägerfrequenzverfahren. ansonsten muß der auch kompensiert werden. Und last not least kosten die billigsten DMS 5€. Um deren Temperaturgang zu kompensieren braucht eine Halbbrücke 2 Stück.
Der Aufwand für eine ordentliche DMS-Messung ist also auch nicht ohne.

Bei Spitzenherstellern kostet ein DMS-Meßkanal ca. 500€. bei weniger renomierten vielleicht 100€. Baut man selber wirds zwar billiger aber ist auch gebastel, muß abgeglichen werden und ist beiweitem nicht so genau.

Man hat immer nur 2 Alternativen:
- teuer, aufwendig und genau
- gebastel und ungenau

[shaun]

Meine vorigen Postings hast Du bewusst ignoriert? Eine 20-Euro-Waage ausschlachten hatte ich dort gerade wegen des Preises einer kommerziellen Messzelle vorgeschlagen. DMS kleben fällt daher flach, ich weiss auch wirklich nicht, wie Du darauf kommst, dass ich so etwas geschrieben hätte. Ich habe hier zwei Biegebalken-Wägezellen bis 20kg, Fullscale 2mV/V. Ich benutze den im ADU integrierten differenziellen Verstärker und kalibriere den Offset per Software heraus. Selbst mit Trägerfrequenz wäre es kein wirklicher Kostenfaktor: Anregung mit Rechteck, Synchrongleichrichtung mit CMOS-Schaltern, passiver Tiefpass und ab damit zum ADU. Bevor ich C als f(F) irgendwelcher wilder Plattenkondensatoren versuche zu linearisieren ist mir das doch nach wie vor um Welten lieber.

[Manf]

Hier gibt es ein paar Fertigangebote für Waagen mit Auflösung 0,1g oder 0,01g.
http://shop3.webmailer.de/cgi-bin/ePages.filereader?457962f8000eb23d2718ac172c270653 +DE/catalogs/55908&2D86894

Wenn geklärt ist was selbst gebaut werden kann und soll können wir noch einmal Lösungsansätze technisch bewerten.
Eine Feder zur Umsetzung einer Kraft in einen Weg wird sicher auch häufig eingesetzt, wie man den Weg dann mißt, das sollte dann sicher weiter besprochen werden.
Manfred

[Thoralf]

nein nein shaun, ich habs nicht ignoriert. Natürlich hast du recht, daß eine selbstgebaute C-Messung ziemlich kompliziert ist und auch nie richtig genau wird.
Wenn man was billiges fertiges ausschlachten kann, ist es schon eine gute Lösung. Das seh ich auch so.

Man müßte erstmal wissen, was Nemesis damit machen will. Eine fertige Lösung ist schwer zu unterbieten. Das ganze lohnt nur, wenn es auf eine Speziallösung oder einfach auf Wissenserwerb / Basteerfahrung hinausläuft.

[shaun]

Dann ist ja gut, fühlte mich so überlesen :)
Hast Recht mit Deinem letzten Satz, langsam müsste der Fragesteller mal wieder in die Diskussion einsteigen ;)

[NanoBot]

Dann wärme ich den Thread wieder auf:
Ich möchte etwas jede Stunde wägen, doch die Küchenwaage stellt beim Einschalten auf Null und wird dadurch unbrauchbar.

Gibt es keine betriebsfähige Kleinwaage mit TTL-Ausgang oder RS232 die bezahlbar ist ? (Unter hundert Geld? :wink: )

[shaun]

Das Wägegut steht dabei immer auf der Waage? Dann viel Spaß, die Sensoren kriechen mehr oder weniger, eine Kalibrierung ist daher unerlässlich - und zwar repetitiv. Das geht natürlich nur, solange bei jedem Kalibriervorgang die aktuelle Masse bekannt ist.
Eine Waage mit Datenausgang würde ich in den Industrie-, Labor- oder Handelsbereich schieben und daher wärst Du mit Deinen 100 Geld insofern dabei, als dass 1 Geld so 50 bis 100 Euro sein müssten.

[wawa]

bei mir schwebt ein kleiner starker Magnet ueber einem sehr grossen Ringmagneten in einer Hoehe von ca. 40mm. wenn das Ganze mit 50g belastet wird sinkt es um 20mm ein. den Weg messe ich ueber einen temperaturkompensierten Hallsensor von oben. bin im Moment dabei immer wieder die Ruhelage zu kompensieren.
vielleicht ist dies ein Weg.

[Besserwessi]

Zum selberbauen einer Waage hätte ich 2 Vorschläge:
1) In einem alten Elektorheft (ca. 1990) gabs mal ne Wage aus einem Lautsprecher: der Elektromagnet komplensiert das Gewicht, um die Membran auf eine konstante Position zu bringen: gemessen wird der Strom.

2) Das Gewicht spannt eine Saite, und bestimmt damit die Resonanzfrequenz. Das einzig komplizierte ist die Anregung der Schwingung.