Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Waage selbst bauen


von marc (Gast)


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Hallo zusammen,

Ich habe eine Frage zum Thema Waage selber bauen. Ich brauche ja für den 
0 Punkt der Waage feststellen zu können bzw. feststellen zu können wie 
die Waage gerade steht einen Neigungssensor oder ähnliches......

Könnt ihr mir Tipps geben welchen ich da am besten nehme ?


die waage soll so funktionieren das auf der einen Seite ein gewicht 
platziert wird und auf der anderen seite eine Spule als Magnet dient.
Wenn das gewicht nun größer wird und die Neigung ändert wird ein 
größerer Strom durch die Spule fließen und die Magnetische Kraft wird 
größer..... Durch umrechnung vom Strom der durch die Spule fließt wird 
dann mein gewicht ausgegeben.....

von Karl H. (kbuchegg)


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Stell die Waage einfach einigermassen senkrecht hin. Das Prinzip hat 
sich seit tausenden von Jahren bewährt.
Und wenn du nicht gerade auf einer abschüssigen Strasse misst, spielen 
ein paar Grad Abweichung von der Senkrechten auch nicht so die Große 
Rolle. Der Cosinus von 87 Grad ist immer noch ganz dicht an 1.0 drann. 
Die dadurch verursachte Ungenauigkeit wird beim Körpergewicht mit 
Sicherheit durch andere Faktoren überdeckt bzw. spielt keine Rolle. Ob 
du an Wägeergebnis ablesen kannst, ob du dir die Fingernägel geschnitten 
hast oder nicht, interessiert üblicherweise keinen.

von Loesung (Gast)


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Einfach eine Gabellichtschranke an den Balken der Waage und optisch die 
Kraft der Spule ausregeln?

von Wilhelm F. (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:

> Stell die Waage einfach einigermassen senkrecht hin. Das Prinzip hat
> sich seit tausenden von Jahren bewährt.

Bauern in meinem Dorf wiegen so heute noch mit Ausgleichgewichten den 
Zentner Kartoffeln.

Das Ding mit dem Magneten könnte aber etwas aufwändiger werden, so wie 
die Sache mit der schwebenden Kugel unter einem Magneten, oder das 
stehende Pendel. Sicher will der TO dann die Gewichtskraft über das 
Magnetfeld ermitteln. ;-)

Sicherlich soll die Waage ein optischer Gag werden, wie das stehende 
Pendel oder die schwebende Kugel.

von Karl H. (kbuchegg)


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Mea Culpa!

Ich hab unter "wie die Waage steht" die Frage nach der Aufstellung 
verstanden.

von Libelle (Gast)


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marc schrieb:
> Ich brauche ja für den
> 0 Punkt der Waage feststellen zu können bzw. feststellen zu können wie
> die Waage gerade steht einen Neigungssensor oder ähnliches......
>
> Könnt ihr mir Tipps geben welchen ich da am besten nehme ?

Dosenlibelle
http://de.wikipedia.org/wiki/Libelle_%28Messtechnik%29#Dosenlibelle

von hauptschüler (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Der Cosinus von 87 Grad ist immer noch ganz dicht an 1.0 drann.

Das kann doch nicht dein ernst sein, oder?

von Wilhelm F. (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Mea Culpa!
>
> Ich hab unter "wie die Waage steht" die Frage nach der Aufstellung
> verstanden.

Das sollte aber nach wie vor wichtig bleiben, denn die Kräfte im Wägearm 
ändern sich immer noch mit dem Aufstellwinkel. Mit dem Neigungssensor 
möchte er das wohl raus rechnen.

Inzwischen denke ich etwas über den praktischen Gebrauch nach. Bei 
Neigung hat dann im ausgewogenen Bereich der Wägearm die Neigung der 
Aufstellfläche und steht eben so schief, wenn man den Luftspalt am 
Magneten konstant halten möchte. Sonst müßte der Luftspalt am Magneten 
größer oder kleiner werden, was irgendwann im Grenzbereich zum Problem 
führen kann.

von cosinus (Gast)


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hauptschüler schrieb:
>> Der Cosinus von 87 Grad ist immer noch ganz dicht an 1.0 drann.

Wenn 0 ziemlich groß ist, ist es fast so groß wie ein bischen 1.

von Jens G. (jensig)


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Die Frage ist, wie linear so eine Spule wirklich ist. Da wird ja 
bestimmt ein magnetischer Kern mit drin sein, um eine entsprechend große 
Kraft zu bekommen. Nur sind solche Materialien nicht unbeding linear, 
zumindest wenn man der Sättigung nahe kommt. Berechnet auf Basis des 
Stroms würde ich also nicht unbedingt supergenaue Massenwerte erwarten.

von Wilhelm F. (Gast)


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Jens G. schrieb:

> Die Frage ist, wie linear so eine Spule wirklich ist. Da wird ja
> bestimmt ein magnetischer Kern mit drin sein, um eine entsprechend große
> Kraft zu bekommen. Nur sind solche Materialien nicht unbeding linear,
> zumindest wenn man der Sättigung nahe kommt. Berechnet auf Basis des
> Stroms würde ich also nicht unbedingt supergenaue Massenwerte erwarten.

Du meinst sowas wie einen Topfmagneten. OK. Da kann man aber immer noch 
empirisch eine Korrekturtabelle oder auch Korrekturfunktion ermitteln, 
und diese in die Software einfügen.

Der TO meldet sich mal gar nicht mehr, sammelt sicher Ideen. ;-)

von Karl H. (kbuchegg)


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hauptschüler schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Der Cosinus von 87 Grad ist immer noch ganz dicht an 1.0 drann.
>
> Das kann doch nicht dein ernst sein, oder?

Die Prügel hab ich verdient.
Sinus natürlich

von Wilhelm F. (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:

> Die Prügel hab ich verdient.
> Sinus natürlich

Ach wo! Das macht doch nichts.

Die Amis verwenden in der komplexen Rechnung bzw. Mathematik in 
E-Technik gerne den Cosinus, wo wir den Sinus einsetzen. Hauptsache, der 
Output stimmt.

Zum Leitwert, was wir Siemens nennen, sagen sie Mho. Umgekehrt 
geschriebenes Ohm.

Keine Ahnung, wo die Ursache liegt, aber ein Professor ließ sich mal 
ausführlich dazu aus. Daher meine Erinnerung.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Zum Leitwert, was wir Siemens nennen, sagen sie Mho. Umgekehrt
> geschriebenes Ohm.

Das Zeichen für Mho ist übrigens netterweise ein auf dem Kopf stehendes 
großes Omega: ℧

(U+2127)

von Wilhelm F. (Gast)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:

> Das Zeichen für Mho ist übrigens netterweise ein auf dem Kopf stehendes
>
> großes Omega: ℧
>
> (U+2127)

Ja, Danke, kenne ich. Die sind schon manchmal etwas schräg, die Amis.

Der Prof. malte auch das auf dem Kopf stehende Omega an die Tafel. ;-) 
Und sagte parallel dazu immer: Mho. Klingt fast wie Muuuuh vom 
Rindviech. ;-)

Ein anderer in GET hatte den Tick mit lateinischen Großbuchstaben, die 
er altdeutsch nannte.

von Super Troll (Gast)


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>Jens G.
>Die Frage ist, wie linear so eine Spule wirklich ist....

Ne tut es nicht. Die unheimlich genauen Mettler Waagen arbeiten nach 
genau diesem Prinzip. In einer Lausprecherspule, dh das Magnetfeld 
senkrecht durch den Spalt, ist die Kraft streng linear zum Strom mal 
Feld Die spule ist ja immer in derselben Position, geregelt. Da das Feld 
mit einem Seltenerden Magnet erzeugt wird, der das Feld bis nur 
Umpolarisierung haelt, kann man sehr viel anhaengen bis der Magnet 
zusammenbricht.

von Bernhard S. (b_spitzer)


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Eine elektrodynamische Kompensationszelle ist doch seit mitte des 
letzten Jahrhunderts bekannt. Sartorius und Mettler verdienen damit 
reichlich €€€. In der Elektor war auch mal ein Projekt drin, bei dem mit 
2 Lichtschranken ein Wägebalken austariert wurde. Ist noch gar nicht so 
lange her.
Wenn Du eine Balkenwaage umbauen willst, dann würde ich einen alten 
Basslautsprecher schlachten und auf die eine Seite montieren. Dazu 2 
präzise Lichtschranken und eine Stromregelung mit Messung.

von Ulrich (Gast)


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Die Erkennung der Position der Waage geht Optisch mit einer 
Lichtschranke, oder alternativ auch Kapazitiv.

So super linear ist der Zusammenhang zwischen Kraft und Stromstärke aber 
nur, wenn das äußere Magnetfeld konstant bleibt. Mit nur einem 
Dauermagneten wird aber das äußere Magnetfeld mit steigender Stromstärke 
schwächer. Zur Kompensation dieses Effekts kann ggf. zusätzlich zum 
Dauermagneten auch noch eine Spule dabei sein, die genau dieses Abnehmen 
des Magnetfeldes kompensiert. Erst dann wird der Zusammenhang gut linear 
- wenn auch nicht ideal.

von Andreas W. (andy_w)


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Hallo,
Elektro hatte vor vielen Jahren sogar eine noch einfachere Methode 
ausgedacht: ein alter Baßlautsprecher waagerecht angeordnet, oben ein 
rundes, passendes Brettchen aufgeklebt, unten eine Zunge, die in eine 
Gabellichtschranke reicht. Mit dieser wird die Position der 
Lautsprechermembran auf eine konstante Höhe geregelt, der Strom durch 
die Spule ist dann streng linear vom Gewicht abhängig. Man muß nur 
Offset und Verstärkung genau abgleichen. Große Gewichte kann man so aber 
nicht messen, da sonst der Strom zu groß wird, ein Lautsprecher verträgt 
bei DC wesentlich weniger als mit Musik- oder Rauschsignalen, da die 
Kühlung durch die Bewegung der Schwingspule fehlt.

Gruß
Andy_W

von Achim M. (minifloat)


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Andreas W. schrieb:
> der Strom durch
> die Spule ist dann streng linear vom Gewicht abhängig.

Da könnte man doch den Lautprecher in Eigenresonanz schwingen lassen. 
Wenn man nun ein Massestück draufstellt, ändert sich aufgrund der 
veränderten Masse die Resonanzfrequenz. Das kann man messtechnisch 
ermitteln.
mfg mf

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