Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kleinstmögliche Waage realisieren (Höhe < 0,5cm)


von Jonathan B. (jonathanb)


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Hallo Community,

dies ist mein erster Beitrag hier.

Mein Ziel ist es eine Untertasse zu entwickeln, die erkennt wann eine 
Kaffeetasse leer ist und davon abhängig ein Signal an eine 
Kaffeemaschine sendet.
Nun sollte diese Untertasse aber bitte nicht so hoch sein: ich stelle 
mir da etwas im Bereich 0,2 - 0,5cm vor, auf einer Fläche der Tasse.

Wie würdet ihr sowas realisieren? Sind DMStreifen die richtige Wahl?
Die dünste Waage, die ich gesehen habe (allerdings mit Schnickschnack 
wie Display etc) liegt bei 1,4cm.

Vielen Dank an die Runde!
Jonathan

von Lochrasterer (Gast)


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Schau doch mal nach ganz normalen Tastern. Wenn du die mit bestimmten 
Federn(ausprobieren) unterstützt geht das sicher einfacher als mit DMS.

MFG
Lochrasterer

von Edi R. (edi_r)


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Dann kann man aber eine leere Tasse nicht von einer weggenommenen Tasse 
unterscheiden, und die Kaffeemaschine schaltet sich jedesmal ein, wenn 
man einen Schluck Kaffee zu sich nehmen will - oder spätestens, wenn man 
die Tasse versehentlich woanders hinstellt.

Verstehe ich das richtig, dass die Kaffeemaschine dann Nachschub für 
eine Tasse herstellt?

: Bearbeitet durch User
von Dennis H. (c-logic) Benutzerseite


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Was wäre mit Ultraschall-Abstandsmessung der Kaffeefüllhöhe von der 
Kaffeemaschine direkt aus ?

von kopfkratzer (Gast)


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kopfkratz
Warum nach Gewicht ?
Aber gut die flachste Variante dürfte via Piezofolie realisierbar sein 
und wie schon erwähnt Prüfung ob Tasse draufsteht was allerdings auch 
über Gewicht geht so es denn immer die gleiche Art von Tasse ist ...

von Werner M. (Gast)


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Edi R. schrieb:
> Verstehe ich das richtig, dass die Kaffeemaschine dann Nachschub für
> eine Tasse herstellt?

Wie denn sonst? Oder trinkst du Kaffee, der schon 1/4h rumgestanden hat?

von Bernd K. (prof7bit)


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kopfkratzer schrieb:
> Aber gut die flachste Variante dürfte via Piezofolie realisierbar sein

Kannst damit aber nur Kraft-*Änderungen* messen, keine Absolutwerte.

von Schreiber (Gast)


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Jonathan B. schrieb:
> Mein Ziel ist es eine Untertasse zu entwickeln, die erkennt wann eine
> Kaffeetasse leer ist und davon abhängig ein Signal an eine
> Kaffeemaschine sendet.

eine kapazitive Messung dürfte da wesentlich erfolgsversprechender sein. 
Mit 2 Halbkreisförmigen Elektroden auf der Untertasse.

von Ulrich H. (lurchi)


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Es gibt verschiedene Kraftsensoren. Neben DMS kann man auch eine Feder 
und Abstandsmessung nutzen. Kapazitiv kann man damit auch sehr kleine 
Wegen gut auflösen - einige sehr billige Waagen sollten so arbeiten. Für 
die Tasse kann das Reichen.

Auch über die Magnetostriktive Kopplung kann man Kräfte messen: 
mechanische Spannungen ändern die Permeabilität etwa von Ferritekernen. 
Gegenüber DMS ist das System vor allem recht robust.

von Schreiber (Gast)


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Ulrich H. schrieb:
> apazitiv kann man damit auch sehr kleine
> Wegen gut auflösen - einige sehr billige Waagen sollten so arbeiten.

das meinte ich nicht, ich habe vorgeschlagen die Kapazitätsänderung 
durch den (leitfähigen) Kaffee über(!) den Elektroden auszuwerten.

Mit etwas Kaffee in der Tasse ist ie Kapazität viel größer wie bei einer 
leeren Tasse

von Erich (Gast)


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Yepp, kapazitiv, das ist eine mögliche Lösung.
zwei beschichtete Platten, dazwischen ein dünner Schaumstoff.
Eingebastelt in einen Schwingkreis kannst du die Frequenzänderung leicht 
ermitteln. Kennlinie aufnehmen und schon fast fertig!
VG und gute Nacht

von ndb (Gast)


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Evt ein Luftdrucksensor und eine Art Kissen unter einer stabileren 
Stehflaeche fuer die Tasse? Die Frage ist halt wie man so eine 
Konstruktion mit Hausmitteln so dicht kriegt, dass der Sensor noch 
realitaetsnahe Werte liefert.

von kopfkratzer (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> kopfkratzer schrieb:
>> Aber gut die flachste Variante dürfte via Piezofolie realisierbar sein
>
> Kannst damit aber nur Kraft-*Änderungen* messen, keine Absolutwerte.

Ist doch genau das was der TO will.
Wenn Tasse voll wird sie abgenommen vorher wird kontinuierlich gefüllt 
bis Sollwert erreicht.
Wenn die Tasse wieder hingestellt wird gibt's wieder einer Änderung.
Also wo liegt das Problem ?
Optional könnte man noch ein Luftkissen nehmen wo der Druck direkt 
gemessen wird.
Oder das Ganze wird komplett auf eine dicke Waage gestellt ...

von MaWin (Gast)


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Jonathan B. schrieb:
> Wie würdet ihr sowas realisieren?

Erst mal mit sinnvollem Nachdenken statt unsinnigem rumphantasieren.

Normale Untertassen sind 1-2cm hoch, du hast offenbar noch nie eine in 
der Realität gesehen.

Um zu Senden braucht man Strom, also zumindest eine Batterie und die ist 
meistens höher als 2mm, und einen Empfänger, normale Kaffemaschinen 
hsben keinen.

Die Sensordicke ist also sicher nicht dein Problem.

Was willst du überhaupt mit dem Gewicht, du brauchst bloss ein 
Schaltmoment, also ein Taster mit definierter Federkraft.

Was bringt es, wenn die Kaffeemaschine woanders steht als due 
Kaffeetasse, sie wird dann trotzdem nicht voll.

Also muss die Tasse und damit die Untertasse unter den Auslass der 
Kaffeemaschine

Damit entfällt auch der Sender und die Batterie.

Bleibt die Erkennung einer leeren Tasse unter der Kaffeemaschine.

Bloss warum sollte jemand eine volle oder halbvolle Tasse unter eine 
Kaffeemaschine stellen, also muss man bloss erkennen, ob überhaupt eine 
Tasse unter die Maschine gestellt wird.

Und dazu tut es ein normaler Taster.

von ;o) (Gast)


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Die nächste Frage:

Wie erkennt man unterschiedlich große / schwere Tassen?
Eine kleine Tasse kann ja fast voll gleich schwer sein wie eine große, 
leere.

Warum kann man den neuen Kaffee nicht per Knopfdruck anfordern?
Der Trinker dürfte am Bessten wissen wann neuer Kaffee fällig ist.

von Walter Tarpan (Gast)


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Tja....man könnte auch die Temperatur einer Tasse messen: Eine leere 
Tasse ist schnell ausgekühlt. Ist die volle Tasse ausgekühlt, mag die 
auch keiner mehr trinken.

Allerdings ist das keine gute Idee. Der Gang zur Kaffeemaschine ist im 
Arbeitsalltag für viele die einzige Möglichkeit, vom Bürostuhl 
aufzustehen und ein paar Schritte zu gehen. Ich fände es furchbar, extra 
das Rauchen anfangen zu müssen, weil der Kaffee schon fertig angeliefert 
wird.

von Kühlraum (Gast)


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MaWin schrieb:
> Jonathan B. schrieb:
>> Wie würdet ihr sowas realisieren?

> Normale Untertassen sind 1-2cm hoch,

Das sind eher Klodeckel.

von Jonathan B. (jonathanb)


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Genau, es soll nur neuen Kaffee geben wenn ein paar Bedingungen erfüllt 
sind u. a. eben die Tasse abgestellt ist aber so gut wie leer ist.

von Jonathan B. (jonathanb)


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Übrigens: ich bin begeistert von den Rückmeldungen. So viele Antworten 
in der kurzen Zeit hatte ich nun nicht erwartet. Scheint ja ne Menge 
Kaffeetrinker hier zu geben :D

Vielen Dank schon mal!

von Jens Martin (Gast)


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Jonathan B. schrieb:
> Wie würdet ihr sowas realisieren?

Gar nicht da die meisten Leute heute aus dem Becher trinken. Da wo 
Untertassen stehen wird auch meist per Kanne eingeschenkt.

Aus dem Gewicht lässt sich der Füllstand auch nur ermitteln wenn 
Durchmesser und sonstige Geometrie des Bechers bzw. der Tasse bekannt 
sind.

So als erste Idee würde ich es mit Ultraschall versuchen. Die 
Grenzschicht von Luft zu Kaffee, Wasser oder Wackelpudding etc. 
reflektiert sehr stark. Die könnte man von unten durch den Becher 
anpingen. An der von Wasser zu Keramik (bzw. Metall oder Kunststoff) 
bleibt sehr wenig "hängen"

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Wie wäre es mit einer Tassentemperaturmessung?

Ist die Tasse leer, ist sie auch erkaltet. Und wenn die Tasse nicht 
leer, der darin befindliche Kaffee aber kalt ist, ist der Zustand als 
äquivalent zu leer anzusehen, denn wer trinkt schon kalten Kaffee?

von Mo (Gast)


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von Udo S. (urschmitt)


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MaWin schrieb:
> Und dazu tut es ein normaler Taster.

MaWin hat es mal wieder auf den Punkt gebracht. Es ist mal wieder bald 
Weihnachten und die Bastler müssen ihren Resturlaub mit möglichst 
unsinnigen Ideen überbrücken.

SCNR :-)

von Michael K. (Gast)


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Vollvergossene, Spülmaschinenfeste, Akkubetriebene Elektronik mit HF 
Transmitter.

Klasse Idee !
Da kann man diese ermüdenden Meetings dazu verwenden um eine DoS Attacke 
auf die Kaffemaschine durchzuführen.

Die Kaffemaschine muß berücksichtigen wie viel Tassen noch in der Kanne 
sind, wie viele Untertassen sich gemeldet haben, welche 'Laufkundschaft' 
ohne Untertasse zu erwarten ist und wie viele trotz Untertassenmeldung 
einfach keinen Kaffe mehr wollen.
In Relation gesetzt zu der Zeit die eine Brühung dauert wird dann 
rechtzeitig eine Kanne aufgesetzt.

Berücksichtgst Du die anwesenden Mitarbeiter, Temperatur, Wochentag, 
Uhrzeit, Krankenakten und Outlook Termine der Belegschaft + 
Urlaubsplanung könnte da eine relativ genaue Vorhersage rauskommen.

Das blöde ist nur, das ich ja hin und wieder diese Unmengen an Kaffe die 
ich unfreiwillig nachgeschenkt bekomme auch wieder 'wegbringen' muss.
Da komme ich ja an der Kaffemaschine vorbei und könnte auch welchen 
aufsetzen wenn die Kanne leer ist.

Was mache ich dann noch mit meiner Smartwatch, der Android Kaffe-App und 
Google Glas ?
Der ganze Schnickschnack will doch auch was zu tun haben.

Davon abgesehen:
Ich würde das auch über die Temperatur machen.

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Und wenn ich die Tasse leergetrunken habe, aber gar keinen weiteren 
Kaffee mehr möchte, kocht er mir doch noch einen.
Wie wäre es mit einem Klatschschalter? Einmal klatschen: mehr Kaffee, 2 
x klatschen: es reicht.

von Edi R. (edi_r)


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Dirk J. schrieb:
> Einmal klatschen: mehr Kaffee, 2 x klatschen: es reicht.

Einmal klatschen: mehr Kaffee, 2 x klatschen: zwei Tassen bitte.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Jonathan B. schrieb:
> ich stelle
> mir da etwas im Bereich 0,2 - 0,5cm vor, auf einer Fläche der Tasse.

Erstelle dir einen geeigneten Verformungskörper und klebe 4 DMS in 
Brückenschaltung darauf. Schließe einen AFE4300 an, kalibriere mit einer 
Masse deiner Wahl, und fertig ist die Waage.

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Joe G. schrieb:
> Erstelle dir einen geeigneten Verformungskörper und klebe 4 DMS in
> Brückenschaltung darauf. Schließe einen AFE4300 an, kalibriere mit einer
> Masse deiner Wahl, und fertig ist die Waage.
Die Waage vielleicht, aber die Übertragung zur Kaffeemaschine fehlt 
noch.

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