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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Miniatur-Kraftsensor im Grammbereich


Autor: Paul (Gast)
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Hallo,

ich suche nach einem SMD-Kraftsensor, der etwa einen Messbereich von 
0-100g aufweist.

Die besten Sensoren, die ich finden konnte, sind allerdings diese hier:
http://www.powell.com/products/featured/honeywellfsssmt.php

Die gehen bis 1500g und haben dann etwa 180mV ausschlag. Ich denke das 
ist nicht aureichend genau für eine Zehntelgramm-Anzeige.

Ich freue mich über kompetente Tipps!

Paul

Autor: Horst (Gast)
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> Ich denke das ist nicht aureichend genau für eine Zehntelgramm-Anzeige.

Nachdem du oben nichts über die Genauigkeit des Sensors schreibst, 
sondern nur über die Auflösung deiner Anzeige:
Sensoren mit 10mV auf 5000g können ausreichend genau sein, um auf 
weniger als 0,5g Ungenauigkeit bei der Auswertung zu kommen.
Die Sensoren sowie die Auswerteelektronik brauchen dazu halt die 
entsprechende Genauigkeit.

Wiederholbarkeit von +-1,5mV wären zwar über 10g Ungenauigkeit, aber 
wahrscheinlich ließe sich da mit einem (Nullpunkt-)Abgleich vor der 
Messung noch einiges machen.

Welche Genauigkeit willst du denn tatsächlich ereichen? Soll die letzte 
Stelle stimmen, dann mußt du entsprechend genauer messen, um dann noch 
runden zu können. Und durch die Rundung hast du dann auf alle Fälle eine 
Ungenauigkeit in der Größe von des kleinsten anzeigbaren Wertes.
Oder reicht es, so wie meistens, dass die letzte Stelle um ein paar 
Einheiten abweicht, also z.B. eine Genauigkeit auf 0,5g bei 0,1g 
Auflösung? Dann könnte man zwar kleine Änderungen im Bereich der 
Auflösung noch wahrnehmen, nur den tatsächlichen Wert nicht bestimmen. 
(Sprich, wenn die Anzeige von 53,1g auf 53,3g wechselt, dann kann die 
tatsächliche Änderung z.B. von 52,9g auf 53,0g gewesen sein.)

Autor: Bernd (Gast)
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... Kraftsensor ... Messbereich ... 0-100g

Seit wann werden denn Kräfte in Gramm gemessen?

Autor: Paul (Gast)
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> Seit wann werden denn Kräfte in Gramm gemessen?
Immer diese Kleinkariertheit. Natürlich misst man Kräfte nicht in 
Kilogramm. Aber Gewichte erzeugen auf der Erde nunmal eine definierte 
Kraft. Eine Personenwaage auch nur eine Kraft, zeigt dann aber Kilogramm 
an und ist somit auf dem Mond unbrauchbar. Wenn es aber um Gewicht geht 
kann man meiner Meinung nach auf der Erde sehr gut mit den rund 0,1kg/N 
rechnen, ohne dabei große Abweichungen zu erhalten.

Selbstverständlich kann man auch mit hinreichend großer Auflösung 10mV 
so fein unterteilen, dass man (bei 10mV ~ 5000g) noch eine 
Zehntelgramm-Auflösung erreicht. Allerdings muss dann derart penibel auf 
die analogeigenschaften aller beteiligter Geräte geachtet werden, dass 
das keinen Spaß mehr macht. Da reicht ja ein Lautsprecher in der Nähe um 
alle Messwerte zu versauen.

Ich möchte gerne so messen, dass ich sagen kann "aufs Zentelgramm 
genau". Und dabei sollte der Ausschlag ausreichend stark sein, sodass 
man auch ohne aufwändige Schirmung und penibles Beachten von 
Leiterbahnverläufen und -stärken auskommt.

Ich freue mich über Bauteilhinweise! :-)

Autor: Peter Roth (gelb)
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@Paul (Gast)

Sensoren ohne Elektronik (also nur DMS) im 100N-Bereich bei 
http://www.inelta-sensorsysteme.de/produkte/krafts...

Messverstärker dazu sind als Module für Leiterplatten oder für 
Hutschienen-Montage erhältlich.

Grüße, Peter

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Vielleicht ist es einfacher, eine Taschenwaage auszuschlachten, Conrad 
hat verschiedene im Programm, die preisgünstigste ist hier
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=124047   (bis 200g)
Bisher: 34,95 EUR, nur 29,95 EUR
deutlich teuerer, 102,00€:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=124135
"Hochpräzise Taschenwaage PS-20
Diese Taschenwaage ist für höchstgenaue Wiegungen bis 20 g konzipiert 
und zeigt das Gewicht innerhalb kürzester Zeit bis auf 0,001 g genau 
an."
naja wer's glaubt - das ist wohl eher die Stellenzahl

Autor: Bernd (Gast)
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... Aber Gewichte erzeugen auf der Erde nunmal eine definierte Kraft ...

Paul, Paul - schon wieder daneben!

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Vielleicht ist es einfacher, eine Taschenwaage auszuschlachten, Conrad
> hat verschiedene im Programm,
Vergiss hier das Große "C" und schau mal in der Bucht rein. Da gibt es 
die gleichen Waagen oft für einen Bruchteil.

Autor: Daniel B. (inox5) Benutzerseite
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Bernd schrieb:
> ... Aber Gewichte erzeugen auf der Erde nunmal eine definierte Kraft ...
>
> Paul, Paul - schon wieder daneben!

Ich schließe mal an: du benötigst für eine wirkliczh genaue Messung noch 
den Ortsfaktor. In der Schulphysik rechnen wir mit g=9,81N/kg fürs 
Rheinmaingebiet.

Autor: Maxxie (Gast)
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> ... Aber Gewichte erzeugen auf der Erde nunmal eine definierte Kraft ...

Soso. Wäre mir neu.
Sie unterliegen einer recht definierten Krafteinwirkung durch die 
Gravitation. Dummerweise ist das nicht die einzige Kraft, die auf eine 
Masse einwirkt. Die Massenträgheit ist nicht zu verachten - auch bei 
Waagen nicht.

Das ist keine Kleinkariertheit sondern ein massiver Unterschied.

Ich denke du wirst wohl kein einziges Datenblatt eines Kraftsensors 
finden, dass die Angaben nicht in g oder N sondern in Gramm macht.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Besonders wenig macht das Kilogramm als Einheit für die Kraft, wenn zum 
Beispiel gesagt wird: "Die Presse zerdrückt Autos mit einer Kraft von 5 
Tonnen".
Das ist mir schon des Öfteren mal untergekommen in diversen Dokus. Was 
für einen Bezug hat die Presskraft zum Gewicht? Die Angabe ist wohl dazu 
da, damit die "niveaulosen" "BOOOOOR" sagen können. Bei der entsprechend 
richtigen Angabe in Newton würde das ja keiner verstehen.

Eins muss ich noch los werden: Vorhin haben sie bei Kabel 1 den Strom 
von Ladegeräten gemessen wenn der Akku schon voll war... Und sie haben 
den Wert vom Conrad Wattmeter abgelesen und JEDES MAL "Watt pro Stunde" 
hinten dran gehängt. AU MANN!

Autor: Schrotty (Gast)
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@Simon:

Du hast natürlich vollkommen recht mit deiner Aussage.

Aber dennoch kann sich der "Unbedarfte" unter 5 Tonnen mehr vorstellen, 
als unter 50kN (Man verzeihe mir die überschlagsmässige Rechnung).
Ich geh sogar soweit, zu behaupten, dass wenn im Fernsehr gesagt würde, 
dass die Presse mit 50kN pressen würde, sich 99% der Leute das ganz 
schnell im Kopf in die entsprechende Masse umrechnen würden, so dass sie 
es sich vorstellen können :-)

Obwohl es faktisch falsch ist, ist es dennoch mit ein bisschen gutem 
Willen nicht schwer, den Zusammenhang zu verstehen: "Die Presse erzeugt 
eine Kraft, identisch der Gewichtskraft einer Masse von 5t."

Ganz abgesehen davon sollten wir, wenn wir uns schon an den 
Begrifflichkeiten ergötzen, wenigstens den unmissverständlichen und 
offiziellen Begriff für die Masse verwenden. Und der ist eben "Masse" 
und nicht "Gewicht"

Was ich damit sagen will: Der Unterschied von Masse und Kraft ist hier 
wohl jedem klar und war eigentlich nicht wirklich Inhalt der eigentlich 
gestellten Frage.

Aber wie gesagt: Natürlich habt ihr alle recht :-)

@Maxxi
>Dummerweise ist das nicht die einzige Kraft, die auf eine
>Masse einwirkt

Auf eine ruhende schon...

Autor: F. V. (coors)
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Sauber, Schrottky!

Denk nochmal drueber nach...

Wie kann eine Masse ruhen wenn nur eine einzelne Kraft einwirkt?

Siehe Newton'sche Axiome...


Ansonsten stimme ich der Idee zu, dass es vermutlich am einfachsten und 
bequemsten ist ne Digitalwaage zu nehmen...

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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F. V. schrieb:
> Sauber, Schrottky!
>
> Denk nochmal drueber nach...
>
> Wie kann eine Masse ruhen wenn nur eine einzelne Kraft einwirkt?
Ich verstehe das so:
Du legst einen Stein vor Dir. Er bewegst sich augenscheinlich nicht. 
Trotzdem wirkt eine Kraft auf ihn ein: Die Erdanziehungskraft.

Autor: Michael Förtsch (the_new_number_2)
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Christian H. schrieb:
> Du legst einen Stein vor Dir. Er bewegst sich augenscheinlich nicht.
> Trotzdem wirkt eine Kraft auf ihn ein: Die Erdanziehungskraft.

Ja, aber natürlich wirkt noch eine zweite, gleich große und 
entgegengesetzt wirkende Kraft auf ihn. Sonst würde er ja mit 1g 
beschleunigen.

Leg mal (gedanklich) statt des Steinchens einen 10t-Brocken auf deinen 
Fußboden. Dann kannst du dir vorstellen, dass dieser Richtung 
Erdmittelpunkt beschleunigen wird. Und du kannst dir sicher auch 
vorstellen können, wer bzw. was denn diese entgegengesetzte Kraft hätte 
aufbringen sollen...


Be seeing you.

Autor: Schrotty (Gast)
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@F.V.

Ich bin mir durchaus der Tatsache bewusst, dass ein vektorielles 
"Kräfteungleichgewicht" bezogen auf den Schwerpunkt einer Masse immer zu 
einer Beschleunigung (translatorisch oder rotatorisch) führt, und 
natürlich die Gravitationskraft eine Gegenkraft der Oberfläche, auf dem 
die Masse ruht, auf die selbige erzeugt.

Wie auch immer, es war schon bei der eingangs gestellten Frage klar, 
dass der sträfliche Missbrauch von [g] als Einheit für eine Kraft hier 
für einen immensen Aufruhr bei denjenigen sorgen wird, für die genau 
jetzt der Zeitpunkt gekommen ist, ihr 8.-Klasse Physik-Wissen zum Besten 
zu geben.

Ich könnt jetzt hier auch mein 7. Klasse Deutsch-Wissen hervorkramen, 
und eine Diskussion über die von dir gemachten Fehler starten. Aber das 
tut in diesem Fall nichts zur Sache. (zumal ich selber sicher genug 
davon mache :-))

Aber wenn hier jemand einfach einen Sensor sucht, mit dem er Kräfte bis 
1N mit einer sinnvollen Auflösung messen kann dann ist ihm mit dieser 
Diskussion wenig geholfen.

Aber egal...

Und

Autor: Bernd (Gast)
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... 8.-Klasse Physik-Wissen ...

Warum versuchst Du Leute zu diskreditieren, die hier Klarheit schaffen? 
Möchtest Du dein Leben lang dumm beleiben?

Autor: Schrotty (Gast)
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Das hat nichts mit diskeditieren zu tun, sondern damit, dass es FAKT 
ist, das dieses Wissen in der 8.Klasse vermittelt wird. (Ok, vielleicht 
auch in der 9.)

Hättest du den Sinn meiner Aussage verstanden, dann würdest du nicht so 
antworten. Denn dieses Wissen ist Allgemeinwissen, das eben im 
umgangssprachlichen Gebrauch etwas verdreht dargestellt wird, aber 
dennoch in diesem Zusammenhang JEDER verstehen kann, was gemeint ist.

Das "Wissen", das hier verucht wird, zu vermitteln, ist also eh jedem 
bekannt. Inclusive mir. Sollte es dir neu gewesen sein, dass es einen 
Unterschied zwischen Kraft und Masse gibt, dann möchte ich mich 
natürlich bei dir entschuldigen, denn dann hast du hier tatsächlich was 
dazugelernt und musst nicht dumm sterben.

>...die hier Klarheit schaffen?

Ganz abgesehen davon wird hier nicht nur Klarheit geschaffen, denn wenn 
jemand sagt, dass die Massenträgheit als weitere, wirkende Kraft nicht 
zu verachten sei, dann vermischt er genauso die Begrifflichkeiten, wie 
der Fragesteller am Anfang. (Stichwort: Schwere und Träge Masse) Ebenso 
der Gebrauch von "Gewicht" für "Masse".

Autor: Paul (Gast)
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Danke, Schrotty. Manche müssen sich eben immer und überall 
profilieren...

Ich habe mich mittlerweile von einem professionellen 
Elektronikkomponenten-Anbieter telefonisch bezüglich meines Anliegens 
beraten lassen. Im übrigen hat der sich an meiner Gramm-Angabe überhaupt 
nicht gestört. Im Gegenteil. Er wollte wissen, was ich denn wiegen 
möchte, und wie schwer diese Teile sind.

Autor: Bernd (Gast)
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...
Im übrigen hat der sich an meiner Gramm-Angabe überhaupt nicht gestört.
...

Da haben sich endlich einmal die wirklich guten Fachleute getroffen und 
das Probem besprochen. Gratuliere!

Autor: Andreas K. (derandi)
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Der will auch was verkaufen, und wenn jeder Verkäufer aufgrund 
kleinkarierter Haarspalterei (g statt N...) hier so nen pampigen Ton 
anschlägt wird die Firma auch nicht reicher.

Autor: Stefan (Gast)
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> ihr 8.-Klasse Physik-Wissen zum Besten zu geben.

Ich dachte erst an Kindergarten aber du hast natürlich recht.

Dabei ist mir noch folgendes eingefallen:

Professor: "Auf der Sonnenoberfläche herrschen Temperaturen von etwa 
6000 Grad"
Student: "Grad Celsius oder Grad Kelvin?"
Professor: "Wo ist der Unterschied?"

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