Hallo zusammen,
ich möchte eine Füllstandsanzeige bauen. Dazu habe ich schon einiges
gefunden. Leider war nichts darunter, was mich 100% zufrieden stellt.
Folgender Maßen möchte ich das Ganze umsetzen: Ein Drucksensor unter
einem Tank, soll das Gewicht erfassen. Soweit ich weiß ändert sich dabei
der Widerstand des Sensors proportional zum Druck. Aus diesem Grund
würde ich den Sensor als Teil eines Spannungsteilers verbauen, um den
Widerstand in Spannung "umzuwandeln". Dahinter müsste eventuell noch ein
Operationsverstärker? (Ja/Nein?) Als nächstes müsste ein ADC die
Spannung in Bits umwandeln, um sie dann einem Microcontroller zu senden.
Dieser weiß dann: "Aha ok 10011100 entspricht 3,26l Tankvolumen" Der
Microcontroller schickt dann die passende Codierung an das LCD-Modul.
Soweit zur Theorie wie ich mir das vorgestellt habe. Ist das erstmal so
richtig oder ist das zu einfach/kompliziert gedacht?
Ich brauche zunächst erstmal Hilfe beim Erstellen des Schaltplanes.
Also, welche Controller sind geeignet? Wie verschalte ich das Ganze?
etc. Besondere Hilfe bräuchte ich bei der Programmierung, aber erstmal
muss ja der Schaltplan stehen.
Vorne weg möchte ich sagen, dass meine Erfahrungen im Umgang mit
Microcontroller sehr begrenzt sind und ich ihn auch nur verwenden
möchte, weil ich keine andere Möglichkeit sehe.
Ich hoffe ihr könnt mir ein wenig helfen.
Danke...
ciao Peter
Peter schrieb:> Hallo zusammen,>> ich möchte eine Füllstandsanzeige bauen.> Ein Drucksensor unter> einem Tank, soll das Gewicht erfassen.> Also, welche Controller sind geeignet?
Das Problem dürfte hier sein, einen Drucksensor zu finden, der
einigermassen genau zu einem annehmbaren Pris ist. Als Anzeige
reicht dann möglicherweise ein einfaches Zeigerinstrument. Was
willst Du denn mit dem Kontroller machen? Ein zusätzliches
Videospiel in Deiner Anzeige einbauen?
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Was> willst Du denn mit dem Kontroller machen?
Da stellt sich eher die Frage nach der Form des Tankes. Wen es sich um
ein lineares Konstrukt handelt, dann kein Thema - sonst musst "Du"
rechnen - also entweder dein Zeigerinstrument anpassen, oder dann eben
der Controller...der rechnet dir was du willst - damit wird die
Linearisierung perfekt.
Dennis schrieb:> Da stellt sich eher die Frage nach der Form des Tankes. Wen es sich um> ein lineares Konstrukt handelt, dann kein Thema - sonst musst "Du"> rechnen - also entweder dein Zeigerinstrument anpassen, oder dann eben> der Controller...der rechnet dir was du willst - damit wird die> Linearisierung perfekt.
Ich habe ihn so verstanden, dass er den Tank auf den Drucksensor stellen
will - also eine Art Waage. Dann spielt die Form des Tanks keine Rolle.
Björn Cassens schrieb:> Also mit dem Drucksensor ist nun nicht die beste Idee wie mein Vorredner> schon geschrieben hat.
Mit dem Drucksensor evtl. nicht - ansonsten ist es ganz normal den
Inhalt eines Tanks über den am Boden herrschenden Druck zu ermitteln.
Björn Cassens schrieb:> Was gehen würde, wäre eine Kapazitive Messung
Aber das ja eher zur Grenzstandmessung, nicht für die Volumenbestimmung
(geht auch, aber nicht kompliziert).
Die Druckmessung ist praktikabel und einfach.
J.-u. G. schrieb:> Ich habe ihn so verstanden, dass er den Tank auf den Drucksensor stellen> will - also eine Art Waage.
Aso - ja gut, dann reicht natürlich das Leergewicht und die Dichte.
Hi Dennis, was meinst du mit Grenzstandmessung ? Kapazitiv hat zT.
inlinearitäten weil sich Dreck uä. am Sensor ablagert, kannst du das
näher Erläutern was du mit Grenzstandsmessung meinst? Weil vom Prinzip
her sollte es funktionieren, sofern du die Geometrischen Daten des
Behälters kennst - oder irre ich da?
Dennis schrieb:>> Was>>> willst Du denn mit dem Kontroller machen?>>>> Da stellt sich eher die Frage nach der Form des Tankes. Wen es sich um>> ein lineares Konstrukt handelt, dann kein Thema - sonst musst "Du">> rechnen - also entweder dein Zeigerinstrument anpassen, oder dann eben>> der Controller...der rechnet dir was du willst - damit wird die>> Linearisierung perfekt.
Wiso sollte da eine Linearisierung von Nöten sein? Das Gewicht des
Tankes ist direkt Proportional zur Tankfüllung. Es wird ihn ja wohl
nicht interessieren, wie viele Meter hoch die Wassersäule (oder was für
eine Füllung au immer) ist...
Björn Cassens schrieb:> Hi Dennis, was meinst du mit Grenzstandmessung
Grenzstandsmessung ist nur voll/leer, also Marke erreicht/nicht
erreicht. Damit kannst du nur sagen, dass die Flüssigkeit jetzt den
Pegel erreicht hat - wenn du dann die Tankform weißt, oder halt eh
weißt, wieviel bis dahin in den Tank passt, dann weisst du zum
Schaltpunkt den Füllstand, sonst aber nicht. Das ist eher zur
(Not)ab(an)schaltung von Punpen und so.
Dennis schrieb:> (geht auch, aber nicht kompliziert)
Ich meinte natürlich kompliziert, nicht NICHT kompliziert.
Björn Cassens schrieb:> Kapazitiv hat zT.> inlinearitäten weil sich Dreck uä. am Sensor ablagert
Schon. Aber wie gesagt - eher Grenzstand...da wird man schon eine
gewisse Hysterese einbauen.
Du kannst auch nen ganzen Tank kapazitiv messen, dann ist dein Medium
quasi maßgeblich für das Epsilon_R. Aber ist halt nichtmal eben so
gemacht.
Sven schrieb:> Wiso sollte da eine Linearisierung von Nöten sein?
Ich schrieb ja danach:
Dennis schrieb:> Aso - ja gut, dann reicht natürlich das Leergewicht und die Dichte.
Habs ja anders verstanden gehabt.
Peter schrieb:> http://www.conrad.de/ce/de/product/503370/DRUCKSEN...
Schon merkwürdig, was unter der Bezeichnung "Drucksensor" verkauft wird.
Ich habe noch gelernt, dass Druck als Kraft/Fläche gemessen wird.
Kilogramm war damals noch die Einheit für die Masse.
Also ich habe mir jetzt alle Vorschläge durch den Kopf gehen lassen und
finde die "Waage-Methode" per Drucksensor nach wie vor am besten, weil
sie recht genau ist und elektronisch (ohne Mechanik) umsetzen lässt.
Was mir fehlt ist aber ein Teil des Know-How, was es Bedarf das Ganze
fachgerecht in Elektronik umzusetzen. Was haltet ihr davon:
http://www.icplan.de/ul2schs.gifhttp://www.icplan.de/seite16.htm
Das Ganze wurde hier mit Ultraschall realisiert. Ist also nicht ganz das
was ich suche, aber dürfte doch nicht so schwer sein das Ganze auf einen
Drucksensor (Widerstand) umzustellen oder? Des Weiteren sind hier noch
zwei Schaltrealis verbaut, die ich nicht brauche. Was ich nicht
verstehe: Was wird in dieser Schaltung ausgewertet? Also was kommt vom
Ultraschallsensor (wahrscheinlich eine Spannung)? Und wie verarbeitet
der Controller das zu einer Ausgabe?
Einheiten sind Zufall schrieb:> Schon merkwürdig, was unter der Bezeichnung "Drucksensor" verkauft wird.> Ich habe noch gelernt, dass Druck als Kraft/Fläche gemessen wird.> Kilogramm war damals noch die Einheit für die Masse.
Das Datenblatt spricht von einem Kraftsensor.
D.h. das Ding ist ein Kraftsensor, der als Drucksensor verkauft wird,
mit einem in Masse angegebenen Messbereich.
@Dennis:
Tut mir Leid, ich hatte zu lange nicht aktualisiert
Einheiten sind Zufall schrieb:> Schon merkwürdig, was unter der Bezeichnung "Drucksensor" verkauft wird.>> Ich habe noch gelernt, dass Druck als Kraft/Fläche gemessen wird.>> Kilogramm war damals noch die Einheit für die Masse.
Genau das wird hier ja gemacht. Es wird die Kraft auf eine definierte
Fläche gemessen. Nach diesem Prinzip funktionieren alle Drucksensoren.
Die angabe g bzw. kg wird auch in einer Küchenwaage benutzt, obwohl auch
dort nicht die eigentliche Masse sondern die Gewichtskraft gemessen
wird.
Dennis schrieb:> Das ist ein Druckschalter, der zwischen 10g und 10kg einfach nur "klick"> macht - und ihm ist es egal, ob 10g oder 10kg.
Schon ins Datenblatt gesehen?
Peter schrieb:> Na ja...ich habe an sowas gedacht:>> http://www.conrad.de/ce/de/product/503370/DRUCKSEN...>> Der Kontroller soll mir die Spannung in ein Bild auf einem LCD wandeln.
Ach, wieviel Liter fasst Dein Tank? 10l? Ausserdem zeichnet sich
der von Dir ausgewählte Sensor nicht gerade durch Linearität aus.
Das einfachste Prinzip zur Füllstandsanzeige ist nach wie vor ein
Schwimmer. Durch die abweichende Form des Tanks hast Du da aller-
dings einen gewissen Fehler.
Gruss
Harald
Peter schrieb:> Wieso ist das ungeeignet?
Wenn der Messbereich Deinen Anforderungen entspricht, halte ich den
Sensor durchaus für geeignet. Im Datenblatt ist ja auch eine
Beispielbeschaltung (Spannungsteiler + Impedanzwandler) angegeben, die
einige Deiner Fragen beantwortet.
Da die Bestimmungsgleichung der Kennlinie angegeben ist, ist eine
Linearität nicht für zwingend erforderlich.
Harald Wilhelms schrieb:> der von Dir ausgewählte Sensor nicht gerade durch Linearität aus.
Der Sensor besitzt (laut im Datenblatt gezeigte Kurve) im Bereich 50g
bis 10kg sehr wohl eine gute Linearität! Für den Fall dass nicht erst
beim letzten im Tank vorhandenen Milliliter nachgefüllt werden soll, ist
der Sensor also völlig in Ordnung.
Die Kurve in der Beispielschaltung des Datenblattes würde auch beim
Linearsten Sensor eine Kurve ergeben!
Sven schrieb:> Die Kurve in der Beispielschaltung des Datenblattes würde auch beim> Linearsten Sensor eine Kurve ergeben!
Das versteh ich nicht? :-)
Ich bin aber auch der Meinung, dass der Sensor mit seiner "Linearität"
gut genug für den Zweck ist.
Die Frage ist echt nur, was das für ein Tank ist? Groß kann er ja nicht
sein.
Dennis schrieb:> Das versteh ich nicht? :-)
Naja. Der Widerstand des Sensors ist doch laut der Grafik im Datenblatt
(diese Grafik auf Seite 1) im genannten Bereich annähernd linear (Die
doppelte Logarithmische Skala hat keinen Einfluss auf die Linearität).
Allerdings wird in der unteren Beispielschaltung einen Spannungsteiler
mit Sensor und Widerstand gebildet. Egal wie linear der Sensor selber
dabei ist - Die Spannung am Impedanzwandler folgt wegen des
Spannungsteilers einer unlinearen Funktion.
Ja der Messbereich passt. Was ich nur noch nicht ganz verstanden habe
ist wie der Sensor installiert werden muss. Offensichtlich ist er ja zum
aufkleben gedacht. Wenn ich ihn aber aufklebe (vorrausgesetzt er ist
sehr dünn; scheint aber so zu sein), dann liegt der Tank, der auf einer
Platte steht (die Platte liegt dann wiederum auf dem Sensor), ja nicht
ausschließlich auf dem Sensor. Baue ich einen Glotz, sodass das ganze
Gewicht auf dem Sensor liegt, wird das Ganze instabil. Richtig?
Brauche ich eigentlich den im Datenblatt gezeigten Operationsverstärker?
Peter schrieb:> Brauche ich eigentlich den im Datenblatt gezeigten Operationsverstärker?
Ist eine Frage der gewünschten Genauigkeit. Je nach dem sollte ein
A/D-Wandler Eingang eines uC völlig ausreichend. Der Impedanzwandler ist
nur dazu da, Ströme zu unterbinden, welche die Messung beeinflussen,
allerdings ist wohl so mancher uC-Eingang hochohmiger als irgend ein
billiges OPV-Teil
Also an Genauigkeit reicht mir eigentlich so +/- 10ml in Masse ca. +/-
8g. Wenn ich mir die Diagramme aus dem Datenblatt anschaue, stelle ich
fest, dass die Kurven über 1kg höchstwahrscheinlich sehr flach werden,
d.h. man muss in oberen Bereichen (viel im Tank) sehr genau messen oder?
Wenn man das Ganze streckt (Stichwort OP) ist es wahrscheinlich besser.
Frage zum ADC: Reichen 8bit, wenn ich in 10ml Schritten messen will?
Also der FSR ist mir gut bekannt. Für deinen Zweck ist er völlig
ungeeignet. Bei einer konst. Belastung driftet der Widerstand und auch
die Wiederholgenauigkeit ist für deinen Zweck ungeeignet.
Nehme lieber eine dig. Küchen- oder Personenwaage und nutze den
Biegebalken. Ist alle mal besser als der FSR.
Wenn man nur wieder wüßte, was hier gemessen werden soll.
Wenn es die Füllhöhe sein soll dann geht die Wiegemethode nicht. Denn
das Volumen ändert sich mit der Temperatur. Jeder der einen
Flüssiggastank hat, kennt das Problem.
Geht das um eine Mengenmessung, dann kann es funktionieren.
Michael_ schrieb:> Wenn man nur wieder wüßte, was hier gemessen werden soll.
Der TO möchte die Masse der Substanz in seinem Tank ermitteln.
Michael_ schrieb:> Geht das um eine Mengenmessung, dann kann es funktionieren.
Was meinst Du in diesem Zusammenhang mit "Menge"?
Peter schrieb:> Ja der Messbereich passt. Was ich nur noch nicht ganz verstanden habe> ist wie der Sensor installiert werden muss. Offensichtlich ist er ja zum> aufkleben gedacht. Wenn ich ihn aber aufklebe (vorrausgesetzt er ist> sehr dünn; scheint aber so zu sein), dann liegt der Tank, der auf einer> Platte steht (die Platte liegt dann wiederum auf dem Sensor), ja nicht> ausschließlich auf dem Sensor.
Wie macht es denn die Polizei, wenn sie LKW wiegen?
Sie nehmen eine Waage und schieben die nacheinander unter jeden Reifen.
Dann die gmessenen Werte aller Einzelmessungen addieren und das ergibt
das Gesamtgewicht.
D.h. wenn du an jeder Aufliegefläche einen Sensor hast, kannst du die
Einzelwerte addieren. Wenn nicht, dann hast du im Idealfall nur 2
Aufloegeflächen. Die eine ist fix und an der anderen misst der Sensor.
Im Prinzip hast du dann einen Hebel bekannter Länge. Du misst die Kraft
am Ende des Hebels und musst umrechnen in die Kraft die dem Hebelarm in
der Länge der Distanz des Schwerpunktes zum gemeinsamen Drehpunkt
entspricht.
Michael_ schrieb:> Natürlich könnte es auch Mehl sein.> Wenn man es nur wüßte!
Ich setze mal voraus, dass dem TO bekannt ist, was sich in seinem Tank
befindet. Für das Messprinzip (Waage) ist es doch völlig unerheblich, ob
es sich um Mehl oder Wasser oder Benzin handelt.
Michael_ schrieb:> Nochmal! Geht es um eine Masse, dann geht es. Aber nicht bei einer> Füllhöhe oder Literzahl, dann geht es nicht!
Wenn Masse und Dichte des Inhalts bekannt sind, ist es auch das Volumen.
Jeder elektronische Sensor zur Gewichtsbestimmung ist irgendwie an eine
"Mechanik" gebunden. Meist geht es ja über ein DMS, der halt verzogen
werden will - dafür wird er auf irgendeinen Träger aufgebracht, der
verformt wird.
Peter schrieb:> OK...aber welcher Sensor ist dann für eine statische Last zwischen 0 und>> 10 kg (0...100N) geeignet?
Zum Beispiel der Dehnungsmessstreifen KD60 von ME Systeme:
http://www.me-systeme.de/dms_kd.html
Allerdings geht es hier, wie gesagt, nicht ohne einen guten, stabilen,
mechanischen Aufbau
