Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Waage (bis ca. 300g; Genauigkeit: ca. 0,1 g)


von mController (Gast)


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Hallo,

ich möchte mit meinem Microcontroller etwas wiegen, im Bereich bis etwa 
300g und mit einer Genauigkeit von ca. 0,1 - 0,5 g.

Ich habe bereits mehrfach nach entsprechenden Wägezellen gesucht, aber 
nur welche für sehr große Gewichte oder solche, die wesentlich genauer 
als ich es brauche und wesentlich teurer als ich es bezahlen könnte 
sind.

Eventuell wäre es sinnvoll die Wägezelle einer Küchenwaage auszubauen, 
aber da wäre es wohl schwierig, die Datenblätter zu bekommen um 
herauszufinden, wie ich überhaupt vernünftige Werte bekomme und ich 
wüsste auch nicht, welche Waage ich kaufen sollte, um ein möglichst 
gutes Ergebnis zu erhalten.

von Marius P. (marius_p)


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Du kannst ja einfach ne billige Küchenwaage zerlegen und mal den Alu 
Block mit DMS oben rausnehemn, dann mal genau den Grundblock abmessen.
Abmessen deshalb weil du mit denen die auftretende Spannung errechnen 
kannst.

Dann brauchst du noch sehr genaue Gewichte (10er Potenz genauer als das 
was du nachher wiegen willst) und kannst dir damit ein paar 
referenzwerte erstellen.
Nach denen fertigst du einen Tabelle an oder eine Formel mit der der µC 
dann das Gewicht durch den Wert des DMS errechnet.

von MaWin (Gast)


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> Eventuell wäre es sinnvoll die Wägezelle einer Küchenwaage auszubauen

Wie kommst du darauf, daß eine Küchenwaage, die 300g wiegt, auf 0.1g 
genau wäre, wenn sie 300,1g anzeigt ?

Verwechselst du Genauigkeit (von 0.03%) mit Auflösung ?

In der Genauigkeit ist eine Wägezelle schon etwas teurer, zumal wenn du 
den Temperaturbereich, die Alterung also Langzeitstabilität und 
Kalibriermöglichkeiten nicht spezifizierst.

von Marius P. (marius_p)


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MaWin schrieb:
> Wie kommst du darauf, daß eine Küchenwaage, die 300g wiegt, auf 0.1g
> genau wäre, wenn sie 300,1g anzeigt ?

Weil die letzte Küchenwage die ich zerlegt habe einen Alu Block mit 2 
Bohrungen in der Mitte und eiinen DMS hatte, nachdem der DMS ein 
Analoges Signal raushaut kann man damit sicherlich auf 0,1g wiegen, die 
frage ist nur ob die Werte dabei anfangen zu springen...
Ich bin davon ausgegangen das ein DMS der auf 300g ausgelegt ist locker 
zu 0,1g digitalisierbar ist.

von MaWin (Gast)


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> nachdem der DMS ein Analoges Signal raushaut kann man damit
> sicherlich auf 0,1g wiegen, die frage ist nur ob die Werte
> dabei anfangen zu springen...

Du hast also wirklich keine blasse Ahnung vom Unterscheid
zwischen Genauigkeit und Auflösung, allerdings bist du nicht
der Threadbeginner.

von Marius P. (marius_p)


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MaWin schrieb:
> Du hast also wirklich keine blasse Ahnung vom Unterscheid
> zwischen Genauigkeit und Auflösung, allerdings bist du nicht
> der Threadbeginner.

Können Sie mir vielleicht auch sagen inwiefern mein Gedanke falsch ist 
(ok, man misst hald den Wiederstand vom DMS und digitalisiert ihn...) 
anstatt mich nur auf meine Inkompetenz hinzuweisen ?

von MaWin (Gast)


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Für diesen ständig gemachten Fehler gibt es hier einen eigenen Artikel
http://www.mikrocontroller.net/articles/Aufl%C3%B6sung_und_Genauigkeit

von Rolf Magnus (Gast)


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Was hier noch gar nicht angesprochen wurde: Die Geräte, die man 
heutzutage als "digitale Küchenwaage" kauft, sind keine Waagen, sondern 
Kraftmesser. Die Genauigkeit ist nur dann gegeben, wenn man die Höhe 
über N.N., in der sie eingesetzt wird, nicht ändert.

von Marius P. (marius_p)


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MaWin schrieb:
> Für diesen ständig gemachten Fehler gibt es hier einen eigenen Artikel
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Aufl%C3%B6sung_und_Genauigkeit

Ich hab von dem DMS geredet, nicht von der Auswertung. Mit 
entsprechender Auswerung sollte man eine höhere Auflösung sowie 
Genauigkeit bekommen als die Küchenwaage ausgibt.

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


Angehängte Dateien:

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Is ganich so schwer, hab ich für meine Kaffeemaschiene auch gebaut.

Ersmal eine x beliebige Waage vom ebaychinesen besorgen.
Ich hatte diese gekauft:
http://www.ebay.de/itm/111096435051?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649

Dann den Schaltplan nachbauen.
Links wird der DMS angeschlossen, der nichts anderes ist als eine Wien 
Robinson Brücke aus 4 veränderlichen Widerständen.
Per SPI wird dann ausgelesen, C Code kann ich gern nachliefern.
In Software ist dann noch ein gleitender Mittelwert mits nich ganz so 
zappelt.

Müsst ich nur bei Gelegenheit mal von Fließkomma auf Festkomma umbauen.

von MaWin (Gast)


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> Mit entsprechender Auswerung sollte man eine höhere Auflösung sowie
> Genauigkeit bekommen als die Küchenwaage ausgibt.

Der Artikel war dazu da, damit du darüber was lernst,
nicht daß du weiterhin denselben Stuss behauptest.

von g457 (Gast)


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> Dann den Schaltplan nachbauen.

Nur so für Spass: Womit hast Du denn die TL431 abgeglichen? Die liegt 
mit angegebenen 2% nämlich doch ein klitzekleines bisschen neben den 
geforderten 0.03% des Frederöffners. Dazu kommt dann noch deren zu hoher 
Temperaturkoeffizient. Bräuchte also auch noch einen Ofen aussen rum 
(geregelt, versteht sich). Oder machst Du die Temperaturkompensation in 
Software?

von Vn N. (wefwef_s)


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Marius P. schrieb:
> Ich hab von dem DMS geredet, nicht von der Auswertung. Mit
> entsprechender Auswerung sollte man eine höhere Auflösung sowie
> Genauigkeit bekommen als die Küchenwaage ausgibt.

Und der DMS sowie der ganze mechanische Aufbau ist natürlich nicht 
fehlerbehaftet oder hat sowas wie Toleranzen. Fazit: Du hast den Punkt 
mit der Genauigkeit trotz Artikel nicht geschnallt.

von Andreas H. (skobymobil)


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von Marius P. (marius_p)


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vn nn schrieb:
> Und der DMS sowie der ganze mechanische Aufbau ist natürlich nicht
> fehlerbehaftet oder hat sowas wie Toleranzen. Fazit: Du hast den Punkt
> mit der Genauigkeit trotz Artikel nicht geschnallt.
Nein, ich geh ganz simpel davon aus das man unter gewissen 
Umweltenflüssen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw.) versucht ordentliche 
Messwerte aus dem DMS zu gewinnen und dann unter möglichst den selben 
Umständen diese Messwerte reproduzierbar sind. Dabei sollte man dann 
auch an die Grenzen des DMS und Aufbau stoßen.

von Bernhard S. (b_spitzer)


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Ich habe mit 2 Schülern in einem Projekt auch eine China-Waage als 
Teilespender missbraucht. Die hatte eine Maximalbelastbarkeit von 300g 
bei 0,01g Auflösung.
Daran haben wir einen 24Bit AD-Wandler (AD7780 mit schaltbarem 
Verstärker G=128) angeschlossen. Da es sich hierbei um eine 
ratiometrische Messung handelt ist die Referenzspannung egal (kürzt sich 
raus!). Bei den Tests mit Gewichten für die Apotheken-Handwaage konnte 
man mit der Schaltung 1mg-Gewichtsunterschied gut unterscheiden. Nach 
der Aufnahme von Messwerten mit den vorhandenen Gewichten wurde eine 
Linearisierung und Tara-Funktion programmiert.
Temperaturdrift und Langzeitstabilität spielten bei dem Projekt aber 
erstmal keine große Rolle. Die benötigte Genauigkeit von 0,1g konnte 
aber bei den Testwägungen immer unterschritten werden. Die Gewichte 
wurden mit einer Auflösung von 10mg ausgegeben, was mit den 
Testgewichten immer erreicht werden konnte.

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