Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fragen zu Wägezelle


von max (Gast)


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Hallo!

Ich habe mir aus Interesse eine billige chinesische Wägezelle gekauft, 
also so einen Balken mit vier DMS, die als Brücke verschaltet sind.

Ich habe natürlich nicht erwartet dass die technischen Daten, die zu dem 
Ding genannt wurden, der Realität entsprechen. An einer Stelle bin ich 
mir aber nicht sicher ob ich was falsch verstehe oder die Angaben 
wirklich völlig zum Mond sind.

Es ist Eingangs- und Ausgangsimpedaz der Brücke mit 410 repsektive 350 
Ohm angegeben. Entspricht diese Impedanz dem ohmschen Eingangs- bzw 
Ausgangswiderstand der Brücke? Diese sollten doch wiederum einfach 
Resultat des Widerstandes der DMS - entsprechend verschaltet - sein, 
richtig? Ich frage deshalb weil ich bei meiner Brücke ohmsch sowohl für 
den Eingang wie den Ausgang ziemlich genau 994 Ohm messe. Verstehe ich 
da grundsätzlich etwas falsch oder sind die Angaben zur Brücke einfach 
falsch?

Daran schließt sich noch eine allgemeine Frage an: Warum sind Eingangs- 
und Ausgangswiderstand bei Wägezellen grundsätzlich unterschiedlich? 
Geht es nur darum die Anschlüsse auseinanderhalten zu können (damit man 
die Brücke nicht quasi 90° gedreht anschließt)? Mir fällt kein echter 
technischer Grund ein.

Vielen Dank für ein paar aufklärende Worte ;-)

Gruß
Max

von foo (Gast)


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max schrieb:
> sind die Angaben zur Brücke einfach falsch?

Davon würde ich ausgehen.
Hier wäre das vorteilhaft, denn eine hochohmigere Brücke ist ja auch 
leichter zu versorgen.


>Warum sind Eingangs- und Ausgangswiderstand bei
>Wägezellen grundsätzlich unterschiedlich?

Ist das so? Dann ist es mir noch nicht aufgefallen.
Bei unbekannten Produkten musst du allerdings damit rechnen, dass es 
sich vielleicht gar nicht um simple DMS handelt, sondern dass da schon 
ein Verstärker für das doch recht kleine Differenzsignal mit eingebaut 
ist.

von max (Gast)


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Hallo!

foo schrieb:
>> sind die Angaben zur Brücke einfach falsch?
>
> Davon würde ich ausgehen.

Hm, okay. Aber was ich oben schrieb ist zumindest der Sache nach 
korrekt? Dass also Eingangs- und Ausgangsimpedanz der Zelle eben nichts 
anderes sind als der ohmsch gemessene Widerstand? Alles andere macht mE 
auch vor dem Hintergrund des Prinzips eines DMS keinen rechten Sinn ...

foo schrieb:
>>Warum sind Eingangs- und Ausgangswiderstand bei
>>Wägezellen grundsätzlich unterschiedlich?
>
> Ist das so?

Habe ich bisher immer so gesehen, anbei dazu ein anderes Beispiel (nicht 
die Zelle die ich habe). Da das offenbar - zumindest lauten 
Datenblättern - grundsätzlich so ist, stellt sich mir die Frage, welchen 
Zweck das hat.

foo schrieb:
> Bei unbekannten Produkten musst du allerdings damit rechnen, dass es
> sich vielleicht gar nicht um simple DMS handelt, sondern dass da schon
> ein Verstärker für das doch recht kleine Differenzsignal mit eingebaut
> ist.

Nein, das ist hier ausgeschlossen, soweit kenne ich die Zelle schon :).

Gruß
Max

von gk (Gast)


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Bei Kraftaufnehmern hat sich ein Nennkennwert von 2mV/V eingebürgert. 
Damit sind sie austauschbar, bzw. man kann sie parallel schalten.

Um dies zu erreichen werden sie intern mit Widerständen abgeglichen. 
Z.B. könnte eine nichtabgeglichene Messzelle eine Empfindlichkeit von 
2,2mV/V haben, die dann mit einem Widerstand (oder zwei) in Reihe auf 
2mV/V abgeglichen wird. Damit ist dann der Eingangsiderstand 
(Brückenversorgung) größer als der Ausgangswiderstand.

Ausserdem muss das Nullsignal, das Ausgangssignal ohne Belastung, auf 
Null abgeglichen werden. Etwas aufwendiger ist der Abgleich des 
Temperaturgangs.
Manchmal wird auch der Eingangswiderstand noch abgeglichen, z.B wenn man 
mehrere Zellen parallel schalten will.

Bei einer Wägezelle z.B. aus einer Waage macht der aufwendige Abgleich 
aber keinen Sinn, denn das geht bequemer in der Elektronik.

Bei Wägezellen mit einem krummen Nennkennwert kann das einfach daran 
liegen, dass intern kein Platz für Abgleichelemente ist. Oder aus 
Preisgründen oder mechanischen Einschränkungen, z.B. sehr klein.

gk

von Senner auf der Heidi (Gast)


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Was auffällt ist die geringe Empfindlichkeit.
Überraschend ist, dass die Zelle thermisch kompensiert ist -10 - +40°C

von max (Gast)


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Hallo!

Danke für die Erklärungen. Kann sein dass ich gerade noch ein Brett vorm 
Kopf habe, aber den Grund dafür dass der Eingangswiderstand einer Zelle 
generell größer als der Ausgangswiderstand gemacht wird, erkenne ich 
immer noch nicht. Wie gesagt, ich gehe davon aus, dass das immer so ist 
(nach den Datenblättern geurteilt die ich bisher gesehen habe), also 
nicht bloß ein Zufall irgendeines konkreten Abgleichs der Zelle.

Die Abgleichmöglichkeiten (in Hard- oder Software) sind mir zumindest im 
Prinzip klar, bei der Zelle ich die ich hier habe (wie gesagt, 
Chinabilligding) sind einfach nur vier DMS auf einen Alu-Balken geklebt, 
ich glaube nicht, dass da irgendein interner Abgleich stattgefunden hat.

Und sorry wenn ich nochmal nachfrage: ich sehe es doch richtig (s.o.), 
dass mit der Impedanz der Zelle wirklich garnichts anderes gemeint ist 
als der ohmsche Widerstand, den ich an jeweils zwei gegenüberliegenden 
Anschlüssen der Brücke messe?

Gruß
Max

von gk (Gast)


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max schrieb:
> Und sorry wenn ich nochmal nachfrage: ich sehe es doch richtig (s.o.),
> dass mit der Impedanz der Zelle wirklich garnichts anderes gemeint ist
> als der ohmsche Widerstand, den ich an jeweils zwei gegenüberliegenden
> Anschlüssen der Brücke messe?


Schau Dir doch mal die Berechnungsvorschrift für den Innenwiderstand im 
Zusammenhang mit der Brückenschaltung an. Dann wirds Dir klar.

Wenn Du jetzt noch einen Vorwiderstand in die Speiseleitung legst, 
erkennst Du, warum Eingangswiderstand und Ausgandswiderstand 
unterschiedlich sein können.

Und nochmal, wenn ich einen Kraftaufnehmer mit einer 
Standard-Empfindlichkeit von 2mV/V haben will, muss ich die Mechanik so 
auslegen, dass ich in einer Serie immer eine etwas grüßere 
Empfindlichkeit bekomme. Die kann ich dann mit einem Vorwiderstand in 
der Speiseleitung auf 2mV/V reduzieren. Der umgekehrte Weg geht 
natürlich nicht.

gk

von foo (Gast)


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max schrieb:
> dass mit der Impedanz der Zelle wirklich garnichts anderes gemeint ist
> als der ohmsche Widerstand, den ich an jeweils zwei gegenüberliegenden
> Anschlüssen der Brücke messe?

Ja, wobei streng genommen für die Messung der Ausgangsimpedanz die 
Versorgungsanschlüsse kurzgeschlossen werden müssten.

Impedanz meint eigentlich den komplexen Wechselstromwiderstand, der sich 
hier aber erst bei hohen Frequenzen merklich vom Gleichstromwiderstand 
unterscheiden wird (Z.B. kapazitive Kopplung mit dem Meßbalken, 
Skineffekt beim Widerstandselement, Induktivität der Zuleitungen).



>anbei dazu ein anderes Beispiel (nicht
>die Zelle die ich habe).

Der geringe Unterschied von 350 auf 400 Ohm kann natürlich durch die von 
gk erwähnten Abgleichwiderstände verursacht werden, aber nicht ein 
Unterschied von 400 Ohm auf 1000 Ohm.

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