Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Personenwaage mit Arduino auslesen


von Coco J. (Firma: Student) (dathcoco)


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Hallöchen,

ich habe hier bei mir eine Personenwaage stehen, welche ich gerne mit 
"Smarten" Features versehen möchte. Jedoch möchte ich nicht, dass sie 
von außen das Aussehen verändert.

Also habe ich sie mal aufgemacht und mir das Platinenlayout angesehen.

Nach etwas Recherche (leider nur in Englisch) bin ich auf folgende 
Informationen gekommen.

Die Schaltung bezeichnet man als "Half Bridge Load Cell" und sieht 
ungefähr so aus:

siehe Anhang: "CCEGD_1_.png"

Die Spannungen habe ich auch schon gemessen, zwischen Punkt 2 (-) -> 4 
(+): 0,7V bis 1,7V und bei 3 (-) -> (+) 1 0,2V bis 1,2V.

Um alles korrekt zu machen habe ich auch schon herausgefunden, dass ich 
ein Instrumentenverstärker benötige.

Ich nutze als Versorgungsspannung 3,3V und als Controller einen 
ATMega328P.

1) Welchen Instrumentenverstärker kann ich da nutzen.
   (ginge der INA2126 ?)
2) Welche Spannungen müsste ich Messen (also von welchem Punkt zu
   welchem)
3) Wie würde ich letztendlich das Gewicht berechnen?

lg Coco

von Hp M. (nachtmix)


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Coco J. schrieb:
> 1) Welchen Instrumentenverstärker kann ich da nutzen.
>    (ginge der INA2126 ?)

Könnte gerade reichen. Wichtig ist eine geringe Drift der Input-Offset 
Spannung.
Die Brückenspeisespannung sollte möglichst hoch sein, auch um den Preis, 
dass man sie nur periodisch kurz einschaltet, weil das Ausgangssignal 
proportional dazu ist.
Weitere Details zu solchen Brücken findest du unter dem Begriff 
"Dehnungsmeßstreifen"

Coco J. schrieb:
> 2) Welche Spannungen müsste ich Messen (also von welchem Punkt zu
>    welchem)

Immer die Diagonale. Du kannst die Brücke also an den  Anschlüssen 1 und 
2 speisen und die Spannung zwischen 3 und 4 messen, oder andersherum. 
Das ist im Prinzip egal, aber es ist möglich, dass durch 
Fertigungstoleranzen die Widerstände nicht genau gleich sind, und dann 
gibt es auch im unbelasteten Zustand eine Meßspannung.
Unter diesen Umständen wird man dann die Brücke so speisen, dass diese 
Fehlerspannung möglichst gering wird.

Coco J. schrieb:
> 3) Wie würde ich letztendlich das Gewicht berechnen?

Das musst du mit bekannten Gewichten kalibrieren.
Wie gesagt, ist das Ausgangssignal auch proportional zur Speisespannung 
der Brücke und deshalb musss man diese entweder stabilisieren oder 
ebenfalls messen und bei der Berechnung des Gewichts berücksichtigen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Dehnungsmessstreifen

P.S.:
Beachte, dass bei Belastung zwei der DMS gedehnt werden und dabei ihren 
Widerstand erhöhen, und die andern beiden werden gestaucht und 
verringern ihren Widerstand.
Das ist auch in der von dir geposteten Abbildung kenntlich gemacht, aber 
man übersieht es leicht.
Die Widerstandsänderungen sind jedenfalls so klein, dass man sie an 
einem einzelnen DMS mit einem gewöhnlichen Multimeter kaum erkennt, und 
deshalb verwendet man diese Brückenschaltung.


P.P.S.:
Coco J. schrieb:
> Die Schaltung bezeichnet man als "Half Bridge Load Cell"

Nein, was du da gepostet hast, ist eine ganze Brücke.
In den Personenwaagen werden aber auch 4 Halbbrücken verwendet, in denen 
jeweils nur zwei der miteinander verbundenen DMS vorhanden sind.
Diese Halbbrücken habe dann auch nur je 3 Anschlüsse und werden erst auf 
der Platine zur Vollbrücke verschaltet.

: Bearbeitet durch User
von 24bit (Gast)


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Hi,
sollten da zwei hx711 nicht besser sein, oder sollen unbedingt 
Instrumentenverstärker verbaut werden?

von TutnichtszurSache (Gast)


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Warum greifst du nicht die digitalen Signale ab?

von Christian (dragony)


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Ist Stift und Papier mittlerweile Out, um den Gewichtsverlauf zu loggen? 
:D

von Hermann R. (baume2971) Benutzerseite


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Hallo

Mach einmal ein Foto von der Personenwaage

von Harald W. (wilhelms)


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Hp M. schrieb:

> Wichtig ist eine geringe Drift der Input-Offset Spannung.

Das ist bei Personenwaagen nicht ganz so wichtig, da bei der
typisch kurzen Messzeit von < 1min nicht viel Drift anfällt.

von Coco J. (Firma: Student) (dathcoco)


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Naja letztendlich ist mir egal wie ich an die Werte komme. Ich werde 
erst mal schauen, in welchem Spannungsbereich die Messwerte liegen, wenn 
ich zwischen Punkt 3 und 4 messe. Ich denke ich werde einen 
Instrumentenverstärker benötigen, da ich ja das Potenzial zwischen den 
Beiden Punkten messen möchte..


Ich könnte natürlich auch die Masse vom Controller auf Punkt 3 legen und 
Punkt 4 messen.

Ich habe eigentlich schon alle Antworten bekommen. Jetzt muss ich erst 
mal basteln :)

*ps

Ich würde gerne die digitalen Signale abgreifen, nur leider hat die 
Waage keinerlei digitale Ausgänge, und an den LCD Port kann ich mich 
nicht hängen, wenn ich den Bildschirm nicht zerstören möchte  :D.

ach und das ist so eine Waage: 
http://src.discounto.de/pics/product/26280/43110_Rossmann-Ideenwelt-Glas-Diagnose-Waage-26280_xxl.jpeg

: Bearbeitet durch User
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