Go Down

Topic: Wegmessung über Wochen sowie Schreiben der Messdaten auf SD Karte (Read 647 times) previous topic - next topic

123abc123

Hallo,

für ein Forschungsprojekt versuche ich einen digitalen Wegaufnehmer an einen Arduino anzuschließen und die Messdaten Wegänderung, Zeit und falls möglich die Temperatur bestenfalls im Sekundentakt oder schneller mitzuschreiben und auf einer SD Karte zu speichern. Die Messungen sind sehr langwierig und werden sich über bis zu 60 Tage ziehen. Den Messaufbau werde ich aller Vorraussicht nach mehrfach benötigen (d.h. bis zu 50 Mal) bei denen jeweils eine Wegänderung von unterschiedlichen Proben über einen langen Zeitraum aufgenommen werden soll. Ein gewisses Budget ist vorhanden, dennoch sollte das Ganze natürlich so günstig wie möglich sein. Weiterhin sollte sichergestellt sein, dass die Messung nicht unterbrochen wird. Ausreichend wäre ein CSV File mit 3 Spalten in denen die Wegänderung einer digitalen Messuhr über die Zeit getrackt wird.

Dies wird mein erstes Projekt mit einem Arduino - ich habe Programmiererfahrung und verstehe wie Projekte, bei denen die Temperatur über die Zeit getrackt wird und auf einer SD Karte gespeichert werden, umgesetzt sind. Ich denke also, dass die Aufgabe codetechnisch für mich lösbar sein sollte.

Da ich jedoch absolut keine Erfahrung zum Aufbau von Arduinos, deren Zubehör und Anschluss sowie tiefgreifendere elektrotechnische Grundlagen habe, benötige ich ein wenig Input von Profis  :)

Mein Plan bisher:

- Arduino Uno als Microcontroller
- Ein SD Card Shield für die Anbindung der SD Karte (funktioniert da diese: Amazon Link oder wäre etwas anderes besser geeignet?)
- Real Time Clock DS3231 für das Tracken der Zeit und Temperatur

Ich benötige noch eine Lösung zum Erfassen der Wegänderung. Dafür wäre beispielsweise eine digitale Messuhr (25,4 mm Wegänderung / 0,01 mm Auflösung) denkbar und ausreichend. Ich finde jedoch keine Möglichkeiten, die bereits direkt implementiert ist und verstehe nicht, worauf ich achten müsste, um die Messuhr am Arduino anzuschließen und die Wegänderung aus dem Gerät auszulesen. Habe bereits einige Zeit recherchiert, finde aber keine wirkliche Lösung.

In diesem Thread: https://forum.arduino.cc/index.php?topic=192775.0 wird ein sehr ähnliches Problem beschrieben (benötige jedoch nicht den Transfer an eine Datenbank) jedohc ohne auf direkte Lösungen einzugehen.

Vielen Dank für Euren Input!

zwieblum

Ohne Doku der Bauteile wird dir hier keiner helfen können ...

123abc123

Welche Doku der Bauteile meinst Du denn? Ich habe bisher leider keine Idee, welche digitale Messuhr ich für mein Projekt verwenden könnte und frage genau daher hier nach Hilfe. Entsprechend habe ich auch noch keine Doku.

zwieblum

Ok. Wie genau muss die Messung sein? Wie schnell muss gemessen werden? Wie oft muss gemessen werden? Staub/Dreck/Wasser/Säure? Stromversorgung? ... und was ist das Budget? Weil kaufen kann man alles, es ist nur eine Frage des Preises ...

Rentner

Hallo,

geht´s um eine lineare Bewegung , oder kommt man auch an eine drehende Welle, Inkrementalgeber. gibt es für drehende und auch lineare Bewegungen. Ob da die Auflösung reich kannst nur Du entscheiden.

Absolut messen ist sicher auch eine gute Sache, allerdings 0,01mm ist schon eine Anforderung. Messuhr mit digitaler Schnittstelle ok, was könnte die denn liefern ?, muss ja irgendwie an den Arduino passen.


Dein Projekt lebt und stirbt mit dem Messsystem, der Rest sollte kein Problem sein. 

Heinz

123abc123

Ohne, dass es patzig klingen soll und auch gemeint ist - exakt diese Fragen habe ich versucht, so gut es geht bereits im Eingangspost zu beantworten, aber hier nochmal:

Wie genau muss die Messung sein? - etwa 0,01 mm Messgenauigkeit (0,03 wären auch i.O. aber in der Regel gibt es 0,1 und 0,01 mm Genauigkeit bei den Messuhren)

Wie schnell muss gemessen werden?  1 / s

Wie oft muss gemessen werden? Messdauer bis zu 60 Tagen, d.h. etwa 5.000.000 Messungen bei 1/s. Ab dem ersten Tag, würde mir allerdings auch 1 Messpunkt pro Minute ausreichen, denke aber, dass das generell kein Problem sein sollte.

Laborklima - d.h. kein Dreck / Wasser / Säure

Stromversorgung - da bin ich flexibel. Möglichst Störungsunempfindlich. Stromanschlüsse sind vorhanden.

Budget: Bis zu 200-300 Euro / vollständigem Messsatz (d.h. Arduino + Shields + Messuhr + SD Karte, etc.). Gerne (auch deutlich) günstiger.



Zum zweiten Post: Lineare Messbewegung. Ich möchte einfach den Abstand zwischen Ausgangs und Enposition (wie bei einer digitalen Messuhr) zusammen mit einer Zeit + Temperatur im Arduino tracken. Beispielsweise so etwas:

Amazonlink Messuhr

Denkbar (und vermutlich auch einfacher) wäre auch ein linearer Wegaufnehmer:

Link zu einem Wegaufnehmer

Kann mir hier aufgrund mangelnder Erfahrung aber nicht vorstellen, ob und wie man so etwas einfach an den Arduino anbindet. Funktioniert das?

zwieblum

25.4cm/1" .... 0,01 mm Messgenauigkeit ....  1 / s .. 200-300 Kröten ... wird's nicht spielen als Kaufprodukt. Ein Glasmaßstab ausreichender Qualität und Temperatrurstabilität wär' wahrscheinlich das Ding deiner Wahl - kommt halt arauf an wie die Messung vollzogen werden soll: Abheben und wieder aufsetzen? kontinuierlicher Kontakt zum Messobjekt? ...

123abc123

25,4 mm, nicht cm! 25,4 mm / 0,01 mm Genauigkeit wären doch 2540 Intervalle. DAs sollte doch mit einem Arduino Due / Zero out of the box oder mit einem Arduino One mit 16 Bit ADC abbildbar sein oder verstehe ich das nicht?

Der Wegaufnehmer bleibt aufgesetzt. Ich möchte eine Wegänderung über 60 Tage messen.

zwieblum

Sorry, war natürlich mm :)

ADC: ja klar, in der Theorie. In der Praxis schaut das ein bischen anders aus. Hintergrundrauschen, unsaubere Versorgungsspannung, mangelhafte Kabel, ... und schon sind ein paar Bit verschwunden.

Aufgesetzt lassen ist ok, aber dann musst du auch dafür sorgen, dass der aufgesetzt bleibt ... ohne deine Messung zu verfälschen. Das ist alles andere als trivial :)

postmaster-ino

Hi

Bis auf die 0,01mm Auflösung der Entfernung von 'keine Ahnung' sehe ich noch keine größeren Probleme.
Wenn ich aber die Wegmessung in 100stel Millimeter runter breche, werden mir wohl Grad bei der Temperatur nicht reichen.
Mein Liebling, der DS18B20, könnte immerhin 1/16tel Grad Auflösung - die Genauigkeit steht wohl im Datenblatt.
Da das Teil 60 tage am Stück laufen soll, dürfte die zeitliche Genauigkeit des Arduino selber 'völlig unterirdisch' sein - da kommt noch eine RTC (DS3231 oder vergleichbar) hinzu.

Sind die 200...300€ pro Messpunkt? Weil: Für 50 Messpunkte wären gerade 6€ 'pro Stück' über - Das erscheint mir dann doch arg sportlich.

MfG
Dein Problem, Dein Sketch, Deine Bilder.
Ob ich ohne Diese an Deinem Problem arbeiten will, entscheide aber immer noch ich.
Große Buchstaben? Immer wieder, neben Punkt und Komma, gerne gesehen.

123abc123

Die Temperatur würde sehr grob reichen - die ist in erste Linie zur Kontrolle, ob während der Messung starke Schwankungen aufgetreten sind. Unsere Messräume sind (noch) nicht klimatisiert aber relativ konstant warm. Dennoch - der nächste Sommer kommt ;)

200-300 Euro wären das Maximum pro Messeinheit. D.h. einer kann 200-300 euro kosten. Schön wären 100-150, d.h. Gesamtbudget vllt. 5000 Euro. Zunächst wäre aber erst einmal eine Messapparatur umzusezten, die dann bestenfalls einfach nachzubauen ist.
Es gibt im Übrigen funktionierende und wirklich hochwertige Digitallösungen mit Datenlog, die bei etwa 600 Euro pro Stück liegen. Diese gilt es signifikant zu unterbieten, ansonsten lohnt sich das Projekt nicht wirklich.

Zum Aufgesetzt lassen: Das ist alles gelöst. Die Messstände sind bereits umgesetzt (und funktionieren), nur gerade mit einer analogen Messuhr, die regelmäßig abgelesen und dokumentiert wird. Für genau diese Aufgabe suchen wir eine digitale Variante mit Datenerfassung und da kam mir die Umsetzung mit Hilfe eines Arduinos in den Sinn.

123abc123

Die kaufbare Lösung sieht so aus:

Datenlogger

+

Wegaufnehmer

Vielleicht wird jetzt klarer, was ich genau möchte.

zwieblum

Nu ja, da kommt mir eine dumme Idee: wenn das System jetzt mit den Messuhren gut funktioniert, wie wär's mit ein bischen praktischer Bilderkennung? Messuhr per Kamera+RPi ablesen, Werte zu zentralem Rechner schicken. Müssten halt alle Uhren gleich sein, aber sonst ist's kein großes Problem.

zwieblum


postmaster-ino

Hi

Der Messaufnehmer hat 9 Eingänge - Das schmälert den Preis pro Sensor!
Hatte noch Mess-Schieber im Kopf - ist unterm Strich nichts Anderes als Deine Sensoren - nur für wenige Euro beim Chinesen ;)

MfG
Dein Problem, Dein Sketch, Deine Bilder.
Ob ich ohne Diese an Deinem Problem arbeiten will, entscheide aber immer noch ich.
Große Buchstaben? Immer wieder, neben Punkt und Komma, gerne gesehen.

Go Up