Waage als Kraftmesser nutzen

Hallo Arduinos,

ich habe bisher noch keine Erfahrung mit Arduino oder Programmieren.
Ich möchte u.a. Aufprallkräfte im Sport messen. Die Kraft möchte ich auch im zeitlichen Verlauf darstellen (Kraft-Zeit Koordinatensystem).
Meine Idee ist, dass ich eine digitale Körperwaage nutzen, um diese als Kraftmesser zu nutzen und die Werte der Waage irgendwie aufzeichne.

Was haltet ihr von der Idee? Haltet ihr sie für umsetzbar? An welche Grundlagen muss ich mich als nächstes setzen? Welche Hardware benötige ich?

Danke schonmal!

Hallo,
that´s Magic.

Im Ernst wie willst Du da rankommen.
Such mal nach "Wägezelle Arduino"

Allerdings was Du messen willst ist ja letztlich ein "Impuls" da musst Du dann sicher schon recht schnell messen können.

Heinz

Für Aufprallkräfte und ähnliche dynamische Vorgänge könnte eine Waage zu langsam sein. Körperwaagen leiden oft an ungleichmäßiger Krafteinleitung auf ihre (4?) Aufnehmer.

Es gibt aber etliche Kraft-/Wägezellen mit vormontierten Dehnmeßstreifen, dann wäre schon mal das erste Problem weg. Meßbrücken für DMS mit und ohne ADC sollten auch fertig verfügbar sein. Dann bleibt nur noch das Programm für die Messung, Auswertung und Anzeige.

Das funktioniert nicht so einfach.
Die Samplefrequenz muß sehr hoch sein damit man das Maximum des Aufpralls mitbekommt. Normale Waagen haben Meßfrequenzen von einigen Hz.
Du brauchst außer der Meßzelle einen Differenzverstärker und dann einen A/D Wandler. Alles muß auf die gewollte Meßfrequenz abgestimmt sein.

Andererseits mußt Du auch bedenken daß die Masse der "Aufprallfläche" die Kraftübertragung verändert.

Grüße Uwe

Vielleicht eine Aufprallfläche, die federnd aufgehängt ist. Und dahinter etwas, das durch den Schwung mit dem die Aufprallfläche beschleunigt wird, in eine Drehbewegung versetzt wird. Die Geschwindigkeit der Drehbewegung dann auswerten. Dann hat man eine vergleichbare Auswertung der Schlagkraft aber nicht in kg.

Hi,
danke schonmal für die ersten Inputs. Ich glaube es würde Sinn machen, dass ich zunächst einmal verstehe, wie ich das Messgerät baue. Mir sind die Begriffe insgesamt noch ziemlich unbekannt. Wägezelle und DMS verstehe ich.
Ein Differenzverstärker verstärkt das gemessene Signal?! Und das ADC...Spannungswandler? Wo bekomme ich die Teile und wie stelle ich sicher, dass die Teile miteinander arbeiten? Alles über ebay?

Sollte ich mir Tutorials anschauen, wie eine Küchenwage gebaut wird?

Wirst wohl wenig sinnvolles finden.
Eher nach Waagbauanleitungen suchen.

DMS Dehnungsmeßstreifen. Dehnungsmessstreifen – Wikipedia Diese werden zu erhöhung der Empfindlichkeit in Brückenschaltung verschaltet.
Brückenschaltung – Wikipedia
Darum ist bei beinen Halbbrücken ca die Hälfte der Versorgungsspannung der Brücke. Darum muß die Spannung zwischen den 2 Halbbrücken gemessen werden. Rechnierisch eine Spannung von der anderen subtrahiert also Differenz.
Differenzverstärker verstärkt die Spannung zwischen den beiden Halbbrücken (U5 im Schaltbid auf Wikipedia.
AD-Wandler Analog-Digital-Umsetzer – Wikipedia wandelt eine Spannung in eine Zahl um. Das gleich was die Analogeingänge beim Arduino machen. Es gibt verschiedene Arbeitsweisen die sich in Genauigkeit, Geschwindigkeit und Schaltungaufwand = Preis unterscheiden. Der Arduino hat einen mittelschnellen Wandler.

Grüße Uwe

Hallo Uwe,
danke für die Antwort. Anleitungen für Waage gibt es ja einige. Dem werde ich mich dann mal widmen.