Wiegen mit dem Arduino

Ich möchte für eine Anwendung Gewichte von ca. 1g bis ca. 250g mit einer Auflösung von mindestens 1/10 besser noch 1/100 mit einem Leonardo realisieren. Hat jemand da eine Empfehlung, welchen Sensor man da einsetzen sollte? Direkte Wägezellen habe ich bislang noch nicht entdeckt aber als Möglichkeiten blieben ja wohl Beschleunigunsgsensoren(?), FMRs, Piezosensoren(?), Drucksensoren allgemein... Fertige Waagen kosten ja mittlerweile nur noch 10€-15€, da sollte es ja eigentlich einen solchen Sensore (idealerweise temperaturkompensiert) geben ? Das Teil darf bis zu 20€ kosten, muss aber auch entsprechend präzise sein. Idealerweise eine komplette Zelle mit mechanischem Aufbau.

Marcel

http://ur5uppe.blogspot.de/2012/04/arduino-und-kuchenwaage.html

Danke für den Hinweis "Load cell" war das Stichwort. Und siehe da: http://www.ebay.de/itm/Drucksensor-0-300g-Gewicht-von-Load-Cell-Sensor-fur-elektronische-Waage-/300833707983?pt=Sensoren_Regler&hash=item460b1617cf Kaum zu glauben, aber wahr, keine 6€/Stück. Mal sehen was dabei heraus kommt...

Ich weiß nicht, wie der Aufbau später von statten geht, aber es sollten evtl. 2 Stk pro Messung verwendet werden für die Genauigkeit, zumal auch noch das Gewicht der Oberplatte hinzukommt.

Weil Du jetzt eine Wäägezelle gefunden hast bist Du lange noch nicht am Ziel. Du brauchst einen Differenzverstärker (Instrumentverstärker) mit sehr genauen Widerständen, eine sehr genaue Konstantspannungsquelle für Versorgung der Wäägezelle und sehr genauen einen A/D Wandler mit mindestens 15 Bit Auflösung. Um bei 250g 100mg oder 10 mg zu messen, muß das System einen max Fehler von max 0,04% bzw 0,004% haben. Darum müssen alle Teile ( Zelle, Verstärker, Spannungsversorgung, A/D Wandler) diese Genauigkeit haben.

Dazu brauchst Du dann noch ein Calibriergewicht, am besten von 250g, mit obengenannter Genauigkeit.

Grüße Uwe

Oops! :fearful: Von den Kosten her, gibt es das Projekt her. Aber das hört sich nach übelster analoger Messtechnik an. Kann ich mich da an einem anderen Sensorikaufbau orientieren?

Instrumentenverstärker sind nicht billig. Da bist du locker nochmal 5-10 Euro los. Für ein IC.

Bei Reichelt gibt es ein paar Low Cost Versionen. z.B.: http://www.reichelt.de/ICs-CA-ISD-/INA-155-U/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=39384&GROUPID=2910&artnr=INA+155+U http://www.reichelt.de/ICs-AD-420-AD-847/AD-623-AR/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=107915&GROUPID=5456&artnr=AD+623+AR http://www.reichelt.de/ICs-AD-420-AD-847/AD-623-AR/3/index.html?ACTION=3;ARTICLE=39280;SEARCH=AD%20620%20AN

so schlimm wie es klingt ist es gar nicht. Instrumentenverstärker mit der geforderten Genauigkeit sollte es als komplett fertige IC geben (z. B. INA101). Die Verwendung solcher IC ist in der Regel auch genauer als ein selbst aufgebauter aus OP-Amps und Widerständen. Konstantstromquelle gibt's auch fertig und die notwendige Auflösung des AD-Wandlers kann man sich ja ausrechnen: 0 bis 250g bei 1g würde bedeuten, dass Du das Ausgangssignal des Messverstärkers in mindestens 250 Schritten auflösen musst. Bei 100mg Genauigkeit demnach in 2.500 Schritten und bei 10mg Genauigkeit mindestens in 25.000 Schritten. Demnach wird das bei einer Auflösung von 15 Bit schon knapp ist ist arg "auf Kante" genäht. Sinnvollerweise sollte man versuchen, immer eine 10er-Potenz mehr aufzulösen, da sonst die letzte Stelle ständig springt. Um aber 250.000 Schritte aufzulösen, brauchst Du rechnerisch schon mal 18 Bit. Die Schwierigkeit wird also vermutlich gar nicht mal so sehr im Bereich der Signal-Verstärkung sein, sondern in der Wandlung. Das kommt halt schwer darauf an, welche Genauigkeit Du erreichen willst / musst. Ab einem gewissen Punkt wird übrigens auch die Temperatur (sowohl Umgebung als auch die der Schaltung) eine Größe, die man ggf. auch berücksichtigen muss.

Naja, wenn man bedenkt, dass eine komplette Waage mit diesen Vorgaben bereits für 12.99€ zu haben ist, sollte man sich dann doch schon wieder überlegen ob ein Hack nicht sinnvoller ist: http://www.ebay.de/itm/300g-0-01g-MS-B-Feinwaage-Goldwaage-Digital-waage-Taschenwaage-Prazisionswaage-/181205033350?pt=Mess_Pr%C3%BCftechnik&hash=item2a30a96186 Ich habe so ein Teil und es ist wirklich genau und zuverlässig.

Was bringt dir da ein "Hack"?

sschultewolter: Was bringt dir da ein "Hack"?

Wenn dir z.B. eine andere Ausgabe, eine Alarmierung, ein Log, die Integration in einen Web-Server, die Integration in eine Prozess-Steuerung, oder sonst was fehlt ... ;)