Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Sensor für Füllstandsmessung in einer Flasche?
Hallo 👋
ich muss den Füllstand und dessen Veränderung in Flaschen überwachen. Da ein Flaschenhals ja jetzt nicht gerade für viel Platz bekannt ist, dachte ich dass ich mir ein Röhrchen wie bei Wasserkochern bastel und darin einen Schwimmer habe, auf dem ein Magnet befestigt ist. Am oberen Ende des Röhrchens ist dann ein Linearer Hall Sensor. Das stell ich dann in die Flasche. Jetzt habe ich aber fast überall nur Sensoren gefunden, die nur ein paar Millimeter messen können. Ich müsste aber einen Abstand von bis zu 25cm messen. :rolleyes:
Hat jemand eine Idee, oder eine Alternative wie ich das bewerkstelligen könnte? :)
Viele Grüße,
Freesh
Hallo,
wenn Du einen Schwimmer hast, warum dann nicht Abstandsmessung?
Der Sharp-Sensor (GP2Y0D810Z0F) arbeitet mit Licht, im Bereich 10cm bis 80cm (habe ich gelesen).
Trinkhalm in Flasche stecken (unten ne kleine Kugel dran oder Kork, was guten Auftrieb bringt). Oben am Halm aus Pappe oder was anderem eine etwas größere Plattform ankleben. Dann könntest Du von einer Position oben drüber messen (evtl. auch mit Ultraschall).
Leider kennen wir Deine Versuchsanordnung überhaupt nicht, deshalb schwierig mit passenden Tips.
Es gibt aber noch andere Füllstandssensoren wie den: Honeywell AIDC Füllstands-Sensor LLE102101 LLE102101 Betriebsspannung (Bereich): 5 - 12 V/DC. Allerdings eher teuer.
MfG
:Weihnacht
Eine weitere Methode wäre:
die Flasche auf eine Waage zustellen, je voller desto schwer...;)
Es gibt sehr preiswerte Module: suche mal nach:
Wägesensoren modul für arduino
z.B. diesen hier:
https://de.banggood.com/HX711-24bit-AD-Module-1kg-Aluminum-Alloy-Scale-Weighing-Sensor-Load-Cell-Kit-For-Arduino-p-1124935.html?cur_warehouse=CN
anhand des Ausgangssignals hast Du dann sehr präzise, kontaktlos deinen Füllstand.
Siro
Ja ich hätte den genauen Sinn wohl näher beschreiben sollen.
Ich hatte das Problem, dass ich immer vergas meine Pflanzen regelmäßig zu gießen. Also besorgte ich mir Blumat. (https://www.blumat.de/blumat-classic/)
Soweit nun alles schön. Die Pflanzen, welche in meiner Wohnung auch sehr zahlreich sind (ca 40), sind nun immer gleichmäßig feucht.
Aber ihr ahnt sicher schon welches Problem sich nun auftat...
Ich vergesse die Wasserbehälter rechtzeitig aufzufüllen. :D Da sie sich nicht alle gleich schnell entleeren und auch nicht alle gleich groß sind, sind die Intervalle in denen ich aufzufüllen habe sehr unterschiedlich und mitunter recht groß. Zudem gehts für mich in 4 Monaten für längere Zeit nach Bangkok und ich würde gern sicherstellen, dass in der Zeit auch keine Behälter vergessen werden.
Nun ist die Idee, alle Wasserbehälter mit Füllstandssensoren auszustatten, die dann den Stand an einen Arduino senden, der ihn wiederum an eine Schnittstelle im Wlan weiter gibt. Die Füllstände werden dann in einer Datenbank erfasst und können entsprechend ausgewertet werden.
Die Behälter haben unterschiedliche Formen und Größen und sind aus Glas. Einige sind wie Einmachgläser und stehen auf dem Boden. Andere wiederum sind 0,3l Flaschen und hängen in der Luft.
Meine Idee um eine Lösung für alle Behälter zu haben war nun, ein Röhrchen mit Schwimmer und Sensor einfach in jeden Behälter ins Wasser stellen zu können und von oben dann den Abstand des Schwimmers zum Sensor zu erfassen.
Auf Grund der schmalen Flaschenhälse hat das Röhrchen nur einen Durchmesser von max 2 cm und muss einfach herausnehmbar sein um Wasser nachzufüllen.
@Moppi: Den Sharp-Sensor (GP2Y0D810Z0F) hab ich mir mal angesehen, der wäre perfekt von der Größe, gibt aber leider nur ein digitales Signal aus wenn sich ein Objekt in dem Bereich befindet. Also kein analoger Wert um die Entwicklung des Füllstandes zu erkennen. :-/
@Siro Das ist zwar dann nicht hübsch, aber könnte funktionieren. :) Werd ich mir mal genauer ansehen.
- - - Aktualisiert - - -
@Siro habe mich ein wenig eingelesen, wie diese Dinger funktionieren und denke das ist ein Experiment wert.
Werde mir Dehnungsmessstreifen besorgen und die dann auf ein Blech kleben auf welches ich dann das Glas stelle, mit einer Unterlage unter dem Blech, dass es sich bei Belastung minimal biegen kann.
Für die Hängenden Flaschen überlegt ich mir eine unscheinbare Konstruktion als Aufhängung.
An sowas hätte ich tatsächlich als letztes gedacht. :)
Das wird tatsächlich auch so in der Medizintechnik verwendet.
Flüssigkeitsbehälter werden an einer Art Galgen aufgehangen, da ist ein Dehnungsmeßstreifen/Biegebalken dran.
Im Prinzip also ein Waage.
Auch in der Urologie wird das verwendet.
Man pinkelt in einen Trichter welcher die Flüssigkeit in einem Behälter, der auf einer Waage steht, auffängt.
Anhand der Pinkelkurve kann dann Diagnistik erfolgen, ob z.B ein Prostata Leiden vorliegt.
Kein Witz, habe lange in dieser Technik gearbeitet.
Hinweis:
Die Dehnungsmeßstreifen sind EXTREM Temperaturempfindlich.
Daher werden sie meistens in einer Brückenschaltung verwendet.
Bei deiner Anwenung kommt es aber nicht so auf die Genauigkeit an...
Siro
021aet04
22.12.2019, 08:00
Es gibt noch 2 Varianten.
1) kapazitiv: Außen am Glas bringst du eine Folie an. Im Glasinneren platzierst du einen isolierten Stab (das kein Wasser dazukommt). Wasser und Luft haben unterschiedlich Dielektrizitätskonstanten und somit ändert sich die Kapazität. Theoretisch kannst du auch mit 2 isolierten Stäben arbeiten, dann ist die kap. Änderung aber geringer.
2) Druck: Du verbindest einen Drucksensor mit einem Rohr, das du ins Glas gibst. Ändert sich der Füllstand, ändert sich auch der Druck im Rohr. Das Rohr muss aber absolut dicht sein damit kein Druck entweichen kann.
MfG Hannes
Werde mir Dehnungsmessstreifen besorgen und die dann auf ein Blech kleben auf welches ich dann das Glas stelle, mit einer Unterlage unter dem Blech, dass es sich bei Belastung minimal biegen kann.
Warum nimmst du nicht einfach den fertigen Biegebalken, den der freundliche Chinese mitliefert (https://www.aliexpress.com/item/32958628401.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.5d517ae ckEwFhJ&algo_pvid=8648f421-c178-4e45-8779-0d3850c0d9ba&algo_expid=8648f421-c178-4e45-8779-0d3850c0d9ba-0&btsid=140c0e8d-2f3a-4456-8ffd-39cc3a4c3099&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_4,searchwe b201603_53). Da kannst du dir die maximale Belastung aussuchen. Ein Liter Wasser wiegt 1kg, der 5kg Balken sollte immer passen. Einach mit zwei Schrauben an eine Platte schrauben, zwei Scheiben dazwischen, damit der Biegebalken sich biegen kann. Auf der anderen Seite auf die gleiche Weise eine Auflageplatte anbringen und das Gefäß draufstellen.
Das funktioniert prima, hab das selber ausprobiert.
MfG Klebwax
Hallo Fresh,
wenn Du immer durchsichtige (Glas) Behälter hast, war mir noch eine andere Idee eingefallen.
Es geht dann nicht darum, ob der Flüssigkeitsstand zunimmt, sondern darum, ob der abnimmt und also einfach eine Schwelle gemessen wird, aber der nachgefüllt wird.
Feuchtigkeitssensoren für die Blumenerde oder was auch immer. Korrodieren mit der Zeit, mehr oder weniger schnell, setzen Schimmel an?
Flüssigkeitsmesstandssensoren gibt es für Arduino. Einfache breite Platinen mit parallelen Kontaktflächen. Korrodieren auch mehr oder weniger schnell und vermutlich wieder Problem: Schimmel?
Vielleicht zwei Metallstäbchen nehmen, die nicht so schnell korrodieren. Also irgendeine Beschichtung haben. Die in Abstand im Glas versenken und wenn die im Wasser sind, gibt es einen Kontakt dazwischen.
Das funktioniert dann aber bei Flaschen wohl nicht.
Andere Möglichkeit, einen Infrarotsender oder etwas ähnliches aussen anbringen und auf einer gegenüberliegenden Seite einen Empfänger Fotodiode oder -Transistor installieren, der das Licht durch die Flüsskeit empfängt.
Die Lichtgeschwindigkeit ist in Glas geringer und in Wasser ebenfalls geringer, als in Luft. Zudem wird Licht durch Wasser gebrochen, wenn das an einer Seite reingeschickt wird, sollte es an der anderen Seite nicht genau
gegenüberliegend austreten, sondern an einem anderen Punkt. Hier müsste man etwas herumprobieren, um Empfänger und Sender richtig zu positionieren; falls das überhaupt praktikabel ist.
MfG
:Weihnacht
oberallgeier
22.12.2019, 12:23
Hallo freesh,
willkommen im Forum.
.. Du verbindest einen Drucksensor mit einem Rohr .. Ändert sich der Füllstand, ändert sich auch der Druck .. Das Rohr muss aber absolut dicht sein ..Ach ja, Füllstandsmessung im DIY-Segment ist nicht so doll. Die zitierte Methode kenne ich aus industriellen Anwendungen; da wird aber üblicherweise Luft in minimalen Mengen ständig eingeleitet - eben wegen der möglichen Druckverluste (und wegen möglicher Ablagerungen im Rohr bei Langzeitbetrieb). Der Druck korreliert dann genau mit der Flüssigkeitshöhe über Rohrunterseite.
Ich hatte mal verschiedene Versuche dazu gemacht. Zum Blumengießen würde sich sowas eignen
......https://dl.dropbox.com/s/pwa9a98c0mhsk1k/wasserstand-ohm-leiter_3119-20%25.jpg?dl=0
......© 2019 oberallgeier
- Anschlüsse rechte Pads - aber die Anzeige schwankt eher im unteren Milliamperebereich wegen der geringen Leitfähigkeit von Trinkwasser. Bei Blumengießwasser könnte das besser werden, wenn im Gießwasser Dünger aufgelöst ist (hatte ich nie getestet/gemessen).
Damals hatte ich auch mit zwei parallelen (blanken Schalt-) Drähten Ø0,6 mm, im Abstand von etwa 1-2 mm experimentiert. Da war die Anzeige ziemlich gut brauchbar, Widerstand schwankte in (meinem!!) Trinkwasser von wenigen Kiloohm bis etwa 2 Mega, beim Austauchen natürlich einwandfrei unendlich. Die Spielart entweder analog oder als Low-Signal würde ich bei dieser Aufgabenstellung verfolgen. Evtl. ist auch ein Mehrfachsignal möglich mit mehreren Einzeldrähten unterschiedlicher Länge. WENN man analog messen will, muss man natürlich für jede Flasche einen ADC-Kanal nehmen. Wenn man nur aus-ein erkennen will, dann geht jeder Port in Eingangkonfiguration oder - einfacher - ein Portvervielfacher. Stromversorgung dann mit KSQ auf sehr geringem Stromlevel eingestellt.
021aet04
22.12.2019, 12:54
Das System mit Drucksensor kenne ich von der Firma, nur ist dort ein Druckschalter verbaut. Dort ist nur ein Rohr (ist glaube ich ein 3/8 Zoll mit 0,5 bis 1m Länge) und der Schalter. Eine externe Druckleitung gibt es dort nicht.
Hatten Probleme mit Druckverlust, ist der Pegel schnell gestiegen, hat es funktioniert. Bei langsamen Anstieg hat es nicht funktioniert. Die Verbindung zwischen Sensor und Rohr war einfach ein Gummistück, fixiert mit Schellen und zusätzlich war es abgedichtet. Ich habe es jetzt mit einem Schrumpfschlauch mit Kleber gelöst, hatten nie mehr Probleme.
Einen kapazitiven Sensor wie oben beschrieben habe ich schon gebaut. Habe mit einem 555 Timer einen AMV aufgebaut und die Frequenz ausgewertet.
MfG Hannes
Ich hoffe hr habt die Weihnachtstage gut überstanden. :)
Ich habe nun die DMS hier liegen und mir mehrere Optionen überlegt. Von den fertig montierten Biegebalken habe ich abstand genommen, ich finde die bei der hängenden Befestigung nicht sonderlich schön und auch nicht wirklich praktikabel. Daher hier nun die Optionen die übrig geblieben sind:
1. Ich wiege das Gewicht. Dann müsste eine Lösung bauen auf die ich die Gläser stellen kann und eine an die ich die Flaschen hängen kann. Das bringt eine gewisse Komplexität mit sich, da ich dann 2 Lösungen bauen und warten muss und sonderlich ansehnlich wird das vermutlich auch nicht. :-/
2. (Favorit) Ich bin wieder bei den Röhrchen angekommen die ich einfach in das entsprechende Gefäß hänge/stelle. Bei dieser Lösung habe ich oben ein zum Halbkreis, oder leicht gebogenen Federstahl, an dem der DMS geklebt ist. Darunter hängt dann ein länglicher Schwimmkörper, der die gesamte Wassersäule abdeckt. Ganz unten evtl. noch ein Gewicht falls nötig. Mit steigendem bzw. sinkendem Wasserdruck, wird sich auch der durch den Auftrieb verursachte Druck gegen den Federstahl verändern und ich kann den Druckverlauf messen. Die Lösung kann für alle Gefäße verwendet werden, je nachdem wie genau ich arbeite, werden alle Messröhrchen ähnliche Werte liefern, die Konstruktion ist recht einfach, unauffällig und hoffentlich Störungsarm. :)
Ansonsten hab ich noch ein paar andere ähnliche Konstrukte auf dem Weg zu No2 gehabt, die aber komplexer und Fehleranfälliger sind. Ich will morgen dann mal versuchen einen Prototypen zu bauen. Habe unglücklicher weise DMS gekauft, an denen ich erst noch Kabel anlöten muss und die Lötstellen auf diesen winzigen dms sind ebenfalls entsprechend winzig, das dürfte interessant werden. :D
Viele Grüße,
Björn
- - - Aktualisiert - - -
Hinweis:
Die Dehnungsmeßstreifen sind EXTREM Temperaturempfindlich.
Daher werden sie meistens in einer Brückenschaltung verwendet.
Bei deiner Anwenung kommt es aber nicht so auf die Genauigkeit an...
Das ist ein wichtiger Hinweis. Ich denke das werde ich auch so machen, da ich sehr viel Sonneneinstrahlung habe und die Temperaturen entsprechend im Tagesverlauf schon mal zwischen 18 und über 30 Grad schwanken können.
@Klebwax
liefert der freundliche Chines dazu auch ein Anschlußschema?
Auf der Angebotsseite habe ich nichts dazu gefunden?
Danke
Gruß
Hans
Zum Thema Feuchtigkeitsmessung in der Erde habe ich mir auch Gedanken gemacht. Die Lösungen die es zu kaufen gibt, sind teilweise echt nicht toll. Metallstäbe setzen mit der Zeit Salzablagerungen an und die Platinen welche beschichtet sind um das zu verhindern, verlieren bereits durch kleinste Kratzer nach und nach die Beschichtung und gammeln dann weg.
Ich habe nun über ein Absorptionshygrometer nachgedacht, das umgekehrt zum Blumat funktioniert. Ein kleiner Tonkegel, in dessen Inneren dann mit einem Faden aus einem Material, welches sich mit der Luftfeuchtigkeit ausdehnt, oder zusammen zieht, eine geringe Zugkraft auf einen feinen gebogenen Federstahl wirkt. Auch hier kann man dann wieder anhand der Zugkraft messen und Rückschlüsse auf die Feuchtigkeit ziehen. Leider immer etwas zeitverzögert, aber auf Minuten oder einzelne Stunden kommt es dabei ja nicht an. So könnte ich erkennen wenn ein Blumat z.B. ausgefallen ist. :)
Hallo!
Ich hätte da noch ne Idee... Du könntest einen Schwimmerstab (wie schon oben vorgesehen) mit einem Code versehen und mit Lichtschranken auslesen.
Entweder ein einfacher Code, der mit zwei versetzten Lichtschranken ausgelesen wird (im Bild links) - das Signal würde dann wie bei einem Drehgeber ausgewertet werden und könnte nur eine relative Position angeben, müsste also fehlerfrei gelesen werden.
Oder mit drei oder mehr Lichtschranken, die einen binären Code auslesen (im Bild rechts) - die Anzahl der Lichtschranken bestimmt die Auflösung der Messung. Mit 3 Lichtschranken hast du 8 Messstufen, bei 10 Liter Volumgen also eine Abstufung von 1,25 Litern. Mit zusätzlichen versetzten Lichtschranken übereinander an der ersten Bitposition könnte man die Auflösung noch erhöhen. Das ist extrem zuverlässig, weil sich auch nach dem Entfernen und Wiedereinsetzen des Messrohres ein eindeutiger Messwert ergibt, der nicht (wie beim Drehgeber) davon abhängt, einzelne Schritte verlustfrei zu verfolgen.
Für die Anordnung der Lichtschranken gibt es unzählige Möglichkeiten mit Gabel- oder Reflexlichtschranken. Da müsstest du mal überlegen, wie es möglichst kompakt und zuverlässig gebaut werden kann.
Die Elektronik wäre einfach und könnte im Fall des binären Codes sogar mit Messungen in langen Intervallen auskommen (z. B. einmal pro Stunde). Du könntest sie also mit einem sparsamen µC und einem Funkmodul sogar kabellos bauen und sie würden mit ner Knopfzelle viele Monate laufen. (Vielleicht können dir Nurazurs Tino-Platinen dabei nützlich sein. Oder du baust das mit einem ESP mit WLAN.)
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Das ist doch mal eine interessante Idee!
Finde ich gut.
MfG
Wenn ich gerade nicht falsch kombiniere, geht es mit diesem Muster (abgeleitet aus einem Greycode) auch mit 4 Lichtschranken paarweise übereinander - dann ist die Auflösung 15 Stufen. (Die vier weißen Felder gehören auch dazu.) Man könnte die Lichtschranken am oberen Ende eines Rohres anbringen, das man mit einem Stopfen auf die Flasche setzt oder am Rand eines Gefäßes befestigt. Das Rohr müsste so lang sein, dass es den Schwimmstab sicher führen kann, 10 cm Länge und 1-2 cm Durchmesser müssten reichen. Der Schwimmstab (eine durchsichtige, starre Plastikleiste) müsste so lang sein wie das Gefäß hoch ist plus die Rohrlänge, unten eine Styroporkugel oder sowas für den Auftrieb haben und die Markierungen müssten so skaliert werden, dass sie den oberen Teil des Schwimmstabes über eine Länge bedecken, die der Füllhöhe des Gefäßes entspricht. Die Lichtschranken könnten zugleich als mechanische Führung dienen. Eine weitere Führung müsste am unteren Ende des Rohres sein. Der Schwimmstab ist sehr leicht, es genügt also ein relativ kleiner Schwimmer und es gibt kaum Reibung, so dass der Mechanismus recht zuverlässig sein dürfte. Die Markierungen und die Lichtschranken kommen nicht mit Wasser in Berührung und es kann somit auch keine Beeinflussung durch Wasser geben (höchstens durch Kondenswasser). Das Ganze wäre recht kompakt und die Elektronik könnte man auch noch seitlich an dem Rohr unterbringen.
Probleme gibts erkennungstechnisch am Übergang zwischen den Codes - hier kann es sein, dass ein völlig falscher Wert angezeigt wird. Das lässt sich aber auf Plausibilität prüfen, denn es ist ja bekannt, welche Werte benachbart sind. Nur wenn Werte übersprungen werden, kommt diese Plausibilitätsprüfung aus dem Tritt (beim Auffüllen des Gefäßes zum Beispiel oder wenn die Zeitabstände zwischen den Messungen so groß sind, dass mehr als ein Messschritt auftaucht - z. B. bei einem Leck). Wenn die Elektronik eine Art Messhistorie führt, kann sie plausible und unplausible Werte identifizieren. Nach dem Auffüllen würde sie erkennen, dass der Messwert nicht plausibel ist (weil plötzlich am anderen Ende der Skala). Wenn der Pegel wieder langsam sinkt, kommen Werte, die ausgehend von dem "unplausiblen" Messert dann wieder plausibel sind.
Bei vier Lichtschranken nebeneinander mit einem echten Greycode ist das Problem geringer, weil jeder Messwert immer plausibel ist und im Grenzbereich immer nur zwischen den beiden tatsächlichen Werten schwanken kann. Die Erkennung eines völlig falschen Wertes ist ausgeschlossen. Allerdings lässt es sich kaum so kompakt bauen.
34616
oberallgeier
29.12.2019, 08:48
Beitrag gelöscht
@Klebwax
liefert der freundliche Chines dazu auch ein Anschlußschema?
Auf der Angebotsseite habe ich nichts dazu gefunden?
Ich schon
Lead Cable
Motivation is positive: red
Incentive negative: green
Signal is positive: black
signal Negative : white
Dazu gibts auch noch eine mechanische Zeichnung, die nicht jeder hat.
Nun ein Biegebalken mit einer DMS Messbrücke ist ja kein großes Geheimniss. Und der benutzte Chip dazu heisst HX711. Aliexpress liefert mir über 1000 Angebote. Manche Anbieter zeigen da auch etwas mehr als diese schütteren Worte. Ich selbst fühle mich nicht verpflichet dort zu kaufen, wo ich auch das Datenblatt her habe. Aber auch Google ist der Chip nicht fremd.
Sparkfun hat da einen Artikel drüber veröffentlicht (https://learn.sparkfun.com/tutorials/load-cell-amplifier-hx711-breakout-hookup-guide?_ga=2.95174556.1451694739.1577611059-500798234.1577611059). Die zeigen auch ein Bild, das in etwa meinem ersten Aufbau entspricht.
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Unter anderem findet sich in diesem Artikel auch ein Link auf das Datenblatt des HX711 mit der Beschreibung des Datenprotokolls. Dieses habe ich einfach abprogrammiert. Sind keine 100 Zeilen C-Code.
MfG Klebwax
Danke,
aber mich irritierte die Anzahl der möglichen Anschlüsse auf der Platine und die Anzahl der Drähte vom Wiegebalken
Gruß
Hans
Schön, dass du das Problem erkannt hast, Oberallgeier. Allerdings zeigt das Bild zwei verschiedene Codierungsformen - der linke Teil des Bildes hat mit dem rechten nichts zu tun. Es ändern sich also nicht 6 Spuren, sondern nur 3 (weil es nur drei gibt) und wenn schon, dann würden sich vier ändern und nicht 6. Ansonsten hast du Recht - mein erster Post hat noch keinen Greycode berücksichtigt. Offenbar hast du aber meinen zweiten gar nicht gelesen, denn ich bin darauf bereits eingegangen und habe geschrieben, bei paralleler Anordnung besteht das Problem nicht, weil man einen echtren Greycode einsetzen kann. Ich frage mich also, was du uns eigentlich mitteilen willst.
Das Problem liegt hier in der paarweisen Anordnung der Lichtschranken (Bits) übereinander, so dass sich beim Verschieben nicht nur eines der beiden untern Bits ändert, sondern ggf. eben auch eines der beiden darüber liegenden. Ich hab noch etwas drüber nachgedacht und bin zu dem Schluss gekommen, dass dieses Problem bei der paarweisen Anordnung nicht umgangen werden kann.
Als Lösung bleibt dann nur die parallele Anordnung der (vier) Lichtschranken. Bei Gabellichtschranken bietet es sich dann an, ein kreuzförmiges Stabprofil zu nehmen, also sozusagen ein Profil mit vier Flügeln, wobei jeder Flügel mit einer der Lichtschranken abgetastet wird. Die Lichtschranken können vertikal leicht versetzt werden, um sich nicht gegenseitig in Weg zu sein.
Alternativ mit vier (oder mehr) Reflexlichtschranken, je zwei (oder mehr) von beiden Seiten eines (nicht transparenten) flachen Messstabes.
Wer's gerne übertreiben möchte, kann auch ein Kreuzprofil nehmen und mit 8 (oder noch mehr) Reflexichtschranken auslesen - das wären dann 256 Abstufungen. Aber das wird wahrscheinlich mit der Erkennungsgenauigkeit der Lichtschranken problematisch. Ausserdem solls ja noch irgendwie handlich bleiben.
34618
oberallgeier
29.12.2019, 10:18
.. Offenbar hast du aber meinen zweiten gar nicht gelesen .. Ich frage mich also, was du uns eigentlich mitteilen willst ..Stimmt, Deine Bemerkung mit dem Greycode hatte ich übersehen. Bitte darum meine Bemerkungen nicht zu beachten.
Wollte nur mal anmerken, dass ich - versuchsweise - den Wasserfüllstand, in einem Glas, zuletzt mit einem der IR-Abstandssensoren zur Linienerkennung genutzt habe, um ein Schalten auszulösen. Nur bei dunklen Gläsern dürfte das nicht gut funktionieren. Das Prinzip: die IR-Diode sendet durch das Glas und der Transistor empfängt von der anderen Seite das IR-Signal, daher funktioniert das um so besser, wenn auf der gegenüberliegenden Seite außen am Glas ein Stück weißes Papier angebracht ist oder was anderes, was reflektiert (funktionierte aber auch ohne schon). Übersteigt der Wasserstand den IR-Abstandssensor, wird dieser, durch die geänderte Brechung im Wasser, praktisch blind. Ich habe das nur ausprobiert, weil ich sowieso gerade damit herumgespielt habe.
MfG
aber mich irritierte die Anzahl der möglichen Anschlüsse auf der Platine und die Anzahl der Drähte vom Wiegebalken
Datenblatt lesen
MfG Klebwax
Die Idee mit den Lichtschranken find ich auch sehr interessant. Werde da aber vermutlich Platzprobleme bekommen. Das Röhrchen hat nur einen Durchmesser von 1 cm in dem sich dann Sensor, Schwimmer und Gegengewicht tummeln.
Das bringt mich aber auf eine andere Idee. Für den Anwendungszweck müsste es auch reichen einfach einen Grauen Farbverlauf mit einem Fotosensor zu überwachen. Dann habe ich an dem Schwimmer oben einen verlauf von schwarz nach weiß und kann so den verlauf überwachen. Um das ganze etwas genauer zu machen könnte man mit einem 2. Sensor einen gegenläufigen Verlauf überwachen, so ließe sich die Auflösung der Farbänderung etwas vergrößern. Das ganze müsste natürlich gegen Aussenlicht abgeschirmt sein. Wäre ein ziemliches Gefummel das auf die Größe zu bekommen, aber nicht unmöglich glaub ich. Werde aber erstmal das mit den Dehnungsmessstreifen ausprobieren. :)
Ich habe nun heute versucht den Prototypen zu bauen ein improvisierter Schwimmer, gebogener Federstahl und Gegengewicht liegt alles bereit, aber beim Löten der DMS habe ich leider ein paar farbige Haare verloren und die ersten grauen bekommen. Habe nun nochmal bereits gelötete bestellt. Ansonsten habe ich HX11, ESP8266 12f und 2 Arduinos für die ersten Versuche. :)
Viele Grüße,
Björn
Das mit dem Gegengewicht verstehe ich nicht - wozu brauchst du das?
Und das Rohr muss ja nicht mal in die Flasche hinein. Der Messstab muss halt schmaler als die 1-2 cm sein. Ggf. würd ich mich halt um größere Flaschen bemühen, wenn es denn gar nicht anders geht.
Ich hatte mir das ungefähr so vorgestellt:
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Das Gewicht ist schwerer als die Tragkraft des gesamten Schwimmers, wenn kein Wasser im Röhrchen ist, wirkt die ganze Kraft des Gewichtes auf die Wägezelle. Steigt das Wasser jedoch, reduziert sich die kraft des Gewichtes an der Wägezelle um die Tragkraft des Teils vom Schwimmer, der sich unter Wasser befindet. Eigentlich das selbe Prinzip wie beim angeln. Dadurch entsteht so gut wie keine mechanische Bewegung im inneren und nichts kann sich z.B. mit der Zeit verhaken.
Solch kleine Wägezellen in S Form scheint es aber nicht zu geben, daher muss ich mir dann selber eine eigene bauen. Werde wohl dünnen Federstahl verwenden um die Brücken für die DMS so kurz wie möglich halten zu können. :)
Die Gefäße in denen das Ganze nachher einfach rein gestellt werden soll, sehen wie folgt aus:
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Habe mir aber noch ein paar optische Sensoren mit bestellt, um auch das mal zu testen und dann vergleichen zu können, was praktikabler und zuverlässiger nachher seinen Dienst tut. O:)
Habe das hier gefunden: https://www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDEController?Action=showdoc&DocId=Data+Sheet%7F86BSD%7FA5%7Fpdf%7FEnglish%7FEN G_DS_86BSD_A5.pdf
Oder auch diese Teile: https://www.amazon.de/Hilitand-Kraftsensor-Widerstand-Widerstandstyp-Drucksensor/dp/B07DB37NZM
MfG
Das Gewicht ist schwerer als die Tragkraft des gesamten Schwimmers, wenn kein Wasser im Röhrchen ist, wirkt die ganze Kraft des Gewichtes auf die Wägezelle.
Irgendwie verstehe ich die Konstruktion nicht. Wie auf dem Bild gezeigt (eine Platte über und eine unter der Wägezelle) kannst du dann einfach die Flasche draufstellen. Oder einen Haken an die horizontal montierte Zelle und die Flasche dranhängen. Löcher mit Gewinde sind schon drin. Dann einfach jeweils den Messwert bei voller und bei leerer Flasche nehmen und auf 0 bis 100% umrechnen. Zum Testen mal mit einer Küchenwaage probieren.
MfG Klebwax
Irgendwie verstehe ich die Konstruktion nicht. Wie auf dem Bild gezeigt (eine Platte über und eine unter der Wägezelle) kannst du dann einfach die Flasche draufstellen. Oder einen Haken an die horizontal montierte Zelle und die Flasche dranhängen. Löcher mit Gewinde sind schon drin. Dann einfach jeweils den Messwert bei voller und bei leerer Flasche nehmen und auf 0 bis 100% umrechnen. Zum Testen mal mit einer Küchenwaage probieren.
MfG Klebwax
Ich finde es optisch nicht schön, z.B. hängen Pflanzen, Flaschen und Glühbirnen in der Küche an einem Ast. Ich müsste dann an den Ast eine Aufhängung mit den günstig zu bekommenen Wägeszellen anbauen. Das sieht nicht sonderlich schön aus. Wäre aber am einfachsten, das stimmt schon. Zum experimentieren habe ich solch eine fertige Zelle bereits bestellt, aber das dauert noch ein paar Tage bis die ankommt. In meiner Konstruktion ist eine Wägezelle die gerade mal 1,5 cm breit sein soll, oder noch weniger wenn ich das so fein hin bekomme, darunter hängt dann ein Gewicht, mit einem Schwimmer der vom Gewicht bis nach oben reicht, also die gesamte Wassersäule abdeckt. Das alles kommt dann in ein Glasröhrchen, dass ich einfach in das Wassergefäß, egal welcher Form, hinein hängen kann. O:)
Viele Grüße
Björn
Schwimmer UND Gewicht sind meiner Meinung nach nicht nötig. Wenn du NUR den Schwimmer nimmst und dieser ungefähr die Dichte von Wasser hat, dann sollte er bei maximalem Wasserstand "schwerelos" sein und bei minimalem Wasserstand eben mit seinem Gewicht an der Wägezelle hängen. Also im Grunde nimmst du einen Schwimmer, der so schwer ist wie auf deiner Zeichnung Schwimmer und Gewicht zusammen (beides in einem sozusagen).
Ausserdem wäre es nicht einfacher, du verzichtest ganz auf das Gewicht und lässt den Schwimmer von unten gegen die Wägezelle drücken, das erspart dir die Hängekonstruktion. Die Differenz zwischen Gewicht bei leerem Gefäß und Gewicht bei vollem Gefäß bei der Konstruktion mit Gewicht und Schwimmer kann ja nur der Auftrieb sein. Dann könntest du auch gleich den Auftrieb messen, wenn der Schwimmer gegen die Zelle drückt.
Des Weiteren fürchte ich, dass man mit den Drucksensoren ordentlich Arbeit hat... Schaltungsaufbau und Auswertung mit einem Operationsverstärker ist wohl eher etwas aufwändig.
Hier gibts ein nettes Video dazu. (https://www.youtube.com/watch?v=lWFiKMSB_4M)
Bei den einfachen Drucksensoren ja. Bei den 86BSD ist offenbar direkt eine Schnittstelle verbaut:
Interface
I = I2C (Addr. 0x28H)
J = I2C (Addr 0x36H)
S = SPI
K = I2C (Addr 0x46H)
Schaltungsaufbau und Auswertung mit einem Operationsverstärker ist wohl eher etwas aufwändig.
Aufwändig dürfte weniger das Problem sein. Die Spannugen, um die es hier geht sind sehr klein. Und wenn man nicht ein erfahrerener Analogentwickler ist, mistt man eher die Qualität des Netzteils oder wieviel Handys in der Gegend gerade in Betrieb sind. Nicht umsonst waren solche Messeinrichtungen früher ziemlich teuer. Erst seit es diese speziellen Schaltkreise wie den HX711 gibt, ist das bastlerfreundlich geworden.
Das sieht nicht sonderlich schön aus.
Ich halte es für sehr viel einfacher, das schön hinzubekommen, als eine Wägezelle selbst zu bauen, die reproduzierbar jahrelang zuverlässige Werte liefert. Ist natürlich deine Entscheidung
MfG Klebwax
Falls der Thread noch mal gelesen wird... ich hab noch ne nette Idee...
Man könnte eine Widerstandsreihe als Spannungsteilerkette bauen und mit Reed-Schaltern die Stromwege kürzen, so dass sich die Spannung in Abhängigkeit von der Position eines Magnetschwimmers ändert. Das Ganze könnte man recht schlank in ein wasserdichtes Plastikrohr verpacken. Der ringförmige Schwimmermagnet kommt außen herum und schwimmt im Wasser. Die Elektronik selbst bleibt völlig trocken und Geschützt im Rohr und kann in jeder gewünschte Länge gebaut werden. Am oberen Ende brauchts einen kleinen Mikrocontroller, der die Spannung am Ausgang (A0) misst und damit bestimmt, welcher Reedschalter gerade geschlossen ist. Die Widerstände müssen so gewählt werden, dass die Spannungsstufen möglichst linear sind. Ein serielles Datenkabel kann die Daten an die Zentrale schicken. Benötigt werden so nur drei Leitungen (Vcc, GND, Data), die noch dazu als Bus aufgebaut werden können. Reedschalter und Widerstände kosten 1-2 Cent/Stück. Es genügt ein kleiner µC mit UART (z. B. Attiny 2xx/4xx für wenige Cent).
Vielleicht kann jemand sowas brauchen und hat Lust, diese Lösung mal auszuprobieren.
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