Meinst du löttechnisch oder programmiertechnisch?
nee, gelötet hab ich. ergebnis kannst du in der zweiten bildergalerie in dem blogbeitrag sehen, den ich schon mal hier rumgeschickt hatte, wie mich die schlaue forensoftware gerade erinnert.
ich würde dir das gestell und den ads auf dem breakout auch ausleihen, wenn du dich ranmachen willst. aber du bist nicht gerade um die ecke…
Hatte bei der MakerFaire Berlin dazu ein interessantes Gespräch mit einem Techniker aus Berlin der im Hauptberuf Verstärkungsschaltungen u.a. für irgendwelche sündhaft teuren Waagen (!!) baut. Er ist also nicht der Super-Experte für Wägezellen, aber es geht in die Richtung Experte. ;-)
Er meinte jedenfalls, dass theoretisch und unter Berücksichtigung aller Einflussgrößen … das seperate Auslesen jeder der (vier) Wägezellen die genauste Variante sei, er meinte aber auch, dass man die gut parallelschließen kann und dann mit einem HX711 / ADS1231 was auch immer auslesen könnte.
D.h., wenn du das Gestell eh schon fertig hast, versuche das doch mal! Du kannst ja dann testweise ein Gewicht mittig und je an den Ecken positionieren und dokumentieren was passiert und wie die Abweichungen sind.
Mich hat das Gespräch jedenfalls ganz zuversichtlich gestimmt, dass die Variante auch passen könnte.
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Habe dieses Dokument gefunden: So ganz einfach scheint es demnach nicht zu sein wenn man die Unterschiede der Wägezellen nicht ignorieren will.
Das Dokument ist aber darüber hinaus interessant da es Beispiele für die parallel Schaltung von Wägezellen enthält oder Empfehlungen zu Kabeln / Schirmung.
EDIT: Dokument bei archive.org: https://web.archive.org/web/20191101130145/http://www.marco-iw.nl/file/1355354080.2319WAfreS/2%20Loadcell%20cabling.pdf
Für die 100%-Variante gibt es die beiden Möglichkeiten:
- Entweder jede Wägezelle einzeln auslesen oder
- wie im PDF oben trimmen.
Die Frage ist aber brauchen wir das? Auch im PDF steht
Sometimes it is necessary to trim the output of each individual load cell
Und das hängt wieder davon ab wie
- unterschiedlich die einzelnen Wägezellen in “einer Waage” sind und
- welchen Fehler wir tolerieren.
@mois wenn du eh schon alles zusammengebaut hast wäre das ein super Test!
mahlzeit,
nunja… die sind schon ziemlich verschieden: @mhies z.B. liest vier Zellen getrennt aus (bestimmt noch 2x MCP3424?) und kann daher die Justagewerte in Software angeben und spart sich auch noch die Fehler durch den TK der Einstellwiderstände (siehe @Juergen 's link) :
Leider kamen in der China-Sendung bei Markus wohl die Beipackzettel der Wägebalken mit ‘dem’ wichtigen Kennwert nicht mehr zusammen im Beutel der Hardware, daher war wohl noch Ausmessen per Hand und Zuordnen nötig! ;)
Das SparkFun load sensor combinator (nichts anderes als die ‘junction box’ in dem von @juergen verlinkten Dokument) ist halt für Viertelbrücken vorteilhaft, jene Zellen, die häufig in Personenwaagen verbaut sind - wovon die meisten nicht für den outdoor-Temperaturbereich für unsere Breiten geeignet sind und v.a. noch mehr creep zeigen:
TI schreibt zum einfachen passiven Addierer in tidubl0a.pdf (2.4 MB) :
The most cost effective approach to averaging the output signal of the strain gauges is to short the respective terminals of the different bridges with each other and use the bridges in a parallel configuration as depicted in Figure 4. This solution saves the cost of additional amplifiers or acquisition channels. With a summing amplifier, the sensitivity of the bridge configuration could be increased, […]
Es ist einfach die kostengünstigste Variante - wir müssen uns halt darüber im klaren sein, daß wir mit einfachem Parallelschalten der Wägezellen im Gegensatz zu einem guten Analog-Multiplexer im analog frontend
- weder Ecklast-Fehlerausgleich haben, wie bei vielen Plattform-Wägebalken, noch
- ein einfaches 2D-Bild der Lastverteilung (wo ist die Wintertraube; bauen sie die HR auf der Schied-Seite auch aus…) damit haben können.
Diese Schaltung berücksichtigt keine Streuungen zwischen den Zellen und braucht den Massemittelpunkt im Schnittpunkt der Diagonalen der Meßzellen, und diese Anordnung muß gut nivelliert sein - dafür ist sie simpel.
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Heute kamen meine 4 Wägezellen, das gleiche Modell wie von @mois: CZL601-50kg.
Ich bin ein Glückspilz, denn ich habe Zertifikate bekommen. Einziger Nachteil: die Wägezellen haben keine Seriennummern und ich kann die Zertifikate nicht den einzelnen Zellen zuordnen.
Meine Zertifikate im Anhang, keine Ahnung ob die Varianzen groß sind.
30061701.PDF (911.4 KB)
Update 1: Habe eine Antwort vom Verkäufer erhalten. Die Zertifikate zeigen angeblich nicht die Werte meiner Zellen sondern sind nur Richtwerte, die einmalig für die ganze Produktserie erfasst worden sind.
Einmal für die ganze Serie kann ja nicht sein, sonst wären die Zahlen ja alle 4x gleich - oder die vier Zellen müssten aus 4 Serien sein, was ich auch nicht glaube.
Ich glaube es ja auch nicht. Der Typ vom Versand meinte er schaut es sich am Montag mal an. Sie bekommen wohl immer Packungen mit 100 Stück und da liegt ein Stapel mit diesen Zetteln bei :-D
Da aber weder auf den Zellen noch auf den Zertifikaten eine Seriennummer steht wird das mit der Zuordnung wohl nix werden. ich habe jetzt 4 Zellen von 100 und 4 Zertifikate von 100. Mit welcher Wahrscheinlichkeit habe ich jetzt ein passendes Zertifikat zu einer meiner Zellen? LOL
Update zu den Zertifikaten der CZL601:
Tinkerforge hat beim Hersteller nachgefragt was es mit diesen Zertifikaten auf sich hat. Es wird wohl jede Zelle geprüft ob sie die Toleranzen einhält. Die Ergebnisse werden ausgedruckt, aber leider nicht die Seriennummer eingetragen. Tinkerforge hat daher keine Möglichkeit die Zertifikate den Zellen zuzuordnen, wird aber bei der nächsten Bestellung darum bitten auf den Zertifikaten die Seriennummern einzutragen. Sollte das klappen, dann würde man bei Tinkerforge sehr günstige Zellen mit Kalibrierungsdaten bekommen.
Die Seriennummer sind auf den Wegezellen aufgedruckt, allerdings schwer zu lesen:
Leider fehlt halt auf den Zertifikaten die Seriennummer komplett.
Jo, das ist ja das Problem, das Tinkeforge hat - Sie haben 100 Zellen / Karton und einen Stapel mit Ausdrucken der Messergebnisse.
Noch mal eine technische Frage zur Parallelschaltung vs. eine Zelle am Hx711 / ADS123x.
Wenn ich eine Wägezelle habe und die mit sagen wir mal exemplarisch mit 5 V betreibe habe ich bei einer Wägezelle mit 2 mV / V bei Maximalbelastung eine Spannung von 5 x 2 mV = 10 mV, korrekt?
Wenn ich nun 4 Wägezellen habe und die ebenfalls maximal belaste habe ich 4 (Zellen) x 5 (V) x 2 mV = 40 mV am Eingang des ADC, d.h. ich müsste dann ggf. mit dem gain factor runter, oder?
Nach Formel 3 (im pdf unter dem Bild von oben) steht die Anzahl der Meßzellen im Nenner:
Egal, wie groß ‘max gage load’ ist (deshalb hier normalisiert) : bei vier parallelen Zellen gegenüber einer einzelnen (2mV/V * 5V / 4) viertelt sich die Empfindlichkeit. Du müßtest also mit dem gain hoch, nicht herunter, nämlich auf 4x gegenüber einer einzigen Zelle.
(Spätestens rechnerisch sind diese Brücken eigentlich keine einfachen Kombinationen von Serien- und Parallelwiderständen, dennoch darf man im Fall der ausgeglichenen Brücke und hier dem weiteren Fall von vier derartigen Brücken den Kirchhoff vernachlässigen und nach Ohm rechnen.)
"Software efficiency halves every 18 months, compensating for Moore’s Law.” - David May’s law
etwas OT, dennoch weitere anforderungsähnliche Modelle mit mehreren (vier) Waagen:
Diese Leute hier übertragen die Ausgabe von vier Wägezellen als Anwendung einer Füllstandsmessung für Propangasflaschen per LoRaWAN und / oder Sigfox mit pycom-Hardware (im Artikel geht es nicht um Elektronik oder Wägezellen, sondern um eine praktische Abformung eines 3D-gedruckten Urmodells für Polyurethan-Guß):
(via: Polyurethane, Meet 3D Printing | Hackaday)
Hier nimmt jemand eine teure Cortex-M4-Bluetooth&WiFi- body composition&heart health -Körperwaage auseinander:
(nein, solche Geräte braucht kein Mensch; nur des Lernens wegen)
Der Knüller in diesem Ding ist das spezialisierte Wäge-Analog- front end AFE4300
(5EUR; Herstellerseite, Datenblatt; leider nur consumer temperature range (0…70°C)). Es ermöglicht nicht nur bis zu vier Wägezellen, sondern auch noch Eingänge für Impedanzmessungen - das könnten wir Imker vielleicht für Holzfeuchtemessungen an kritischen Stellen oder ähnliche elektrochemische Meßgeräte zweckentfremden… ;) .
"Software efficiency halves every 18 months, compensating for Moore’s Law.” - David May’s law
Die Kollegen von beelogger haben etwas zu HX711 mit zwei Wägezellen geschrieben.
Parallelschaltung von zwei Wägezellen
Der HX711 hat im Kanal A bei der Standardverstärkung von 128 einen Eingangsspannungsbereich von +/- 20mV. Bei Parallelschaltung von zwei Wägezellen wie die Bosche H30A, verdoppelt sich die Ausgangsspannung. Eine Parallelschaltung von vier Wägezellen, wie vereinzelt in anderen Bauanleitungen zu finden, führt bei maximaler Last zur Übersteuerung des HX711 bei einer Verstärkung von 128. In diesem Fall muss die Verstärkung für Kanal A auf 64 verringert werden, um die Eingangsempfindlichkeit auf +/- 40mV einzustellen.
Verstehe das nicht ganz. Denke man muss unterscheiden, ob ich eine - z.B. 200 kg - Wägezelle habe die bei Volllast von 200 kg und 3,3 V Exitation dann 3,3 x 2 mV / V liefert
versus
vier 50 (!) kg Zellen, die auch mit 200 kg gesamt belastet mit jeder einzenen Zelle dann ebenfalls 3,3 x 2 mV / V jeweils liefern.
Mir ist nicht klar, wie man diese vier “Spannungsquellen” dann verrechnet. Summieren - wie ich es oben gedacht habe oder wie auch auf beelogger geschrieben - stimmt glaube ich nicht. Wenn man deine Formel, @weef, oben nimmt kommt man mit meinem Beispiel auf die gleichen Werte.
eine H30a mit 200 kg max., belastet mit 200 kg
(2,0 mV/V x 3,3 V) / (1 x 200 kg) = 0,033 mV / kg
vier H30a mit je 50 kg, belastet mit 200 kg
(2,0 mV/V x 3,3 V) / (4 x 50 kg) = 0,033 mV / kg
Stimmt das so?
Auch zum Eingang B des HX711 der der geringen festen Verstärkung von 32 (vs. 128 beim Eingang A) wird etwas interessantes geschrieben:
Im praktischen Einsatz als Bienenstockwaage hat somit eine veränderte Verstärkung des HX711 von 128 auf 32 keine Auswirkung auf die Auflösung.
Die Frage ist für mich nur, ob man mit der 32er Verstärkung tatsächlich den kompletten theoretisch möglichen Bereich ausschöpft und damit dann doch Genauigkeit verliert, habe es aber nicht durchgerechnet, nur Bauchgefühl aus früheren Beschüftigungen mit dem 16bit-er von TI.
Affirmative. ;)
Auch 2x 100 kg -fs -Wägezellen würden das ergeben (bei ansonsten gleichen Vorbedingungen). Ich hatte, um nur eine einzelne Variable zu ändern, die gleiche Art Wägezellen (einfach/mehrfach) in der Rechnung gehabt.
Ähem, um mich mal selbst zu zitieren:
40mV vs. 10mV ist der Unterschied von PGA gain=128 vs. 32. Wenn die Dynamik des analogen Eingangssignals größer ist als full scale des AD-Wandlers (hier: mit PGA), ist eine weitere Vorverstärkung unnütz und nachteilig.
(gilt unter der Voraussetzung: es soll analog fs = digital fs oder möglichst dicht dran sein. Wenn nur das erste Viertel (im Beispiel 50kg) digital ausgewertet werden soll, die digitale Übersteuerung ab 51kg egal ist und Maßnahmen zum Schutz der AD-Wandlereingänge vor analoger Übersteuerung getroffen werden, wäre mehr Vorverstärkung klar zulässig).
Daher würde beim Beispiel PGA=32 reichen (@10mV digital fs).
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Hmm jetzt habe ich den Thread komplett gelesen, aber immer noch eine Frage:
2 Wägezellen CZL… 100kg pro Beute an einem HX711.
Was ist besser:
- parallel schalten an A (muss dann der gain runter, 64?)
- jeweils eine Zelle an A & B und den gain von A auf 32?
Bei 1. ist die Auflösung besser (ist das relevant?), dafür bekommt man aber nur den aggregierten Wert.
Bei 2. könnte man etwas über die Gewichtsverteilung erfahren (zumindest beim Kaltbau wenn die Zellen an der Seite sind), aber dafür geringere Auflösung.