Schwerpunkt Waage mit Arduino

kalle123 · 28. Dezember 2017

Hi Norbert.

Du hast also 2 kg + 3 kg LCs installiert.

Bisher habe kleinere Segler bis 2m und 450-1700g damit vermessen.
Die Wiederholgenauigkeit liegt bei etwa +-2/10mm. Mir reicht das völlig.

Bei dem 450g Segler bist du irgendwo im "Sumpf" des Messbereichs und dann +-2/10 mm. UNGLAUBLICH!

Hab gestern noch mal die Version mit den 2 Arduinos "fliegend" aufgebaut. Will aber nicht den Messstand so nachbauen. Referenzkante nehm ich Vorderkante Spinner.

Der Abgleich der LCs war etwas "holperig".

Aber das Ergebnis sieht recht gut aus.

Glaube, es lohnt sich, mal das Ganze "vernünftig" aufzubauen.

Gruß KH

nko · 28. Dezember 2017

kalle123 schrieb:
Du hast also 2 kg + 3 kg LCs installiert.

Ja, stimmt.

kalle123 schrieb:
Bei dem 450g Segler bist du irgendwo im "Sumpf" des Messbereichs und dann +-2/10 mm. UNGLAUBLICH!

Ich denke, die wohl verwendeten Dehnmessstreifen sind im unteren bis mittleren Messbereich am genauesten und lassen dann an Genauigkeit nach.
Ich habe mangels Alternativen mit Münzen kalibiert. Von denen ist das Gewicht bekannt und mit beiden Zellen konnte man bis zur zweiten Nachkommastelle genau messen.

Und Vorsicht: ich habe die Wiederholgenauigkeit gemeint. Also 10x den Flieger auf die Waage legen (ggf. auch dazwischen neu Kalibrieren) und 10 Ergebnisse mit +-2/10mm. Zumindest lt. Anzeige.

Wie genau der Messwert dann wirklich ist, kann ich mangels Referenz nicht bestimmen.

VG,
Norbert

Maggi · 28. Dezember 2017

In der Prüftechnik geht man eigentlich genau anders vor....immer das Messmittel wählen dass am nähersten an die Spezifikation reicht.....sprich eigentlich sollte der DMS dann im oberen drittel seiner Leistungsfähigkeit am besten (Genauesten) und reproduzierbarsten Arbeiten....alles was drüber und darunter liegt ist eigentlich suboptimal!
Dazu kommt noch, dass die Elektronik ja auch nur eine bestimmte Auflösung erzeugen kann....nimmst du jetzt ne Wägezelle mit 100 Kg würde ja in deiner Variante der Fühler noch genauer Arbeiten?!? Das tut er bedingt auch, weil die Werte gar nicht mehr abgebildet werden können und den Fühler paar Gramm hin oder her überhaupt nicht mehr interessieren und die Elektronik dies nicht erfassen kann...
Meiner Meinung müsste man zum kalibrieren auch in den Bereich der max. Load gehen um eine vernünftige Messverstärkung zu erzielen....einen 3 Kg Sensor mit 100g kalibrieren bringt einfach zuviel Fehlerfaktoren

kalle123 · 28. Dezember 2017

Genau so Markus.

Wenn man nen Brief wiegen will, nimmt man keine Sackwaage, wenn du einen Drahtdurchmesser bestimmen willst, nimmt man keinen Zollstock.

Oder anders ausgedrückt. Man passt immer den Messaufnehmer möglichst an das zu erwartende Messergebnis an.

Gruß KH

WalterH · 28. Dezember 2017

Maggi schrieb:
.....
Meiner Meinung müsste man zum kalibrieren auch in den Bereich der max. Load gehen um eine vernünftige Messverstärkung zu erzielen....einen 3 Kg Sensor mit 100g kalibrieren bringt einfach zuviel Fehlerfaktoren

Markus du kennst diese Sensoren besser als ich

Daher meine Frage: wie gut ist denn die Linearität der Sensoren?
Ich wäre jetzt hingegangen und hätte möglichst nahe am gemessenen Gewicht kalibriert.

Und wie ist die Präzision spezifiziert? In % des Maximums?
Dann sollte man Sensoren möglichst nahe am maximalen Gewicht auswählen.

Ich frage weil ich hier noch einen Arduino nano arbeitslos liegen habe

.

Maggi · 28. Dezember 2017

Pauschal kannst du dazu gar keine Aussagen treffen, denn mir liegen dazu keine Datenblätter vor....
die schwierigkeit ist, dass man die HX711 bewerten muss, dann die Wägezellen, dann noch die diversen Temepratur Drifts...Spannungslagen usw.
Allein die unstabilisierte Spannungsversorgung könnte hier schon diverse Eigenheiten produzieren....
Jetzt kommt es halt immer drauf an in wie weit wissenschaftlich und Aufwendig man es haben möchte....nachdem der CG eh nur eine grobe Vorgabe des Herstellers ist, am Flieger zum CG noch mehrere Faktoren zur Flugleistung anstehen, muss man sich ehrlich die Frage stellen wie genau das sein muss...fakisch kommt noch hinzu dass 1mm verschobener CG bei einem HLG sicher problematischer ist als bei einem 3,5 Kg Vollkohle Hanggerät...letzteres lässt sich mit dem Vergleich von Karl-Heinz am besten beschreiben....man schießt nicht mit Kanonen auf Spatzen ;-)

Für mich ist die CG Waage eine gute Hilfe um erstmal das Grundsetting eines Fliegers vernünftig aufbauen zu können, ohne dass beim Auswiegen man irgendwas auspendeln muss....Flieger liegt definiert auf der Waage und man kann nach gusto Gewichte verschieben und das Ergebnis sofort sehen.....wie gut das Ergebnis ist, lässt sich eh nur im Flug erfliegen.

kalle123 · 28. Dezember 2017

Walter, wir reden hier über China Komponenten für kleines Geld.

Wenn du mit Begriffen wie "Kalibrierung" (ich nehme da lieber den Begriff "Abgleich") und Präzision kommst, dann schau dich mal im Netz nach professionellen Anbietern mit Datenblatt, Kennlinien etc. um. Nur dann musst du bei den Preisen LC und Meßumformer mindestens mit Faktor 100+ rechnen.

Nur eins gilt auch bei dem Billigkram. Messaufnehmer möglichst nah an dem zu erwartenden Bereich und Abgleich mit mindest 1/3 des Nominalwertes der LCs.

Und gut isses

Gruß KH

Tobias Reik · 30. Dezember 2017

Fertig

Fertig

Hallo Leute,

da ist man ein paar Tage mit anderen Themen beschäftigt, da erschlägt einen das Thema hier bei der Rückkehr ja direkt :eek:

Die Bestimmung des Kalibrierungsfaktors bedarf der höchsten Achtsamkeit, dann passen später auch die ermittelten Werte. Ich rede hier von einer Nachkommastelle!!!

Hierzu ein Demo-Video (ja, der gekaufte Glider-CG liegt 2g daneben :mad:

)

https://www.youtube.com/embed/if4ek8gLYis?wmode=opaque&start=0

Ich habe den Aufbau mit 1 Arduino Nano und 1 I2C-1602-Display gelöst.
Kompletter Hardwareaufbau und Programmcode im Anhang.

P.S.: Demnächst sollten bei mir noch 3St. OELD-Display eintreffen, dann mache ich mich daran das "Kaufteil" von GliderCG neu zu Programmieren und hierbei auch sauber zu kalibrieren bevor die Displays dann an Ihrem zukünftigen Einsatzort eingebaut werden

kalle123 · 30. Dezember 2017

Hallo Tobias, sind die CG scales alle deine? Respekt!

Dank dir für den sketch mit 1x Arduino und LCD1602 I2C. Die Version kann ich gut gebrauchen und die werde ich mal probieren.

So hab mal die 2 Arduino Version mit LCD1602 + 2 x HX711 auf Stromverbrauch gemessen. Steckernetzteil 9v DC 500mA

Display Arduino zeigt Batterie 8.5V, Fluke sagt 130 mA. (Ja, I weiß, muss aufräumen!)

Ich werde ja sowieso nicht mit dem 3D Druck Ständer bauen und auf den Arduino Nanos hier sind AMS1117/5V drauf, die haben eine max. Eingangsspannung von 15V. Also Steckernetzteil 9V oder ein 3S Lipo.

Gruß KH

Thermikflieger007 · 31. Dezember 2017

Moin,

ich habe mir auch mal eine CG Waage gedruckt und programmiert bzw verlötet. Ist doch einiges an Arbeit, was man so nicht direkt denkt. Aber die Arbeit hat sich gelohnt! Schwerpunkt einstellen und Gewicht ablesen war noch nie so einfach.

Gruß lukas

WalterH · 1. Januar 2018

Tobias Reik schrieb:
....

Hierzu ein Demo-Video (ja, der gekaufte Glider-CG liegt 2g daneben )..

Hallo Tobias.
Herzlichen Dank für Deine Vorführung.
Ich bin positiv überrascht von der guten Übereinstimmung (Präzision sollte ich ja nicht sagen

) der Geräte.

Für den Austausch und Vergleich von erflogenen Schwerpunkten zwischen Piloten ist natürlich eine Abweichung zwischen Geräten interessant.
(Innerhalb Eures Teams z.B.)

Wenn man aber für sich nur einen Schwerpunkt nach Veränderungen oder Reparaturen wieder herstellen will ist ja nur die relative Genauigkeit von Interesse. Die ist offenbar sehr gut.

whity · 2. Januar 2018

Hallo Lukas,

welche Sensoren hast Du verwendet? Angepasst auf den F3k Flieger 2x 500g, oder größere wie 2 und 3kg um auch schwerere Modelle zu testen?
Bin gerade unschlüssig, ob ich F3k Modelle ungenau teste, aber auch ballastierte F3j Flieger messen kann, oder dann lieber 2 Waagen baue....

Grüße Dirk

Thermikflieger007 · 2. Januar 2018

Moin Dirk,

also ich habe sogar die 3kg und 5kg Wiegezellen verbaut. Vor allem damit ich auch einen voll ballastierten F3B gut auswiegen kann - mit Reserve. Evtl. etwas zu gut gemeint, aber es funktioniert

Man muss sie halt relativ genau kalibrieren. Damit erhalte ich dann aber auch ziemlich genaue Ergebnisse.

Da die Waagen aber nicht wirklich viel kosten, könnte man sogar zwei bauen. Eine mit kleinen Wiegezellen und geringeren Abstand, damit man keine Probleme mit der geringen Flächentiefe bekommt und eine größere für F3J und F3B.

Gruß Lukas

whity · 2. Januar 2018

Moin Lukas,

danke für die Info, da hast Du ja richtig Luft

Stimmt, die Elektronik kostez nicht die Welt. Bei mir ist eher das Problem, daß ich keinen Zugang zu einem 3D Drucker habe, da muß ich zukaufen...

Grüße
Dirk

Thermikflieger007 · 2. Januar 2018

Stimmt. Vielleicht baue ich mir auch mal eine mit kleineren Wägezellen und vergleiche die Genauigkeit.

Kann auch ein paar 3D Druckteile fertigen, wenn jemand Interesse hat. Ein paar Teile habe ich noch hier, da ich noch welche baue

LG Lukas

kalle123 · 5. Januar 2018

Hallo. Bastle noch mit meiner "nicht 3-D Drucker" CG Waage herum.

Dabei tauchen drei Fragen auf, die ich so mit meinen bescheidenen Arduino Kenntnissen nicht beantworten kann.

Vielleicht kann mir ja hier jemand "auf die Sprünge" helfen

1. Beim Abgleich der LCs mittels Arduino IDE Terminal Anzeige tauchen in der ersten Zeile dies hier auf "⸮⸮F3X COG scale ;⸮Bat: ...."
Wobei aber im sketch das hier steht
"Serial.print("F3X COG scale ;");
Serial.write(254);
Serial.write(192);
Serial.print("Bat:");"

Woher kommen diese Zeichen "⸮⸮" ? Ist das ein Timing Problem?

2. Beim Abgleich soll ja möglichst die Versorgungsbatterie angeschlossen werden. Gleichzeitig ist aber auch USB anzuschließen. Irgendwie hab ich da in Erinnerung, dass es nicht so "prickelnd" ist, zwei Versorgungsspannungen (Batterie und 5V USB) gegeneinander zu fahren.

3. speziell an Tobias Reik.

Die Batt Anzeige im 1602 LCD I2C "pumpt" trotz stabiler Versorgung mittels Steckernetzteil (9V DC 500 mA) um 0.2V. An Vin konstante Spannung nachgemessen ... Seltsam?

Danke und Grüße KH

timof3j · 5. Januar 2018

Hallo Kalle,

ich bin zwar nicht Tobias, aber ich kann mich dir anschließen ich hab auch das pulsen.

Zu 2.

Ich habe den Abgleich nur mit der Batterie gemacht. Im Anschluss und zur Sicherheit hab ich den Wert im Sketch eingetragen.

Gruß Timo

Tobias Reik · 5. Januar 2018

Hi Kalle,

kalle123 schrieb:
1. Beim Abgleich der LCs mittels Arduino IDE Terminal Anzeige tauchen in der ersten Zeile dies hier auf "⸮⸮F3X COG scale ;⸮Bat: ...."
Woher kommen diese Zeichen "⸮⸮" ? Ist das ein Timing Problem?

Also ein Serial.write(254) sendet an Serial ja auch ein Byte.
Siehe http://www.torsten-horn.de/techdocs/ascii.htm - schaue hierzu unter ASCII(dez)

kalle123 schrieb:
2. Beim Abgleich soll ja möglichst die Versorgungsbatterie angeschlossen werden. Gleichzeitig ist aber auch USB anzuschließen. Irgendwie hab ich da in Erinnerung, dass es nicht so "prickelnd" ist, zwei Versorgungsspannungen (Batterie und 5V USB) gegeneinander zu fahren.

Der Arduino nimmt die höhere Spannung. Theoretisch kannst Du gleichzeitig beide Stromquellen aktiv lassen. Ich habe das auch vermieden

Code:

The power source is selected automatically.

Siehe https://store.arduino.cc/arduino-uno-rev3 im Reiter "Dokumentation" -> "Power"

kalle123 schrieb:
3. Die Batt Anzeige im 1602 LCD I2C "pumpt" trotz stabiler Versorgung mittels Steckernetzteil (9V DC 500 mA) um 0.2V. An Vin konstante Spannung nachgemessen ... Seltsam?

Die Spannung wird ja am Analogeingang alle 1000ms aktualisiert.
Mir kommt das jetzt eigentlich nicht komisch vor. Kann Dir am Wochende mehr dazu sagen, da ich gestern erst mein Netzteil bekommen habe

Grüße
Tobi

Edit: könnte mir vorstellen, daß der GND den unterschied macht - der Spannungsteiler ist ja auch im 1% "korrigiert"...
-> Wie gesagt, ich gebe bescheid wenn ich mehr weiß - mir war erst einmal wichtig die Batteriespannung überhaupt dauerhaft auf dem Display zu haben.

kalle123 · 6. Januar 2018

Tobias und Timo. Danke für die Antworten. Muss ich jetzt erst mal "sacken" lassen. Melde mich später dazu ....

@Timo.

Ich habe den Abgleich nur mit der Batterie gemacht.

Also dann wohl Verbindung zum PC (Arduino IDE Terminal) nur über RX/TX und GND, oder hast du jedes mal um gestöpselt, um den Abgleichfaktor zu justieren?

Gruß KH

timof3j · 6. Januar 2018

kalle123 schrieb:
Tobias und Timo. Danke für die Antworten. Muss ich jetzt erst mal "sacken" lassen. Melde mich später dazu ....

@Timo.

Also dann wohl Verbindung zum PC (Arduino IDE Terminal) nur über RX/TX und GND, oder hast du jedes mal um gestöpselt, um den Abgleichfaktor zu justieren?

Gruß KH

Nein nicht ganz.
Ich hab die Waage eingeschaltet und den Button 1 lange gedrückt, dann kommt man in das Justiermenü.
Es wird dann in der zweiten Spalte links der Wert angezeigt und rechts das Gewicht in Gramm.
Button 2 und 3 kann man hoch oder runterregeln bis die Gewichtsanzeige stimmt.

Ich habe mir danach den Wert notiert und in das Sketch eingefügt, damit wenn ich etwas mal ändere
nicht nochmal neu Kalibrieren muss, außer ich verändere etwas an der Mechanik.

Falls dir das zu umständlich ist, kann man bestimmt auch per USB Arduino Terminalverbindung
mit einem passenden Sketch die Werte darüber ermitteln.

Gruß Timo

Schwerpunkt Waage mit Arduino

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