Messung von Kräften

[NRicola]

Jetzt fangen die Spekulationen an: könnte man nicht die Piezos zu Schwingungen anregen und die "Amplituden" (Leichtfüßigkeit des Stromflusses??? Rückkopplung??? ...kA wie dazu sagen) registrieren. Große Amp =wenig Belastung und inversum. Dann bräuchte man nicht ständig messen. Ginge sowas?
Grüß
NRicola

[Thoralf]

vergeßt Piezos. In der professionellen Kraftmeßtechnik werden die auch nur selten eingesetzt.
Die DMS-Variante ist schon nicht schlecht und als Verformungskörper hast du ja die Roboterbeine. Wenn die als Biegestab (quasi Spinnenbein) nicht zu stark belastet werden, so daß die Biegung noch reversibel ist, bekommt man brauchbare Meßwerte, die ziemlich stabil, auch langzeitstabil sind. Ich hab dazu in nem anderen thread schon was geschrieben. Vielleicht kannst dus gebrauchen.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...781&highlight=

Ergänzung/ kleiner Tip: Für die aufgeklebten DMS kannst du auch durch einfaches "dranhängen" einer definierten Gewichtsgröße eine Kennlinie aufnehmen ...


nimm statt der feder einfach einen kleinen öldruckstossdämpfer
ausm modellbauladen


also, öldruckstossDÄMPFER wird da nix bringen, du meinst wohl einen hydraulikzylinder. mit dem könntest du dann den druck messen und der wird auch nicht nachgeben

(schreib doch einen Namen drunter, das ist besser für eine Diskussion, Manf)

Bin begeistert, Suche seit über einer woche etwas, um die kraft einer automatischen türe (das zudrücken von zb lifttüre (max 300-400N)) zu messen.
genau sowas wie der 2. beitrag dieses threads (von NRicola) ist das was ich mir da vorgestellt habe-nur wo gibts es sowas (erschwinglich)(und wozu sind da 2 dms (links und rechts) drauf?).
weiter im text steht da, das der grosse c einen dms (oder vielleicht das ganze gerät) im programm hat - finde nichts, kann mir da wer weiterhelfen!
aber auch wenn ich google nach einem dms finde ich kein erschwingliches angebot das für mich privat in österreich zugänglich wäre.
könnte mir da wer beschaffungstipps geben?
danke, frohes schaffen,
steve

[ranke]

@ root

Im Moment helfe ich mir so, daß in der Schubmechanik eine
Zug/Fruckfeder durch die Zug/Druckkräfte verformt wird
und einen Ferritkern in einer Spule Verschiebt. Diese Spule ist
Teil eines HF-Oszillators. Das wird dann runtergeteilt und
gibt als Frequenz so halbwegs die auftretenden Kräfte wieder.

Wenn man nicht den Ferritkern in einer Luftspule verschiebt, sondern den Luftspalt in einem (sonst geschlossenen) Ferritkern ändert, dann reagiert der Schwinkreis schon auf wenige Prozent Änderung des Luftspalts. Bei entsprechend kleinem Luftspalt kann man also sehr kleine Bewegungen messen. Damit kann die Feder sehr steif werden. Ist allerdings nichtlinear und man bekommt auch so Dinge wie Wärmedehnungen mit in die Messung.
@ steve:

nur wo gibts es sowas (erschwinglich)

erschwinglich ist relativ...
Google mal nach "Kraftmessdose" oder "Wägezelle". Eher teuer. Alternative ist Selbstbau, wie ihn Thoralf in https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...781&highlight= beschreibt. Ich habe nur von anderen Leuten gehört, daß die Kleberei nicht so ganz trivial sein soll.

wozu sind da 2 dms (links und rechts) drauf?

Man benützt meistens mehrere (2 oder 4) DMS pro Meßstelle. Gründe sind z.B. daß die temperaturabhängigkeit des einen DMS durch den anderen DMS kompensiert wird. Man kann durch geeignete Anordnung auch unerwünschte Kraftkomponenten aus der Messung herausnehmen.
Beispiel von NRicola's G:
Wenn die Kraft F wie in der Zeichnung wirkt, dann wird der linke DMS verlängert (Widerstandserhöhung), der rechte gestaucht(Widerstandsverminderung). Durch eine geeignete Brückenschaltung verdoppelt sich damit der Effekt der Widerstandsänderung. Wird dagegen am oberen Ende eine Richtung des Pfeils "L" aufgegeben, dann werden beide DMS entweder verlängert oder gestaucht. Durch die Brückenschaltung wird das kompensiert. Bei nur einem DMS hätte man ein Signal bekommen für etwas, was man gar nicht messen wollte.

[farmerjo]

Vergißt Piezo?
Dann frag mal die Jungs von Kistler. Piezokraftmessdosen sind meiner Meinung nach ziemlich weit verbreitet. Gerade wo es auf eine praktisch Wegfreie Messung ankommt sind die sehr beliebt. Hab damit auch gearbeitet klappt ohne Probleme. Der Trick ist das die irgendwie gepulst betrieben werden. Genaues weiß ich auch nicht, ein Techniker von Kistler hat die damals in betrieb genommen. Nachteil ist denk ich mal der hohe Preis und die vorhandenen Nullpunkt drift. Probleme wegen zu kurzer Auslesezeit und nur Kraftänderungen waren mal.

Gruß Johann!

[NRicola]

Hmm, mir ist auch grad eingefallen (lustigerweise noch bevor ich diesen letzten Post hier gelesen hab - und fühlte mich doch gleich mal eben durch diesen bestätigt) dass man ja gar nicht kontinuierlich die Piezos ausmessen muss. Es reicht doch auch einen Kondensator mit reinzuschalten und ihn zu laden. Dann kann man eben pulsweise die Ladung dessen abfragen. Hat er seine Ladung verändert, muss der Piezo sich gerührt haben. Man kann daraus die gesamte Piezobewegung ablesen und dann auch mal eben den Kondi wieder aufladen. Oder gleich das ganze im ungeladenen Zustand betrieben - und wenn ne Ladung da ist, dann auf Piezoaktivität schließen.
Was haltet ihr von dieser Theorie?
Grüß
NRicola

[root]

Hallo, NRicola,
Ich würde mal sagen, das funktioniert so nicht, da die Ladung des Kondensators immer nur gelesen wird. Will sagen die Piezobewegung wird immer nur die Differenz nachladen oder abziehen. So ein Kondensator hat halt auch Verluste und die Meßschaltung ist nicht unbegrenzt belastungsfrei. Es müßte dann wohl immer mal wieder wie beim DRAM einen Refresh geben, wobei das beim DRAM insorfern noch einfacher ist weil die absolute Ladung nicht interresant ist. Dh man kann, wenn man eine log. 1 erkennt den Kondensator voll machen. Hier in diesem Falle müßte der Ladungsbetrag exakt wieder hergestellt werden. Weis nicht wie man das machen könnte.
Ich werd mich bald mal mit der weiter oben beschriebenen Luftspaltverschiebung eines Ferritkernes beschäftigen, sobald ich ein Federmaterial gefunden habe welches die benötigten Eigenschaften hat.
Diese Idee klingt mir recht vielversprechend. Es sind nur noch ein paar Kleinigkeiten zu klären wie magnetische Schirmung, der Frequenzbereich, HF-Eigenschaften und und und...
mfg
Andreas

[ezfox]

Ich werd für meinen Hexapoden Foliendrucksensoren benutzen:
"Drucksensoren sind ähnlich wie Folienschalter, ändern aber, im Gegensatz zu konventionellen Schaltern, den Widerstand bei in Normalrichtung aufgebrachtem Druck. Ein Fingerdruck von 10 g bis 10 kg auf einen Sensor bewirkt, dass der Widerstand von ca. 2 MΩ auf ca. > 3 kΩ abfällt, ca. 10 000 000 Auslösungen."

Einen davon an jedem Bein.
Damit auch gemessen werden kann wenn das Bein nicht ganz senkrecht aufsetzt, will ich Halbkugeln aus Silikon aufbringen.

Diese Sensoren gibts z.B bei Conrad - einfach nach "Drucksensoren" suchen.
Wenn man die über einen Spannungsteiler und AD-Wandler ausliest, sollte es doch funktionieren, oder ?

Gruß, da Fox

[NRicola]

hallo ezfox.
Hast du damit schonmal rumgespielt? Ich glaube jetzt genau einen solchen Drucktaster (ebenfalls von Conrad) hier zu haben und ich habe eigentlich festgestellt, dass es quasi auch nur eine 1/0-Differenz gibt. Sprich der Widerstand ist nicht proportional bzw indirekt prop. zum "Fingerdruck", sondern wenn ein gewisser Druck erreicht ist, fällt der Widerstand schlagartig auf genannten Wert. Leider hab ich hier nicht die Mittel um das genauer begutachten zu können, deshalb musste ich immer mit dem (ungenauen) Fingern probieren. Aber gut, vielleicht sind das ja auch nicht die gleichen Sensoren, von denen wir hier reden. Meiner wäre der mit der Best-Nr: 182397.
Grüß
NRicola

ädit: Nagut, ich muss mich wohl korrigieren. Mit ein paar Spielereien hab ich nun festgestellt, dass der doch "sanfte" Abstufungen macht.