{"id":4218,"date":"2018-05-16T12:36:42","date_gmt":"2018-05-16T10:36:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/?p=4218"},"modified":"2021-09-08T12:47:19","modified_gmt":"2021-09-08T10:47:19","slug":"baubericht-elektronische-schwerpunktwaage","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/?p=4218","title":{"rendered":"Baubericht: Elektronische Schwerpunktwaage"},"content":{"rendered":"<p>Ich finde es immer mega nervig den Schwerpunkt auf diesen wackeligen St\u00e4ndern konventionell aus zu wiegen&#8230;. Da braucht man noch etwas mehr Blei im Heck und beim Befestigen ist das Modell wieder verrutscht und muss neu ausgerichtet werden\u2026<\/p>\n<p>Als ich die elektronischen Schwerpunktwaagen im Netz gesehen habe war klar, dass ich sowas haben muss!!! Diese nutzen zwei elektronische Wiegezellen gekoppelt mit einem Mikroprozessor um den Schwerpunkt zu berechnen. Dabei liegt das Modell stabil auf zwei Auflagepunkten. Somit kann am Modell das Blei etc. auf der Waage befestigt werden ohne dass es st\u00e4ndig verrutscht.<!--more--><\/p>\n<p>Olav Kallhovd hat auf Github eine elektronische Schwerpunktwage incl. CAD Daten f\u00fcr den 3d Drucker, Schaltplan und Arduino Code ver\u00f6ffentlicht (<a href=\"https:\/\/github.com\/olkal\/CG_scale\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">https:\/\/github.com\/olkal\/CG_scale<\/a>).<\/p>\n<p>Leider ist diese f\u00fcr F3X Modelle und die Auflagepunkte sind f\u00fcr die schlanken F5D Fl\u00fcgel zu weit auseinander. Also musste ich das CAD neu machen.<\/p>\n<p>Die Auflagen habe ich etwas breiter konstruiert um auch Elektror\u00fcmpfe auf die Waage legen zu k\u00f6nnen. Um die F5D Fl\u00e4chen auswiegen zu k\u00f6nnen musste der Abstand reduziert werden. Daf\u00fcr werden u.A. die Wiegezellen an der Grundplatte gestapelt und ein Halter mit einem Adapter unterlegt.<\/p>\nngg_shortcode_0_placeholder\nngg_shortcode_1_placeholder\n<p>Die Waage kann aber auch f\u00fcr den gr\u00f6\u00dferen Abstand der F3X Modelle umgebaut werden.<\/p>\nngg_shortcode_2_placeholder\n<p>F\u00fcr kleinere Modelle wie F5D benutze ich zwei 1Kg Wiegezellen. F\u00fcr F3X kommen zwei 2Kg Zellen zum Einsatz.<\/p>\n<p>In der Elektronik kann ich zwischen den Wiegezellen umschalten.<\/p>\nngg_shortcode_3_placeholder\n<p>H\u00e4lt man den Taster gedr\u00fcckt, wird nach einigen Sekunden auf die 2Kg Zellen und dem weiten Auflageabstand umgeschaltet. Dr\u00fcckt man den Taster nur kurz, werden die Wiegezellen auf null gesetzt. (Achtung, tara dauert 2-3sek nach dem dr\u00fccken). Das Nullen sollte man nach einiger Zeit machen, da die Zellen mit der Zeit dazu neigen vom Nullpunkt zu driften.<\/p>\n<p>Da ich zwei unterschiedliche Zellentypen verwende, habe ich die Elektronik nicht in der Grundplatte, sondern in einer Box untergebracht. So kann ich die Wiegezellen \u00fcber einen Stecker auf der R\u00fcckseite einfach umstecken. Ein extra Arduino Nano Board ist somit auch nicht mehr n\u00f6tig und man kann das Display direkt mit dem \u201eHaupt\u201c Nano Board verbinden.<\/p>\n<p>Auch die zwei HX711 Messsignal Verst\u00e4rker f\u00fcr die Wiegezellen sind in der Box untergebracht.<\/p>\nngg_shortcode_4_placeholder\nngg_shortcode_5_placeholder\nngg_shortcode_6_placeholder\n<p>Von einer internen Stromversorgung mit zus\u00e4tzlicher Batterie habe ich abgesehen. Ich verbinde die Box lieber \u00fcber den Nano USB Anschluss einfach mit einer Powerbank oder Handy-Ladeger\u00e4t.<\/p>\n<p>Um die HX711 im Arduino Code an zu sprechen habe ich, genau wie Olav, eine HX711 Libary verwendet: <a href=\"https:\/\/github.com\/olkal\/HX711_ADC\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">https:\/\/github.com\/olkal\/HX711_ADC<\/a> (muss im Arduino-Verzeichnis in den Libarys-Ordner kopiert werden)<\/p>\n<p>F\u00fcr die Kalibrierung der Wiege Zellen bzw. HX711 findet man in dem HX711 Libary Verzeichnis unter \u201eexamples\/Calibrate\/Calibrate.ino\u201c einen Arduino Code, mit dem man die Wiegezellen kalibrieren kann. Diesen Code auf das Nano aufspielen, die Belegungspins des HX711 im Code anpassen und dann kann man mit dem Kalibrieren auf ein Referenzgewicht loslegen. Den Wert den dieses Tool dann ausgibt muss in meinem Code dann f\u00fcr diese Wiegezelle \u00fcbernommen werden. Jede Wiegezelle muss so kalibriert werden.<\/p>\n<p>Ich habe keine Kalibriergewichte, sondern verschiedene Bleigewichte, die ich vorher mit meiner Harzwaage (0.1g) vermessen habe, zum Kalibrieren genutzt. Scheinbar sind die Wiegezellen zur Referenzwage sehr genau. Die Wiederholgenauigkeit (bei Raumtemperatur) lag bei unter 0,5g.<\/p>\n<p>(Wer es ganz Genau wissen \/ haben will findet hier mehr zum Thema Genauigkeit von Wiegezellen hier: <a href=\"http:\/\/www.iforce2d.net\/loadCellGraph.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">http:\/\/www.iforce2d.net\/loadCellGraph.html<\/a> )<\/p>\n<p>Ich habe mal nachgerechnet was das f\u00fcr ein F5D Modell (1Kg) bedeutet: Wenn <u>eine<\/u> Wiege Zelle 2g zu viel anzeigen w\u00fcrde, dann wird der Schwerpunkt 0.0998mm falsch angezeigt.<\/p>\n<p>Bei einem F3K Modell (240g) mit zwei 1Kg Wiegezellen und 2g Fehler w\u00e4re der Schwerpunkt 0.413mm daneben.<\/p>\nngg_shortcode_7_placeholder\n<p>Wichtig ist aber auch im Code die exakten L\u00e4ngen von den Auflagepunkten untereinander und zum Anschlag-Pin an zu geben.<\/p>\n<p>Die Wiegezellen (Type YZC-133: 2x 2Kg und 2x 1Kg), das Ardurino Nano (1x), die HX711 (2x), ein 16&#215;2 LCD Display (1x) und den Taster habe ich bei Bangood bestellt.<\/p>\n<p>Die 3D Druck Teile habe ich bei Jens auf einem low-cost China Drucker gedruckt.<\/p>\nngg_shortcode_8_placeholder\n<p>Wer es nachbauen m\u00f6chte muss leider noch etwas Arbeit investieren.<\/p>\n<ul>\n<li>Meine CAD Daten (als STL) auf&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.thingiverse.com\/thing:3613799\">https:\/\/www.thingiverse.com\/thing:3613799<\/a><\/li>\n<li>Den Arduino Code k\u00f6nnt ihr hier runterladen&nbsp;<span style=\"color: #800000;\"><em>(update 05.06.2018: Bug in der Auswahl F5D vs. F3X gefixt, jetzt funktioniert es richtig)<\/em><\/span>:&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/CFD_CG_scale.zip\">CFD_CG_scale.zip<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>Einen Schaltplan habe ich nicht erstellt.<\/p>\n<p>Der Anschluss vom Display habe ich so gel\u00f6st:<\/p>\nngg_shortcode_9_placeholder\n<p>Dies ist nur eine Beispielzeichnung, die eigentliche Pin-Belegung zum Nano bitte dem Code entnehmen oder anpassen. Das Poti ist ein 10k Poti und dient der Kontrasteinstellung vom Display.<\/p>\n<p>Aber mit der Anleitung zum Display und die Beschreibung im Code (an welchen Pin was kommt) sowie etwas Erfahrung mit Ardurino und Co sollte man in der Lage sein das ganze nach zu bauen.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Im RC-Network gibt es auch diverse Beschreibungen in diesem Thread: <a href=\"http:\/\/www.rc-network.de\/forum\/showthread.php\/658919-Schwerpunkt-Waage-mit-Arduino\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">http:\/\/www.rc-network.de\/forum\/showthread.php\/658919-Schwerpunkt-Waage-mit-Arduino<\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ich finde es immer mega nervig den Schwerpunkt auf diesen wackeligen St\u00e4ndern konventionell aus zu wiegen&#8230;. Da braucht man noch[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":4803,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[17],"tags":[],"class_list":["post-4218","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-b_bauen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4218","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4218"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4218\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4804,"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4218\/revisions\/4804"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/4803"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4218"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4218"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.koelleteam.de\/wordpress\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4218"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}