Kraftmätning Trådtöjningsgivare

det är nästan det enda sättet om man skall få ut en signal som inte drunknar i andra störningar, att döräkna fram offetfel, temperaturglidningar mm i senare led i beräkningarna går sällan bra.

har ingen betydelse så länge den samlar in data i tänkt takt.

Ofta kan leverantören ge appnötter på typiska interface och du kan utgå från att det alltid inkluderar OP-ampar i mer eller mindre listiga kopplingar (för att just undertrycka brus och störningar) + feature som autokalibreringar mm - en faktor som måste tas med här om bryggan inte är kompencerad, är tex. temperatur, då 'skalan' på spänningsförändring per kilo kan glida runt med temperaturen.

en designparameter är också hur noggrant du vill mäta - gram, hekto, kilo, om du bara är intresserad av realtiva förändringar eller om absolutvärde är viktigt osv.

ja - och räkna med att du själv får tillverka kretskort för att interfacea detta då dett är knappast något som hittas hos kjell o Co...

däremot har nog lastcellsleverantörer förmodligen förslag på färdiga enheter på DIN-skena mm. som kan köpas för ganska mycket pengar

- det är industriprylar vi pratar om och de flesta vågleverantörer bygger sin egen utrustning till stor del med kanske gränssnitt som 4-20 mA strömloop mm.

det stämmer - många A/D-omvandlare kanske har en ingångsområde på 0-5 volt (0 - 3.3 Volt) uppdelat i 16384 steg (14 bitar) - 65536 steg (16 bitar) och på en sådan skulle du dela upp lastcellens 0 - maxvikt @

10 mV på 32 steg ungefär vid 14 bit, 128 steg vid 16 bit omvandlare.

dvs väldigt grov upplösning - och du kommer ha enorma bekymmer med nivåer nära 0 Volt pga. brus samt att AD-omvandlare sällan går bra i sina ändlägen.

du behöver förstärka signalen ca 500 ggr till och börja med om din AD-omvandlare skall ge vettig upplösning. Du bör också kunna placera '0' med DC-offsetjustering så att den inte är utanför eller för långt upp på AD-omvandlaren mätområde osv.

Sedan är det en massa praktisk tjafs som måste till som nollställning, filtrering - utbalansering av brygga

- ja, förutom att det är differetiella ingångar osv.

Har du dessutom 16 bitars upplösning så måste det byggas väl i avseende brus och uppfångade störningar - 16 bit omvandlare ger ca 2.3 gram upplösning om lastcellen klarar 150 kilo ( vilket nog är minimum då det finns väldigt tunga männinskor) och en nivåsteg motsvarar 76.3 uV vid en

5-volts omvandlare.

--
med andra ord finns det en hel del och trassla med om man inte hittar 
färdiga prylar och du kommer nog att finna att den analoga delen kommer 
ta mycket längre tid att få ordning på än motsvarande på programsidan,
- speciellt om man är ovan.

Att bygga interface är nästan alltid det som kullkastar dom 'stora' 
planerna och dom 'finurliga' programmen som man slänger ihop på en 
pisskvart - tror man...

att skriva programet som tar hand om det insammlade mätdatat är inbland 
det enklaste delen av jobbet...

Torbjörn!

Tack för ett som vanligt initierat och uttömmande svar.

Jag *har* googlat och om jag t.ex. söker på "USB strain gage" så hittar jag en komplett enhet som tycks kunna göra jobbet tillräckligt för mitt behov. Den har drivspänning för bryggan, förstärkare och A/D-omvandlare i ett paket. Tyvärr bara för en kanal, och jag behöver ju två.

Man hamnar tyvärr ganska/mycket högt i pris. Detta är ju "proffs-grejor".

Den övriga delen att mitt golf-system är ju byggd med "konsument-elektronik" och när det gäller datorer och DV-kameror så får man numera mycket för pengarna!

(Det visar sig som en följd av en annan googling att det faktiskt finns en typ av känsliga A/D-omvandlare med USB-gränssnitt, som faller under kategorin "billig konsumentelektronik" och det är enheter för in- och utmatning av ljud. Vet ej om dom kan appliceras på mitt problem, men anar att så inte är fallet)

Efter ditt inlägg, samt från en del annan information, så inser jag att detta är ett område som man nog skall ha ganska stor respekt för!

Å andra sidan håller jag på och sätter upp vad som säkert blir landets bästa "swing-studio", och det vore "smutt" att kunna lägga en snygg vikt-fördelningskurva ovanpå videon...

Jag skall borra lite djupare i detta!

/Johan

Kom just på en sak:

Jag har gjort ett stort feltänk! Man behöver ju bara *en* våg. Den vikt som inte ligger på den "vägda foten" måste ju ligga på den andra!... Spelaren kan ju börja med att ställa bägge fötterna på vågplattan för att kalibrera. Sedan vet jag ju vilken procent av vikten som ligger på vilken fot!

Detta gäller så länge spelaren inte hoppar under swingen, men det är

*inte* vanligt. Däremot hoppar man ibland *efter* slaget, men det är en annan sak....

Projektet blev genast mera rimligt....

/Johan

tja, då får du ha två enheter... - alternativ bygga en multiplexer med dom problem det kan medföra när man kopplar ihop två sensorer mot samma jordar osv.

troligen för att den inte hanterar DC-spänningar eller väldigt låga frekvenser pga. en blockerande kondensator på ingången - dessutom kan det ibland finnas switchcap-filter (som antialisingfilter) som kan bråka, då en del har både låg och höggpassfilter inbyggd i sig (tex. för modem och telefoni-bruk då allt under 300 Hz skärs bort för att inte belasta AD-omvandlaren rent amplitudmässigt

- som 50/100/150 Hz brum)

ofta kan sådant slås av och på med flaggor i själva AD-omvandlaren, men är inte säkert åtkommligt via USB-gränssnittet.

---

tja - det är mycket olika saker man skall ha lite koll på, som annars ger ohanterliga problem och 'konstiga' fel om man inte vet lite bakgrund till dess upphovsmekanism.

Tex fins det övervägande risk för brum och brus mellan din lastcells mätbrygga och den inkopplade PC:s chassijord och störningar från den switchade nätaggregatet - vilket innebära fullt balanserade ingångar från sensorn och trimpunkter för att finjustera detta - samt en avstörd matning till bryggan, vilket kan vara en liten historia att få till bara det...

Det här är lika knepigt som att hantera mikrofoner för ljudinspelningar i studioklass och skall hanteras med dom ögonen innan signalen är så uppförstärkt och buffrad att den blir robust mot störningar.

detta innebär att man har i princip har en instrumentförstärkare som 'avlyssnar' mätbryggan så nära monterat lastcellen som möjligt och förstärker samt buffrar signalen mot 'skräpigare' miljöer som A/D-omvandlare i PC-miljö i senare led.

Alla dom beskrivningar som du hittar som interfacea mot weatstonbryggor i olika former av givare, är mer eller mindre instrumenförstärkarkopplingar.

Ge inte upp hoppet - det kanske finns lastceller med konditionerade signaler som du kan få ut.

(med konditionerade signaler menas att enheten i sig har elektronik eller burk utanför som ger utsignal passande någon standard som 4-20 mA strömloop - 60 mV, 0-1, 0-5 Volt utsignal, buffrat och klart och avsedd att transporteras på ledningar i störd miljö)

tja det fins ju pengar i golfbranchen än så länge - så det kanske finns ekonomisk utrymme för industriella prylar åtm. så här i början :-)

det är först i serieproduktion som man kan börja hyvla på ingående komponeters kostnad, medans i prototyutveckling så är det nedlagda timmar på projektet som står för den största kostnaden, där en komponent som kostar 1000:- eller 2000:-/styck inte har någon avgörande betydelse i detta fallet. Däremot skall man titta på interface så att man vet att det fins billigare alternativ den dagen det börja bli volym.

/TE

Kan gå, men jag tror att du vill ha två vågar förr eller senare ändå då det är en viss röresedynamik i olika riktningar i kroppen under slaget, som tex acceleration och retadartion av klubban under slaget samt att dessa är i olika possition före och efter slaget.

det slog mig - går det inte att använda befintliga lastceller med förstärkare och allt från vanliga personvågar - signalen förstärks, buffras och går in till en A/D-omvandlare där också och kanske är på hanterbara nivåer på ingångspinnen där.

Trögheten är förmodligen på mjukvarenivå vilke innebär att signalen till A/D-omvandlaren är snabb i respons.

- bara ett förslag (som dock kräver lite reverse engineering)

/TE

Johan Stäck Decided to say:

En tanke, det är ju inte absoluta vikten du är ute efter utan den relativa belastningen mellan fötterna. Om du bygger en vippbräda med gummikuddar under i varje ända och kompletterar den med en lägesindikator kanske du får samma effekt. Du får antagligen kalibrera om den emellanåt då kuddarna slits, men det får ställas mot kostnaden för vågceller.

Annars är någon form av hydraulisk lösning med läsning av tryckskillnad en annan möjlighet. Att vågceller är dyra beror antagligen på att man vill ha säker läsning av absoluta vikten även vid stora utslag.

-- It's hip to be square.

Roland

När det gäller möjligheten att använda vanliga personvågar som utgångspunkt, så är detta just vad phidgets gör, och dom har som du kan se själv försett dom med USB-interface och säljer för 130 Canadadollar. Frågan är bara hur snabba dom är. Man sägs få upp till 20 mätvärden per sekund, men frågan är vad dessa mätvärden representerar...

Funderar på att köpa en och testa, jag tänkte ändå köpa lite andra prylar från dom. Dom säljer drivare för vanliga modell-servon med USB-interface, och det kan bli en mycket enkel lösning för att bygga en boll-matare...

Det här med pengar i golfen är en intressant sak...

Många spelare betalar gladeligen många tusen för en enda klubba om dom tror att den kan ge dom några meter längre utslag.

Däremot är man ofta ganska obenägen att betala för det som verkligen skulle ge dom ett bättre spel, nämligen lektioner.

Det är här jag tänker visa vad en riktigt väl uppbyggd swing-studio kan göra för vinterträningen...

/Johan

det enda jag ser är att inhandla 1-2 styck dito och se vad det går att göra ur programeringsperspektiv och utprovning med hjälp av prakiska övningar.

jag misstänker att själva slaget är en ganska snabb process vilket innebär få sampel under själva slaget.

Sedan måste man avgöra vad som är viktigt - viktförhållande före och efter slaget eller om det är förflyttningen under slaget som man sätter fokus på - det är sådant som kan vara skillnaden mellan enkel våg till avancerad snabbsamplande dito.

dock är 20 sampel/sek relativt snabbt ändå och är kanske tillräckligt för dig. (även om jag inser att det blir lite knepigare att koppla värdena till dina 25/50-frame per sekund.

mao. materialsportare...

själv har jag skjutit 49:or gång efter gång med skytteklubbens pistoler som är i varierande skick - medans snubben (oftast) som har 'allt' i både vapen, kläder och tillbehör, skjuter som en potta skit...

fins ingen utrustning i världen som kan kompensera dåligt/otränat utförande i idrotten - det är träning, träning och råd och styrning med träning som ger dom stora framstegen och det är först när man närmar sig toppen av sin förmåga som utrustningen börja ha betydelse.

Det är samma sak som att sälja tjänster - saker kan man spara på och visa upp för att imponera på sina vänner - medan en tjänst är osynlig och konkurerar alltid med 'sin egent tid' hos personen - dvs. 'det där kan jag göra själv - om jag har lust' och därmed dess värde - tyvärr...

Lycka till - någon gång i livet kanske jag också provar på golf :-)

/TE

Vikt kan mätas på många sätt t.ex. trycket i en belastad luftkudde. Eller optisk avläsning av fjäderlängd (F=kx).

Sedan så finns det digitala vågar i konsumenthandeln. Och dessa borde inte var så svåra att få ttl tåget till pc'n. USB interace (1.5 mbps) kan göras mha PIC/Atmel chip i mjukvara.

Lustigt sammanträffande... Jag har idag på morgonen fått leverans av en elektrisk personvåg från

Det är precis det som du beskriver: en enkel elektronisk personvåg som är kompletterad med ett USB-interface. Sitter och labbar med den just nu, och efter en snabb test så verkar det som att den kommer att lösa mitt problem på ett utmärkt sätt. Dom tar 130 Canadadollar för en. Jag såg på ÖB i helgen el-vågar för 99 kr, så det vore kul att prova att göra något själv..

Har du egna kunskaper/erfarenheter om att bygga USB-interface som du beskriver? M.v.h

/Johan

Jag känner en som har gjort det. I princip samplar man usb paketen. Varefter sedvanlig bit recovery o.dyl äger rum. USB är egentligen som ethernet men utan någon större tålighet elektriskt. USB förlängning över 5 meter ska tydligen kunna slå sönder sändar utgången pga elektrisk reflektion.. :)

USB2 är däremot tydligen en värre nöt att knäcka. Å andra sidan finns det fpga med inbyggda 10 Gbps interface. Så det fixar sig väl. Glöm inte firewire om du behöver lite fart. Den klarar tydligen mer än en host vad jag minns. USB är tämligen hjärndött i det avseendet.

Ett enkelt sätt att mäta vikt skulle kunna vara att ha en fjäder som motstånd och sedan mäta avståndet mellan plattorna mha skjutpotentiometer.

Piezo kristaller avger ström vid tryck _förändring_. tips.. typ :)

är också idel öra!

dvs hur mycket fins färdigt i form av libbar för USB-stöd i utvecklingskitet resp. hur mycket måste man snickra själv.

Då min mnemonickstack i huvudet är full sedan motorola 6800 och 8051-tiden så förutsätter jag förståss att utvecklingen görs i C-kod utan dyr separat inköpt utvecklingsmiljö utan allt sådant följer med i utveckligskitet samt att det inte är snöpt i avseende kodstorlek som tidigare brukade vara vanlig begränsning...

jag har ett flertal projekt som har stanna i hyllan just för att utvecklingsmiljö med C-kompilator har varit aldelles för dyrt för att vara motiverbar i kostnad - speciellt för hobbybruk...

/TE

möjligen slår sönder datapaketens innehåll ja, inte att det krachar USB-gränssnittet elektriskt.

på den punkten kan jag inget annat än hålla med, det är väldigt illa designat om man tittar efter lite, som tex. att man inte vet vad impedanmatchning är för något (och orsakar datakorruption vid långa kablar enligt ovan) förrän vid USB2.0 då man var _tvungen_ att läsa på lite för att få något alls att fungera... - och för att få det bakåtkompatibelt mot USB1.1 och USB1.0 så blev intefacen ännu sörjigare konstruktionsmässigt och med onödigt dyra och skärmade USB-kablar .

usch, fy och blä - inget som en seriös konstruktör skulle vara stolt över och är en produkt av digitalknuttar som ger sig på något som de inte känner till och begriper - och ser misstagen först efter man har byggt sig fast i en standard och kan inte backa...

IDE-bussen utvecklades på samma fina sätt... alla kommer väl ihåg dom mångledade dyrare specialbandkablarna när man skulle över 100 MB/s medan SCSI tutade på vidare med samma gamla 'glesa' bandkablar i dubbla datatakten per ledare som IDE-bussen och 12 - 15 ggr längre kabellängd...

I detta avseende är Firewire bättre designat - dock inte helt bra där heller, men med kretskopplad filosofi kan man där i allafall garantera banbredd och tidrespons utan att konkurera och störas av annan trafik.

sedan är firewire multihost och kan byta roller i trafikflödet, vilket USB defintivt lider av då det är ett pollat system med bara en master ( PC:n). det sistämda är också en orsakt till att USB aldrig riktigt kan ersätta rollerna som tex. RS232 kunde göra med könbyten och rollbyten mm.

principmässigt är det enkelt, sedan var det här med att bygga grejorna också... att bygga en våg som mäter lika mycket oavsett om man står på mitten eller nära kanterna av vågen är inte helt enkelt - öppna en badrumsvåg så skall du få se vad man gör där för att minimera tyngdpunktens placeringsverkan på mätvärdet...

/TE

Kan ha varit C.. kan ha varit assembler. Men timeing beräkning borde ge svar. Tror inte det vart libbar el utvecklingsmiljö. Dessutom kommer både PIC & Atmel med färdig kompilatormiljö för win32 (usch :) som är gratis. Till PIC finns en del fri källkods verktyg också.

Den lägsta hastigheten på USB är 1.5 Mbps (modulation?). En enchips dator går väl på 1-20 MHz.

Man ska nog inte glömma dom rent affärsmässiga aspekterna. Då apple/firewire vet att ta betalt per port eller hur det var.

För att inte tala om olika typer av elektrisk typ. Öppen kollektor, Totempåle, tristate..blandat i en underbar röra plus att det slarvades friskt med buslängder, emi, och kapacitans.. crc kontroll av att allt går rätt till uppnås först med udma.. rysk roulette? :)

En del digitalkameror har firewire numera. Kanske usb förlorar på längre sikt pga just multihost möjligheten.

Berätta gärna .. ;)

du menar att upphovsmännen skulle betala för dyngan som släpptes ut - som en miljöavgift till köparna som ta emot produkterna.

Det fins ingeting där som är så genialiskt eller har verkshöjd nog som motiverar några som helst avgifter...

jojo - dock, det fungerade tillräckligt bra tills datatakten gick över en viss gräns (166 MB/s ?)och man var tvungen att titta på seriella alternativ istället - någon borde fråga IDE-konstruktörerna varför man kan lösa 16 ggr högre datatatakt på ett trådpar på något som nätt och jämt klarades på 16 trådpar innan - jag skulle i allafall bli lite röd om halsen som konstruktör :-)...

Var det mr. shugart himself på seagate som visade hur man gör igen, nu när någon frågade.... :-)

(det var Shugart som uppfann gränsnitten till SCSI, MFM-diskar och diskettstationer som används än idag - och dom använder terminatorer där det behövs!!! - dvs. utvecklarna där hade lite känsla för transmissionsteori och gjorde fungerande kompromisser även om de var långt ifrån perfekta lösningar.

ST som i ST506 på seagates hårddiskar stod för Shugart Technology alltså shugart-kompatibel hårddisk i en tid då det inte var självklart vad som var standard. )

du har rätt - det käns som en brytning nu då det tidigare verkade som att firewire förlorade mot USB - snarar går åt andra hållet nu. dessutom finns firevire med 800 MBit/s och planlagt tom. 1600 MBit/s

ett race som USB kommer att ha väldigt svårt att hänga med på om de inte offrar bakåtkompabiliteten...

själv vet jag i allafall vilken alternativ som gäller vid inkoppling av externa hårddiskar - inte USB i allafall, har för dålig prestanda...

Undras inte om ny teknik eller liknande tidning hade en not om detta - det är ganska klurigt och har helt klart högre genalitetsklass än ovanstående USB-buss... ;-)

/TE

Det handlar mer om möjligheten att ta betalt. Kan dom så gör dom.

IDE har patchats varje gång företagen behöver sälja mer eller behöver utöka begränsningar som t.ex. udma33 med crc16. För att inte tala om 127 Gbyte.. :) (btw scsi-U160 kör crc32)

ST, RT, Floppy diskar hadde rätt mycket gemensamt. IDE diskar var mer som en förlängning av AT-bussen med implicita komplikationer.... Således AT diskar är i princip en bussförlängning utan full adress bus och en del andra signaler. Compactflash är mycket likvärdigt.. varav trådlösa kort etc.. med CF anslutning.

Deja vju a "int 21" ;)

Beror på uppgiften. En fördel med USB är ju att varenda moderkort fick det pålött vare sig man ville ha det eller inte.

Beror väl på att konsumenter kan se själva omgående om vikten är åt h-vete :=) Och jämför med föregående analoga modeller.

jo, men det ligger mera på mjukvara och överenkommna CHS-adresseringar om man nu inte kör SCSI-paket för hela slanten numera när OS:t väl har snurrat igång. Även SCSI-protokollet har ju växt till efter hand med allt större bitrymd för rymma adresserna till sektorerna på även gigantiska hårddiskar - det var få som kunde tänka sig 2-300 GB diskar runt 1982 då 12 Mbyte var enormt stort...

Jo - sätta en 74HC244 och 74HC373/374 som buffrar mot bandkabeln från ISA-bussen är precis en lösning värdig digitalknuttar...

- och det går väl an så länge man håller sig runt 8 MHz som ISA-bussen...

jo, det är ju så man etablerar en standard - se till att pyra in det så att bättre alterntiv inte har en chans att konkurera den dåliga lösningen i pris... - om det inte är väldigt mycket bättre.

Nu kom ju firewire och USB samtidigt och slaget är inte avgjort ännu - trots allt är det svårt att undvika se prestandaskillnaden mellan USB och firewire till firewires fördel i det verkliga livet och att folk upptäcker USB:s

480 MBit/s är mest bara papperssiffor som inte kan bevisas praktiskt...

Jag tror att man får leva med båda busstyperna lång tid framöver då dom löser lite olika saker, trots allt.

har dock för mig att de enklare digitala vågarna har precis samma upphängning som de med roterande skiva, nu med elektronisk avläsning istället :-)

/TE

Där har vi lösningen.. :>

Spraya greykod på baksidan av skivan, sätt lämpligt antal optotransistorer som kopplas till ett parallell-in/seriell-ut chip vidare till en PIC som snackar usb 1.5mbps.

Btw, har du något tips på usb2/fw chip som man kan koppla till sina digital konstruktioner?