SMD Kraftsensor

[Michael S]

Hallo,
kennt jemand billige SMD-bestückbare Kraftsensoren (Größe ca. 3x3mm),
z.B. Piezos.
Der Preis sollte deutlich unter 30 Cent pro Stück liegen (für große
Stückzahlen), Genauigkeit ist nicht so wichtig.

Hab schon überlegt, nen billigen Kerko zu verwenden und dessen
Piezoeigenschaften zu nutzen.

Michael

 

[Rafael Deliano]

Kraftsensoren können meist DC.
A la Waagen die mit DMS aufgebaut werden.

Billige, schlechte Kraftsensoren wären z.B.
http://www.embeddedFORTH.de/temp/Polymer.pdf
die auf Kohle a la Kohlekapseln aus Telefon beruhen.
Paßte pekuniär, von Bauform optimal für meine
Anwendung.

Andere Alternative war Gummi dessen Verformung
man mit SMD-Reflexlichschranke auswertet.

Bzw. Gummi mit zwei Leiterplattenschnippsel
die man kapazitiv auswertet. Kapazitiv ist gängiges
Vefahren für Briefwaagen.

> z.B. Piezos.

Machen nicht DC, nur AC.
Scheiben aus Piepser kann man angeblich für
üppige Rütteleien verwenden.

MfG JRD

 

[Michael S]

Am 15.08.2014 16:07, schrieb Rafael Deliano:
> Kraftsensoren können meist DC.

ja, das wäre für meine Anwendung wichtig.

A la Waagen die mit DMS aufgebaut werden.

Billige, schlechte Kraftsensoren wären z.B.
http://www.embeddedFORTH.de/temp/Polymer.pdf
die auf Kohle a la Kohlekapseln aus Telefon beruhen.
Paßte pekuniär, von Bauform optimal für meine
Anwendung.

Ich muss eher im Bereich von Millinewton messen, hatte ich vergessen zu
erwähnen.

Andere Alternative war Gummi dessen Verformung
man mit SMD-Reflexlichschranke auswertet.

Licht scheidet wegen Verschmutzungsgefahr aus.

Bzw. Gummi mit zwei Leiterplattenschnippsel
die man kapazitiv auswertet. Kapazitiv ist gängiges
Vefahren für Briefwaagen.

Ich hatte eigentlich auf sowas wie einen 2512er Widerstand aus Leitgummi
gehofft, der seinen Widerstand ändert, wenn man von oben auf den Gummi
drückt.

Absolute Genauigkeit und Linearität ist nebensächlich, Wiederholbarkeit
ist wichtiger. Wird aber eh laufend nachkalibriert.

z.B. Piezos.

Machen nicht DC, nur AC.

Hmm, schlecht.


--
Michael

 

[Rafael Deliano]

Reflexlichschranke
Licht scheidet wegen Verschmutzungsgefahr aus.

Ich habs dann nicht weiterverfolgt, aber wäre in
in meinem Fall Gummi mit Deckel gewesen der
innen Alufolie als Spiegel gehabt hätte:
http://www.embeddedFORTH.de/temp/Rubber.pdf

> 2512er Widerstand aus Leitgummi
Kontaktierung/Reflowlötung schwierig.
Der Leitgummi hat entweder Metallpartikel oder Kohle
beigemischt. Die Leitfähigkeit ist dann zwar
auch von der Andruckkraft abhängig, aber er muß
schon arg zusammengepreßt werden damit sich da
viel tut. Millinewton eher nicht.
Es wurden auch schon empfindlichere Eigenbau-
Drucksensoren aus dem Inhalt von Telefon-Kohlekapseln
ehedem gebaut. Aber die Stabilität war
zu gering für kommerziellen Einsatz.

MfG JRD

 

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Michael,

Du schriebst am Fri, 15 Aug 2014 19:11:23 +0200:

Ich muss eher im Bereich von Millinewton messen, hatte ich vergessen zu
erwähnen.

Stßckerl leitfähiger Schaumstoff wie fßr IC-Versand zwischen zwei Cu-Folien
(Basisplatine unten, dĂźnnes PlatinenstĂźckerl oben, dazwischen Drahterl)?

--
--
(Weitergabe von Adressdaten, Telefonnummern u.ä. ohne Zustimmung
nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
-----------------------------------------------------------
Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
-----------------------------------------------------------

 

[Kai-Martin]

Michael S wrote:

Ich muss eher im Bereich von Millinewton messen, hatte ich vergessen
zu erwähnen.

Ein Millinewton entspricht der Gewichtskraft eines Objekts mit 0.1 mg
Masse. Das ist in etwa die die Größenordnung eines SMD-Widerstands in
der Größe 0402.

Soll das die gewünschte Präzision sein? Oder ist es die Größenordnung
der Messgröße?

Kraftsensoren mit solch großer Empfindlichkeit eignen sich automatisch
als Bestandteil fĂźr ein Mikrofon. In dem Bereich sollten alle
"einfachen" Techniken bereits im Einsatz sein. Spätestens seit Begin
der Handy-Era sind kleine, preisgĂźnstige Mikrofone ein Millionenmarkt.

Ich wĂźrde nochmal Ăźber Piezo-Geschichten nachdenken. Wenn man den
mittels FET-basierten Stromspannungswandler ausliest, sind die
Zeitkonstanten so lang, dass es Quasi DC ist. Mit 30 ¢ pro Stßck wird
man da allerdings nicht hinkommen.

---&ltkaimartin(>---

 

[Michael S]

Am 16.08.2014 19:15, schrieb Kai-Martin:

Michael S wrote:

Ich muss eher im Bereich von Millinewton messen, hatte ich vergessen
zu erwähnen.

Ein Millinewton entspricht der Gewichtskraft eines Objekts mit 0.1 mg
Masse.

Eher 100mg, Du hast Dich um eine Größenordnung vertan.

Soll das die gewünschte Präzision sein? Oder ist es die Größenordnung
der Messgröße?

Größenordnung.

Michael

 

[Kai-Martin]

Michael S wrote:

Ein Millinewton entspricht der Gewichtskraft eines Objekts mit 0.1
mg Masse.

Eher 100mg, Du hast Dich um eine Größenordnung vertan.

Örks, ja, peinlich, peinlich.

Soll das die gewßnschte Präzision sein? Oder ist es die
Größenordnung der Messgröße?

Größenordnung.

Und welche AuflĂśsung wird gebraucht?

---&ltkaimartin(>---

 

[Rafael Deliano]

Ist für Großserie gedacht. Ne Bastellösung kommt also nicht
in Frage und selbst was entwickeln eher auch nicht.

Consumer-Sensoren sind oft/meist rein schon wegen der
Integration in bestimmtes Gehäuse nicht handelsßbliche Bauteile
die projektspezifisch entwickelt werden. Billige "BastellĂśsung"
auf Breadboard ist als proof-of-concept wĂźnschenswert damit
Entwicklung mit Kosten ernsthaft gestartet wird.
Klar kann man unoptainium-Bauteil bei Digikey suchen und
wenn man es nicht gefunden hat verkĂźnden "geht nicht".

MfG JRD

 

[Michael S]

Am 17.08.2014 03:59, schrieb Kai-Martin:

Michael S wrote:

Ein Millinewton entspricht der Gewichtskraft eines Objekts mit 0.1
mg Masse.

Eher 100mg, Du hast Dich um eine Größenordnung vertan.

Örks, ja, peinlich, peinlich.


Soll das die gewßnschte Präzision sein? Oder ist es die
Größenordnung der Messgröße?

Größenordnung.

Und welche AuflĂśsung wird gebraucht?

Ich weiß es nicht. Ist im Moment nur eine Ideensammlung, wie man ein
ganz spezielles Problem lĂśsen kĂśnnte. Bin da aber nicht im Detail
involviert. Ist für Großserie gedacht. Ne Bastellösung kommt also nicht
in Frage und selbst was entwickeln eher auch nicht.

--
Michael

 

[Matthias Weingart]

Rafael Deliano <rafael_deliano@arcor.de>:

Ist für Großserie gedacht. Ne Bastellösung kommt also nicht
in Frage und selbst was entwickeln eher auch nicht.

Auf polymerbasierte "Federn" würde ich verzichten - zu Alterungs- und
temperaturabhängig (also alles was mit Gummi zu tun hat).

Bastel Dir ne Feder, (Blattfeder aus Federstahl) die bei der gewünschten
Gewichtskraft ein wenig elastische Durchbiegung hat. Die Durchbiegung kannst
du auf verschiedene Weisen messen:
- kapazitiv (hat aber nur wenige pF Änderung, d.h. wird nicht sonderlich
genau)
- per Reflexlichtschranke drunter, die hat in einem gewissen Abstand halbwegs
lineare Beziehung zur Durchbiegung, siehe S.5 :
http://www.fairchildsemi.com/ds/QR/QRD1114.pdf
50mills sind ca. 1mm, Nachteil: Fremdlichabhängig, es sei den, du nimmst
moduliertes Licht
- aufgeklebte DMS-Streifen (ne Wissenschaft für sich die Streifen aufzukleben
und auch nicht billig in Serie)
-> diese "Spezialbügel" musst Du dir sowieso passend für Deine Anwendung
anfertigen lassen - für Grosserie sicherlich recht preisgünstig machbar.

- fertige Bügel mit aufgeklebten DMS-Streifen, allerdings mit 50kg
Messbereich ein wenig zu gross für Deine Aufgabe:
https://www.sparkfun.com/products/10245

Btw. Ich hatte mal nen MEMS-Beschleunigungssensor, der zeigte beim
Draufdrücken eine Messwertänderung an, war also eher ein Kraft-, als ein
Beschleunigungssensor ;-).

M.
--

 

[Michael S]

Am 17.08.2014 07:49, schrieb Rafael Deliano:

Ist für Großserie gedacht. Ne Bastellösung kommt also nicht
in Frage und selbst was entwickeln eher auch nicht.

Consumer-Sensoren sind oft/meist rein schon wegen der
Integration in bestimmtes Gehäuse nicht handelsßbliche Bauteile
die projektspezifisch entwickelt werden. Billige "BastellĂśsung"
auf Breadboard ist als proof-of-concept wĂźnschenswert damit
Entwicklung mit Kosten ernsthaft gestartet wird.
Klar kann man unoptainium-Bauteil bei Digikey suchen und
wenn man es nicht gefunden hat verkĂźnden "geht nicht".

FĂźr was projektspezifisches haben wir das Budget nicht. Es gibt schon
eine funktionierende LÜsung fßr das Problem, welche jedoch anfällig ist
und wenn mĂśglich durch was besseres ersetzt werden soll. Ich darf leider
keine Details nennen.
Achja, auch vergessen: Größe sollte halt nicht mehr als 2x2mm sein.

Michael