Weegschaal voor gewicht en zwaartepunt

hmeijdam

hmeijdam

Onlangs heb ik een weegschaal geprint, waarmee je het gewicht en zwaartepunt van je zwever kunt bepalen.
Het ontwerp staat op Github en er worden ook wel kant en klare exemplaren te koop aangeboden. Ik had deze weegschaal zelf voor het eerst gezien tijdens Prowing en zag toen ook dat het om een 3D print ging.
Het is ontworpen voor kleine smalle zwevertjes, maar omdat ik er iets grotere zwevers in wil kunnen leggen, heb ik de beide draagarmen breder geprint, dan in het originele ontwerp
scale2.jpg


Er past nu ook een 3 meter zwever in, zoals mijn Vitesse.
scale3.jpg


De laatste aanpassing die ik heb gedaan is het doosje voor het display iets dieper ontwerpen, zodat ik een I2C display kan gebruiken en geen 2e microprocessor nodig heb. De software van het originele ontwerp voorzag daar al in, maar het display krijgt dan een extra printje op zijn rug en paste dan niet in het doosje.
De hiervoor aangepaste STL files zitten als bijlage bij dit bericht.
 

Bijlagen

toostbeek zei:
Ik heb deze pasgeleden ook geprint. Heb al een 20x4 LCD met Serial interface, maar de bredere steunen lijken me wel handig
Klik om te vergroten...
Voor de bredere steunen hoef je verder niets te veranderen of hercalibreren. Kwestie van de smalle er af schroeven en de bredere er op. Ik heb geen wijzigingen in de lengte aangebracht.
 
Recent heb ik voor een aantal zwevers hier op het forum de scale geprint.
Ook 1 voor mijzelf, om de winter door te komen. Wordt daarna verkocht. Heb geen zwevers.
Heb je ook de juist sketch en het aansluitschema ?
Linkje naar Gidhub b.v.
Wat ik nog even niet begrepen heb is het kalibreren.
Ergens heb ik gelezen dat er een kalibratie gewicht op moet, maar hoe moet je dan het nulpunt vastleggen ?
Met deze kan je ook groter vliegtuigen uitwegen:

https://www.thingiverse.com/thing:2701969
 
Het nulpunt wordt tijdens het opstarten automatisch vastgelegd omdat je zonder belasting het ding aan zet (en dan compenseert ie automatisch de nullsetting van de loadcells - ervan uitgaande dat er geen belasting aanwezig is - zie het als de tarra functie van een gewone weegschaal). Calibratie is een heel ander ding: daarmee stel je in feite in dat een gecalibreerd gewicht xyz kg weegt (voor zowel de voorste als achterste sensor). Hiervoor moet je de schaalfactoren in de software kunnen aanpassen (die vervolgens in EEPROM opgeslagen worden). Er is een variant van de CG scale met drukknopjes die toelaat om te calibreren zonder tussenkomst van de PC. (zie mijn eerdere link voor meer info)
 
Bedankt, duidelijk. Maar dan ga je ervan uit dat de weegunit 100 % klopt.
Het is al weer een tijdje geleden dat ik ermee bezig was. Voor het eind van de winter wil ik de scale gaan maken. Tegen die tijd vindt ik dit draadje wel weer.
Vooraf moet ik nog wel even kijken naar de versterkers van de weegunits. Denk dat ik de verkeerde heb. Die zonder afscherming.
Mijn versie is die met 2 Arduino's
 
Nou, die CG scale zal je toch zelf moeten calibreren (met een keukenweegschaal of iets dergelijks) - vraag is dan wel hoe nauwkeurig die keukenweegschaal is? Niets klopt 100%, alles hangt af van de referentie.

Optimisch geschat:
  • de keukenweegschaal heeft een resolutie (NIET nauwkeurigheid!) van 1gr, nauwkeurigheid dus 5gr?
  • de HX711 ADC heeft weliswaar een 24 bit ADC, maar 1% nauwkeurigheid zou al een heel goed resultaat zijn met 80mV max differential input. Middelen (averaging) kan wel helpen om de ruis weg te filteren, maar beter dan 1mV nauwkeurig meten (=1%) is al uitdagend. Afscherming van ruis met het metalen huisje schijnt ook veel te helpen bij het halen van een stabiel meetresultaat.
Mijn conclusie: 1% nauwkeurigheid op een totaal gewicht van 2kg is <=20 gr. Het is wel mijn ervaring dat het absolute gewicht van de zwever helemaal niet kritisch is, maar een goede meting van het zwaartepunt wel veel helpt bij het instellen van een model. Feit blijft: vliegen (niet meten) is weten.
 
Laatst bewerkt:
Het calibreren heb ik gedaan door een gewicht van pakweg 300 gram eerst te wegen op mijn postweegschaaltje. Het postweegschaaltje had ik ooit gecalibreerd met een stapel 2 euro muntstukken (à 8,50 gram). Het gewicht van een Euromuntstuk is vrij nauwkeurig bepaald en mits je niet te vieze munten hebt, kun je dat dus als gecalibreerd gewicht gebruiken. Ik zal zodra ik ze weer heb eens een stapel 2 euro munten op mijn geprinte weegschaal leggen.
 
Bij de CG scale zijn er wat mij betreft 2 parameters:
  • hoe nauwkeurig meet het ding het absoluut gewicht van je model? Wat mij betreft, is dit niet het doel van de CG scale. +/-10gr (op een schaal van 2-3kg) nauwkeurig lijkt me haalbaar maar niet perse relevant.
  • hoe nauwkeurig is de CG meting? Deze vind ik wel belangrijk, maar ook hier met kanttekening: CG instelling en hoe een bepaald model daarmee vliegt is ook weer een kwestie van persoonlijke smaak en (vlieg) voorkeur.
De nauwkeurigheid van de CG meting is afhankelijk van hoe nauwkeurig je de afstand meet/instelt van de 2 weegpunten tov het referentiepunt (referentie=3mm staafjes waar je de vleugel tegen legt) . Ik heb hier een digitale schuifmaat voor gebruikt, maar op 0.1mm nauwkeurig meten blijft lastig.

De procedure die ik gevolgd heb:
  • Afstanden van 1ste en 2de meetpunt tov referentiepunt met digitale schuifmaat opgemeten en in de software als correctiefactor ingesteld
  • brede balsa plank op de CG scale leggen
  • CG scale aanzetten en CG scale zelf null offset laten bepalen (compenseert het gewicht van de balsa blank)
  • als referentiegewicht heb ik een 2kg lood gel accu gebruikt, Liefst iets gebruiken wat in de buurt komt van het model dat je wil wegen
  • referentie gewicht helemaal voor in leggen en in debug mode uitlezen hoeveel de voorste sensor als gewicht meet. Calibratiefactor van de voorste sensor hierop aanpasssen
  • zelfde procedure voor de achterste sensor
  • het referentie gewicht heeft in principe zijn zwaartepunt op 50%. De loodaccu heb ik vervolgens in de lengte op de CG scale gelegd en nagemeten. Tunen op de corectiefactoren voor/achter om de gewenste CG instelling te krijgen
 
Laatst bewerkt:
Ik heb al enige tijd geleden de oorspronkelijke versie gebouwd. Een aantal clubleden ook, zij hebben trouwens de 3-D printdelen voor me gemaakt.
Mijn versie is met een 2 kg sensor vóór en een 3 kg sensor achter. Een mooie combinatie voor zwaartepunten rond de 100 mm.
Calibreren heb ik gedaan met een aantal ballast blokken waarvan ik het gewicht heb gemeten met een heel goede weegschaal.
De 2€ methode van Hans Meijdam is ook een leuke.

Je hoeft de calibratie gewichten niet precies op de oplegpunten te plaatsen. Door de opbouw van de sensoren (een 4 stangen mechanisme) is de plaatsing van het gewicht voor de calibratie van de sensor niet van belang. Ik heb op het net ooit een speciale soort hangbrug gezien zodat de calibratie gewichten stabiel en exact op de oplegpunten rusten, maar dat is nergens voor nodig.
Wel de zelfde calibratie gewichten gebruiken voor beide sensoren, dat heeft invloed op de nauwkeurigheid van de zwaartepuntsindicatie.

Nog belangrijker voor de nauwkeurigheid van de zwaartepuntsindicatie is het correct meten van de afstand van de voorste aanslag pennen en de draaipunten van oplegpunten. Ook van belang is dat die punten goed vrij kunnen draaien zodat de kracht ook netjes aangrijpt in het draaipunt van de oplegpunten.

Bij mijn meter krijg ik na het meten van mijn modellen een herhaal nauwkeurgheid van ± 2 gram (op de ~2000 gram) en zwaartepunt ± 0.2 mm. Dit wanneer er een week tussen zit. Wanneer ik het direkt herhaal respectievelijk ± 1 gram en ± 0.1 mm.
Vergelijk met de meters van de clubleden zit er in het zwp niet meer dan 0.3 mm variatie. De totaal gewichten verschillen iets meer door ieders individuele calibratie methode.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top