4-Punkt-Bienenwaage: Gestell und AD-Wandler

Die Bienenwaage 2.0 hat auch einen neuen Wägeaufbau verdient. Denn beim momentanen Waagen-Design (Doppel-H mit einer zentrierten Wägezelle) war und ist ja das Problem, dass der Stand auf nur einer einzigen Wägezelle leicht zu Schwankungen des gesamten Stockaufbaus führen kann, gerade bei weit ausladenden Beutenformen wie der Bienenkiste. Derzeit habe ich dagegen ja Schwingungsdämpfer aus der Modellbauabteilung eingesetzt. Mittlerweile gibt es aber kleinere Wägezellen, die so viel günstiger sind, dass 4 davon (je max. 50Kg Tragkraft) kaum teuerer sind als die große von Bosche (max. 300Kg). Daher hab ich jetzt einen Prototypen für ein Wägegestell auf vier Wägezellen zusammengebaut (vgl. Bilderserie 1).

Da die Signale von vier Wägezellen anders zu verarbeiten sind als von nur einer, braucht es damit aber auch einen anderen AD-Wandler. In der Serie des von mir bisher genutzten ADS1231 gibt es auch einen für bis zu vier Zellen, den ADS1234. Der ist allerdings nochmal um einiges kleiner und ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich die feine Lötarbeit (vgl. Bilderserie 2) korrekt erledigt habe. Die überzähligen Exemplare aus der Bestellung biete ich bei ebay-kleinanzeigen an (Hiveeyes-Kollegen-Rabatt: 5 statt 7 Euro pro Stück, das entspricht etwa dem Einkaufspreis und Breakout gibt es ja noch mit dazu).

Bilderserie 2 zeigt meine Lötarbeiten. Die Ergebnisse sind sicher noch optimierbar. Ich hoffe, dass das so aber erstmal geht, um weiter zu experimentieren:

Lötleitfäden gibts eine Menge. Ich fand Adafruit und Sparkfun [1], [2] hilfreich.

Die nächsten Schritte sind Aufbau der Schaltung und Arduino-Programmierung. Letzeres dürfte kein Problem werden, für die Schaltung hab ich bisher leider keine Eins-zu-eins-Anleitungen gefunden, und auch die Application Examples für ADS1232/4 enthalten leider nur den Schaltkreis für eine Wägezelle. Wer da was kennt oder sogar direkt mit einem Schaltplan helfen kann (Wie verbinde ich das ADS1234-Breakout-Board einerseits mit den vier fünf-adrigen Wägezellen und andererseits mit dem Arduino?), der melde sich bitte gerne per Mail, Kommentarspalte oder am besten im Thread zum Thema „Mehrere Wägezellen an einem einzelnen Analog-Digital-Wandler“ im Hiveeyes-Forum. Auch falls ich selbst damit weiterkomme, dort dann mehr.

Auf jeden Fall genauer ansehen werde  ich mir einen einschlägigen Thread im Arduino-Forum, ein benachbart klingendes Problem bei mikrocontroller.net und zwei Beiträge auf den Support-Seiten von Texas Instruments, der Herstellerfirma dieser AD-Wandler: ADS1234 – weight measurement by load cell – Kelvin sensing und Using the ADS1232 with two full-bridge pressure sensors. Hintergrundverständnis verbessern hilft vielleicht ein TI-White-Paper zu den Modellen ADS1232/4 und eine Präsentation zum Thema „Bridge Messurement Systems“ am Beispiel des ADS1232, ebenfalls direkt von TI.