Waage-Newtonmeter

Mit dem Modul HX711 (erhältlich um 2-3 Euro auf ebay) lässt sich in Kombination mit einem Biegebalken (engl. load cell) und dem Arduino sehr einfach eine Digitalwaage umsetzen. Bei Verwendung eines 100g-Biegebalkens liegt die Messgenauigkeit bei 0.01g. Möchte man die Messrate erhöhen, so muss man pin-15 des HX711 mit Vcc verbinden. Dann beträgt diese 80Hz. Eine Tara-Funktion habe ich mit einem Taster umgesetzt. Betätigt man diesen, so wird der aktuelle Messwert als offset eingelesen. Dies führt dazu, dass die Anzeige jederzeit auf 0 gestellt werden kann.

Variante 1:

Bei dieser einfachen Variante kommt ein 16×2 I2C display zum Einsatz.

 

 


Arduino-Code:


Variante 2:

Bei dieser Variante kommt anstelle des 16×2 displays ein 320×480 pixel display zum Einsatz. Damit lässt sich der Kraftverlauf F(t) graphisch darstellen. Erfasst werden bei meiner Variante rund 30 Sekunden. Der Messwert kann wieder jederzeit mittels Taster auf 0 gesetzt werden. Mit einem weiteren Taster startet man die Aufzeichnung. Im Moment ist ein 1kg-Biegebalken in Verwendung. Damit lassen sich Kräfte zwischen 0-10 N erfassen. Bei Verwendung eines anderen Biegebalkens können natürlich auch andere Bereiche erfasst werden.

Mit diesem Newtonmeter kann man einige physikalische Experimente durchführen. Zum Beispiel die Bestimmung der Oberflächenspannung mittels Ringmethode oder die Bestimmung der Haft- und Gleitreibung. Hier erkennt man schön, dass etwa die Haftreibung größer als die Gleitreibung ist und beide von der Masse/Normalkraft des zu ziehenden Objekts abhängen.

 

 


Arduino-Code: