Ich bin auf der Suche nach einer Kontaktmatte. Die Matte sollte ca. 1,5x1,5m Fläche aufweisen und erkennen, ob sich eine Person auf der Matte befindet. Bis zu einem Gewicht von ca. 20kg soll die Matte kein Signal ausgeben. Das Signal sollte anschließend per USB-Schnittstelle an einen Rechner weitergegeben werden. Die Stromversorgung sollte ebenfalls über die USB-Schnittstelle erfolgen.
Ich gehe mal ganz stark davon aus, dass es eine solche Matte nicht gibt.
Aber wie könnte man eine solche Matte realisieren?
Wie könnte die Kontaktaufnahme in der Matte erfolgen? Piezo-Kristalle?
Ich komme aus dem Maschinenbau und habe keine tieferen Kenntnisse in Sachen Elektrotechnik…
PS: Die Matte ist starken mechanischen Einflüssen ausgesetzt, daher soll ein Schwerpunkt auch die Lebensdauer der Kontaktnehmer sein.
ich kenne diese Kontaktmatten, die werden zuhauf bei „gefährlichen“ Maschinen eingesetzt die von Hand bedient werden. Aber 20kg sind schon 'ne Menge, die gibts wahrscheinlich so nicht.
Ob man so eine Gewichtsunterscheidung einfach mechanisch messen kann, müsstest du einen Maschbauer fragen. Also dich
Als E-Techniker würde ich eine Platte (Matte kannst du IMHO vergessen) nehmen und die mit Kraftsensoren auf Füßen lagern. Genaugenommen baut man damit eine Waage. Dann kann eine Elektronik die Kräfte, also die Widerstandsveränderung der Sensoren messen und addieren, AD-Umsetzen, einem Zahlenwert zuordnen , diesen mit einem Maximalen vergleichen und das ganze über ein Interface auf die USB-Schnittstelle schicken. Dann braucht man noch ein Programm, dass diese Daten liest, versteht und darstellt
Das Ganze mit den vom USB maximal erlaubten 500mA zu versorgen (Bus-Powered) sollte auch machbar sein.
Sowas baut sich aber nicht „mal eben“, wäre vielleicht was für eine Diplomarbeit für zwei Studenten (einer Software, einer Hardware).
Platte mit Scharnier, auf der anderen Seite ein Taster, Platte von unten mit einer Feder mit 200N vorgespannt. Dann brauchst Du noch den Taster, der betätigt wird, wenn die Platte durchgedrückt wird. Das kannst Du dann an einer parallelen Schnittstelle oder einer speziellen Schnitttstellenkarte abfragen, USB ist nix, dafür brauchst du ja die Elektronik für den USB-Client.
AAAABer: als Maschinensicherheitsfritze kann ich nur sagen, pfoten weg, wenn die Matte als Unfallsicherheit dienen soll. Dafür sind weder Eigenbauten (Zulassungspflicht), noch USB noch die Signalvorbereitung durch einen PC zulässig. Du würdest eine absolut unsichere Lösung schaffen.
was soll die Matte eigentlich machen, bei welchem Signal soll sie nicht ansprechen (wieso erst ab 20 kg ?)
Die Matte soll keinerlei Sicherheitstechnik-Bestandteil sein! Eine Platte kommt als Alternative nicht in Frage, Gründe stehen im vorherigen Post…
Die Matte soll grundsätzlich nur eines bewirken: Sie soll einem angeschlossenen Rechner mitteilen, ob ein Mensch auf der Matte ist, oder nicht. Sie darf aber nicht reagieren wenn bspw. ein Tier über die Matte läuft, oder etwas „leichtes“ auf ihr abgestellt wird.
Die USB-Schnittstelle war nur eine Idee, um den Anwendern eine möglichst einfache Installation zu ermöglichen. Des Weiteren haben heutige Rechner USB-Anschlüsse in Hülle und Fülle!
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ich kenne diese Kontaktmatten, die werden zuhauf bei
„gefährlichen“ Maschinen eingesetzt die von Hand bedient
werden. Aber 20kg sind schon 'ne Menge, die gibts
wahrscheinlich so nicht.
Die Matte soll grundsätzlich nur eines bewirken: Sie soll
einem angeschlossenen Rechner mitteilen, ob ein Mensch auf der
Matte ist, oder nicht. Sie darf aber nicht reagieren
wenn bspw. ein Tier über die Matte läuft, oder etwas
„leichtes“ auf ihr abgestellt wird.
Hallo,
da würde ich dann aber einen anderen Ansatz wählen. Wie wäre es mit einem PIR-Melder, einem kapazitiven Näherungsmelder o.ä. die man so montiert/abschirmt, dass sie nur auf Annäherung ab einer gewissen Höhe reagieren? Die Wahrscheinlichkeit, dass sich oberhalb von z.B. 120 cm ein unbelebtes Objekt nähert ist eher unwahrscheinlich.
Das hätte den Nachteil einer festen Installation… Die Matte kommt ohne bauliche Veränderungen/ Einschränkungen aus; man muss sie nur ausrollen und kann sie jederzeit wieder zusammenrollen und beiseite legen. Das wäre in meinem Fall schon wichtig…
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Platte mit Scharnier, auf der anderen Seite ein Taster,
Platte von unten mit einer Feder mit 200N vorgespannt.
da fragt sich der Elektrotechniker in mir doch, ob die Schaltschwelle dann über die ganze Fläche gleich groß bei 200N ist oder ob die in Richtung Schanier nicht immer größer wird und bis unendlich geht ))
Pflichtenheft unerfüllt
Das kannst Du dann an einer
parallelen Schnittstelle oder einer speziellen
Schnitttstellenkarte abfragen, USB ist nix, dafür brauchst du
ja die Elektronik für den USB-Client.
Das habe ich nicht kapiert. Warum soll eine USB-schnittstelle nicht gehen wenn er das unbedingt will???
aha. Lese doch bitte noch mal Kapitel 3.4.1.8 deines Lehrbuches über Pflichtenhefterstellung durch. Du hast eine USB-Schnittstelle explizit vorgegeben gehabt
Solche Spezialeinschränkungen die man eigentlich gar nicht braucht können teuer werden oder ein Problem unlösbar machen…
das ist genau so ein Zeug, das ich in meinem anderen Posting beschrieb. Und IMHO kannst du genau die NICHT verwenden!
Erstens: „…zeichnen sich Kontaktmatten durch eine hohe Ansprechempfindlichkeit aus“ (das willst du grade nicht, du willst eine sehr niedrige!)
Zweitens: Die Auflagefläche der Kontaktmatte muss absolut flach und sauber sein. Es darf sich keine Flüssigkeit unter oder um die Kontaktmatte ansammeln können. (scheint bei dir nicht der Fall zu sein. Einfach mal eben aus- und einrollen is nich. Diese Matten müssen sauber installiert werden und ob die rollbar sind wäre ich mir nicht so sicher!)
Ehrlich gesagt klingt mir deine Aufgabenstellung bisher sehr wenig durchdacht. Bitte erzähle uns doch mal dein Problem, das du lösen willst und nur zusätzlich deine eigenen Lösungsideen. Unterscheide bitte auch zwischen „muss gemacht werden“ (USB, …) oder „könnte man das nicht so und so machen?“ Sonst schränkst du die Möglichkeiten einfach viel zu weit ein.
Eine Schnittstellenkarte wäre z.B. ansich besser, erfordert aber eben Spezialhardware. Ist also eher weniger mobil. Parallelport hat (fast) noch jeder, kann aber keinen Strom liefern (evtl Netzteil erforderlich)
…zwei dünne Matten luftdicht übereinander geklebt und mit einem Luftdrucksensor versehen. Tritt etwas auf die Matte erhöht sich der Druck in der Matte und der Sensor kann dies auswerten…
…mehrere Sensoren die es bei Conrad gibt (Nr.:182586-55) zwischen zwei dünnen Gummimatten eingeklebt und verdrahtet. Die Sensoren ändern ihren Widerstand wenn sie einer Kraft ausgesetzt werden…
Nachteil! Du brauchst noch eine extra Auswerteelektronik und bist also noch meilenweit von einem USB-Anschluss entfernt.
Ich fürchte fast das Du dich bei deinen Anforderungen mit der Bastelei beschäftigen musst. Fertig gesehen habe ich sowas noch nicht.
aha. Lese doch bitte noch mal Kapitel 3.4.1.8 deines
Lehrbuches über Pflichtenhefterstellung durch. Du hast eine
USB-Schnittstelle explizit vorgegeben gehabt
Solche Spezialeinschränkungen die man eigentlich gar nicht
braucht können teuer werden oder ein Problem unlösbar
machen…
die Fragestellung ist gruseliger als von einem
Schüler.
Zitat: „Das Signal sollte anschließend per
USB-Schnittstelle an einen Rechner weitergegeben werden.“
Nu war’s bloß „eine Idee“ ???
Zum Thema: Die einfachste Variante ist wahrscheinlich
tatsächlich eine Matte mit Schläuchen die mit einer
Flüssigkeit gefüllt sind. Daran einen Drucksensor.
Die Stromvesorgung kann tatsächlich über USB erfolgen.
Aber die Signalübertragung direkt über USB ist zu
kompliziert. Da gibt’s aber trotzdem mehrere Möglichkeiten.
ein Microcontroler z.B. C-Control-Basic wandelt das
Drucksignal und wertet gleich aus. Das Ergebnis wird
über RS232 an einen USB-RS232-Adapter überrtagen.
Ein USB-AD-Wandlermodul nimmt das Signal auf und gibt
an PC weiter.
Ein Komparator (einstellbare Auslösechwelle) meldet
an RS232 oder besser Parallelport ein binäres Schaltsignal.
Ein USB-Digitalmodul liest das Signal vom Koparator ein.
Also 1000 Varianten zur Signalübertragung aber das primäre
Problem ist aber eh die Matte.
Gruß Uwi
Was habt ihr nur alle mit der USB-Schnittstelle? *wunder* In meinem Postig steht eindeutig sollte und nicht muss!
Der Grund für die allgemein „schwammige“ Umschreibung des Vorhabens liegt darin, dass es sich um ein Kundprojekt handelt. Und da ich denke das mein Kunde nicht allzu erfreut darüber wäre, wenn ich seine Ideen im Web vertreibe, muss es halt umschreiben, sorry.
Hier nochmal die Anforderungen:
1500x1500x10 --> zirka Maße!
20kg Untergrenze --> 20kg ist eine zirka Angabe, aber eine gewisse Untergrenze in diesem Bereich ist Pflicht.
Stromversorgung vom Rechner --> Pflicht
Signalausgabe an Rechner --> Plicht
Erfassung des Gewichts --> absolut unnötig (Signal „ja“ oder „nein“ reicht)
Matte aufrollbar --> Wunsch
geringes Gewicht der Matte --> Muss ohne Probleme von einer durchschnittlichen, erwachsenen Person zu transportieren sein
Lösungsansatz meinerseits:
2 Gummimatten mit jeweils einseitig angebrachtem Drahtgitter (geringe Drahtstärke) werden mit der „verdrahteten Seite“ aneinandergeklebt. Bei dem Klebevorgang wird ein Medium (Luft, Gel, etc.) zwischen die Matten gepresst, um die Gitter voneinader zu trennen. Das Medium wird mit einem Druck zwischen die Matten gepresst, welches die angesprochene Untergrenze abfedert, so das die Drähte sich bei geringer Belastung nicht berühren. Wird die Untergrenze überschritten, berühren sich die Gitter und ein Stromkreis wird geschlossen. Das Signal wird an einen Rechner weitergeleitet, dessen Software das Signal weiter bearbeitet.
Ich hoffe das mein Problem jetzt genauer beschrieben ist!
Schon mal vielen Dank für die konstruktiven Beiträge bisher!
PS: Der Rechner steht in unmittelbarer Nähe der Matte, es muss also keine Rücksicht auf lange Übertragungswege genommen werden!
die Fragestellung ist gruseliger als von einem
Schüler.
Vielen Dank für die Blumen!
Zitat: „Das Signal sollte anschließend per
USB-Schnittstelle an einen Rechner weitergegeben werden.“
Nu war’s bloß „eine Idee“ ???
Richtig: es sollte. Nicht: es muss.
Zum Thema: Die einfachste Variante ist wahrscheinlich
tatsächlich eine Matte mit Schläuchen die mit einer
Flüssigkeit gefüllt sind. Daran einen Drucksensor.
Die Stromvesorgung kann tatsächlich über USB erfolgen.
Aber die Signalübertragung direkt über USB ist zu
kompliziert. Da gibt’s aber trotzdem mehrere Möglichkeiten.
ein Microcontroler z.B. C-Control-Basic wandelt das
Drucksignal und wertet gleich aus. Das Ergebnis wird
über RS232 an einen USB-RS232-Adapter überrtagen.
Ein USB-AD-Wandlermodul nimmt das Signal auf und gibt
an PC weiter.
Ein Komparator (einstellbare Auslösechwelle) meldet
an RS232 oder besser Parallelport ein binäres Schaltsignal.
Ein USB-Digitalmodul liest das Signal vom Koparator ein.
Also 1000 Varianten zur Signalübertragung aber das primäre
Problem ist aber eh die Matte.
Gruß Uwi
Das klingt alles sehr teuer! Eine Gewichtserfassung ist ja nicht nötig, ich hab’ dazu noch mal einen Post geschrieben.
das ist genau so ein Zeug, das ich in meinem anderen Posting
beschrieb. Und IMHO kannst du genau die NICHT verwenden!
Erstens: „…zeichnen sich Kontaktmatten durch eine hohe
Ansprechempfindlichkeit aus“ (das willst du grade nicht,
du willst eine sehr niedrige!)
Zweitens: Die Auflagefläche der Kontaktmatte muss absolut flach und sauber sein. Es darf sich keine
Flüssigkeit unter oder um die Kontaktmatte ansammeln
können. (scheint bei dir nicht der Fall zu sein. Einfach
mal eben aus- und einrollen is nich. Diese Matten müssen
sauber installiert werden und ob die rollbar sind wäre ich mir
nicht so sicher!)
Da gebe ich dir mit allem Recht, allerdings wäre das schon mal ein interessanter Partner um mal mit seiner Technik-Abteilung mein Problem zu besprechen.
Ehrlich gesagt klingt mir deine Aufgabenstellung bisher sehr
wenig durchdacht.
In meinem Interesse hoffe ich, dass es auch wirklich nur so klingt…
Bitte erzähle uns doch mal dein Problem, das
du lösen willst und nur zusätzlich deine eigenen Lösungsideen.
Unterscheide bitte auch zwischen „muss gemacht werden“ (USB,
…) oder „könnte man das nicht so und so machen?“ Sonst
schränkst du die Möglichkeiten einfach viel zu weit ein.
Eine Schnittstellenkarte wäre z.B. ansich besser, erfordert
aber eben Spezialhardware. Ist also eher weniger mobil.
Parallelport hat (fast) noch jeder,
Ja, aber in einem Anwendungsgebiet mit veralteter Perepherie könnte der Parallelport besetzt sein. Das möchte ich vermeiden.
kann aber keinen Strom liefern (evtl Netzteil erforderlich)
Zum Thema: Die einfachste Variante ist wahrscheinlich
tatsächlich eine Matte mit Schläuchen die mit einer
Flüssigkeit gefüllt sind. Daran einen Drucksensor.
ein Microcontroler z.B. C-Control-Basic wandelt das
Drucksignal und wertet gleich aus. Das Ergebnis wird
über RS232 an einen USB-RS232-Adapter überrtagen.
Ein USB-AD-Wandlermodul nimmt das Signal auf und gibt
an PC weiter.
Ein Komparator (einstellbare Auslösechwelle) meldet
an RS232 oder besser Parallelport ein binäres Schaltsignal.
Ein USB-Digitalmodul liest das Signal vom Komparator ein.
Das klingt alles sehr teuer!
Was heißt teuer??? Der Materialpreis ist allemal geringer
als die Kosten für 2 Ing.-Stunden !
Eine Gewichtserfassung
ist ja nicht nötig, ich hab’ dazu noch mal einen Post
geschrieben.
Ja was denn nu???
Ich denke, Du willst das Gewicht zumindest grob
detektieren (20Kg-Schaltschwelle), oder nu doch nicht mehr?
Genau geht’s auf diese Weise sowieso nicht, weil die
Flächenpressung bei gleichem Gewicht aber unterschiedlichen
Auftrittsflächen auch unterschiedlich ist. Abhilfe
bringt hier nur eine gewisse Steifigkeit der oberen
Fläche.
Ansonsten bin ich sowieso nur von der Notwendigkeit
eines binären Signals ausgegangen -> Var. 3. und 4.
Gruß Uwi
