وجهات النظر: 222 المؤلف: تينا النشر الوقت: 2024-11-06 الأصل: موقع
قائمة المحتوى
● مقدمة
● توصيل خلية التحميل إلى Arduino
>> شرح الكود
>> استكشاف الأخطاء وإصلاحها القضايا المشتركة
● تطبيقات خلايا الحمل المعايرة
● خاتمة
>> 2. كيف أختار خلية التحميل الصحيحة؟
>> 3. هل يمكنني استخدام أي لوحة Arduino لهذا المشروع؟
>> 4. ما هي الأخطاء الشائعة في معايرة خلية الحمل؟
>> 5. كيف يمكنني تحسين دقة قياساتي؟
تعتبر خلايا التحميل مكونات أساسية في التطبيقات المختلفة ، وخاصة في أنظمة الوزن. يقومون بتحويل قوة إلى إشارة كهربائية ، مما يتيح قياسات الوزن الدقيقة. ومع ذلك ، لضمان قراءات دقيقة ، فإن المعايرة المناسبة أمر بالغ الأهمية. ستوجهك هذه المقالة خلال عملية معايرة خلية تحميل باستخدام Arduino UNO ، مما يوفر فهمًا شاملاً للمكونات المعنية والخطوات اللازمة للمعايرة الناجحة.
خلية الحمل عبارة عن محول تحول الطاقة التي تحول القوة الميكانيكية إلى إشارة كهربائية. يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية ومقاييس الوزن وأنظمة القياس المختلفة. تأتي خلايا الحمل في أنواع مختلفة ، بما في ذلك مقياس الإجهاد ، وخلايا الحمل الهيدروليكية ، والهدية ، كل منها مناسب لتطبيقات محددة.
1. خلايا تحميل مقياس السلالة: النوع الأكثر شيوعًا ، باستخدام مقاييس الإجهاد لقياس التشوه.
2. خلايا الحمل الهيدروليكية: استخدم ضغط السوائل لقياس الوزن ، مناسب للأحمال الثقيلة.
3. خلايا الحمل الهوائية: تعمل على ضغط الهواء ، وغالبًا ما تستخدم في البيئات التي لا تكون فيها الأجهزة الكهربائية مناسبة.
تعمل خلايا الحمل على مبدأ تحويل القوة إلى إشارة كهربائية. عند تطبيق الحمل ، فإن الهيكل الداخلي لتشوهات خلية الحمل ، مما يسبب تغييرًا في المقاومة في مقاييس الإجهاد. ثم يتم تحويل هذا التغيير إلى إشارة الجهد ، والتي يمكن قراءتها بواسطة متحكم مثل Arduino.
لمعايرة خلية تحميل باستخدام Arduino UNO ، ستحتاج إلى المكونات التالية:
- Arduino Uno: متحكم الذي سيعالج الإشارات.
- وحدة HX711: مكبر للصوت و ADC (التناظرية إلى المحول الرقمي) مصمم خصيصًا لخلايا التحميل.
- تحميل خلية: المستشعر الذي يقيس الوزن.
- الأسلاك اللوحية والأسلحة الطائر: لصنع الاتصالات.
- الأوزان المعروفة: لأغراض المعايرة.
1. قم بتوصيل خلية التحميل بوحدة HX711: تحتوي خلية التحميل عادةً على أربعة أسلاك: أحمر (الإثارة+) ، الأسود (الإثارة) ، الأبيض (إشارة+) ، والأخضر (إشارة). قم بتوصيلها بالمحطات المقابلة على HX711.
2. قم بتوصيل HX711 إلى Arduino: استخدم أسلاك الطائر لتوصيل HX711 بـ Arduino. الروابط النموذجية هي:
- VCC إلى 5V
- GND إلى GND
- DT (البيانات) إلى دبوس رقمي (على سبيل المثال ، D2)
- SCK (الساعة) إلى دبوس رقمي آخر (على سبيل المثال ، D3)
بيئة التطوير المتكاملة Arduino (IDE) هي المكان الذي ستكتب فيه وتحميل التعليمات البرمجية إلى لوحة Arduino. إنه سهل الاستخدام ويدعم العديد من المكتبات لمكونات مختلفة.
- HX711.H: تبسط هذه المكتبة التفاعل مع وحدة HX711.
- Scale.Begin (2 ، 3): تهيئة المقياس مع البيانات المحددة ودبابيس الساعة.
- Scale.set_scale (): يعين عامل المعايرة ، الذي ستقوم بضبطه لاحقًا.
- Scale.Tare (): إعادة تعيين المقياس إلى الصفر ، وضمان قياسات دقيقة.
1.
2. ضع وزنًا معروفًا: ضع وزنًا معروفًا على خلية الحمل. يجب أن يكون هذا الوزن ضمن قدرة خلية الحمل.
3. اقرأ الإخراج: استخدم الشاشة التسلسلية لقراءة قيمة الإخراج المقابلة للوزن المعروف.
4. حساب عامل المعايرة: اضبط عامل المعايرة في الكود حتى يتطابق الإخراج مع الوزن المعروف.
يعد استخدام الأوزان المعروفة أمرًا بالغ الأهمية للمعايرة الدقيقة. إنه يضمن محاذاة قراءات خلية التحميل مع قياسات العالم الحقيقي ، مما يسمح بجمع بيانات موثوق به.
عامل المعايرة هو مضاعف يحول البيانات الأولية من خلية التحميل إلى قياسات ذات أهمية ذات معنى. اضبط هذا العامل بناءً على اختباراتك حتى يتطابق الإخراج مع الوزن المعروف.
بعد المعايرة ، اختبر الإعداد عن طريق وضع مختلف الأوزان المعروفة على خلية الحمل. يجب أن تكون القراءات متسقة ودقيقة. إذا نشأت التناقضات ، قم بإعادة النظر في عملية المعايرة.
- قراءات غير متناسقة: تحقق من الأسلاك وتأكد من أن جميع الاتصالات آمنة.
- لا يوجد إخراج: تحقق من أن HX711 يتم تشغيله بشكل صحيح وأن Arduino يعمل.
- قراءات الوزن غير الصحيحة: أعد تقييم عامل المعايرة وكرر عملية المعايرة.
تحتوي خلايا الحمل المعايرة على العديد من التطبيقات ، بما في ذلك:
- أنظمة الوزن الصناعية: تستخدم في المصانع لقياسات الوزن الدقيقة.
- المعدات الطبية: ضرورية في أجهزة مثل موازين المستشفيات.
- المقاييس الزراعية: تستخدم لوزن المنتجات والماشية.
معايرة خلية الحمل باستخدام Arduino UNO هي عملية مباشرة تعزز دقة قياسات الوزن. باتباع الخطوات المحددة ، يمكنك إعداد خلية تحميل ومعايرة تطبيقات مختلفة بنجاح. تعتبر المعايرة الدقيقة أمرًا حيويًا لضمان بيانات موثوقة ، مما يجعلها مهارة أساسية لأي شخص يعمل مع خلايا التحميل.
HX711 هو محول دقة 24 بت تمثيلية إلى رقمية مصممة لمقاييس الوزن وتطبيقات التحكم الصناعي. ويستخدم عادة مع خلايا الحمل لقياس الوزن.
حدد خلية تحميل بناءً على نطاق الوزن الذي تحتاجه لقياسه ، والبيئة التي سيتم استخدامها فيها ، والدقة المطلوبة.
على الرغم من استخدام Arduino UNO بشكل شائع ، يمكن أيضًا استخدام لوحات أخرى مثل Arduino Nano أو Mega ، شريطة أن يكون لديها دبابيس كافية وقوة معالجة.
تشمل الأخطاء الشائعة الأسلاك غير الصحيحة ، وليس تقشير المقياس قبل القياس ، واستخدام الأوزان المعروفة غير الدقيقة.
لتحسين الدقة ، ضمان اتصالات مستقرة ، واستخدام مكونات عالية الجودة ، وأداء قراءات متعددة لمتوسط أي ضوضاء في البيانات.
