Ansichten: 222 Autor: Tina veröffentlichen Zeit: 2024-11-16 Herkunft: Website
Inhaltsmenü
● Verstehen von Lastzellen und HX711
● Einrichten des HX711 mit einer Lastzelle
>> Verkabelung der Komponenten
>> Installation der erforderlichen Bibliotheken
● Null die Lastzelle herausnehmen
>> Wie man die Lastzelle null heraus
>> Testen der Nullfunktionalität
● Praktische Tipps für genaue Messungen
● Erweiterte Kalibrierungstechniken
● Reale Anwendungen von Lastzellen
>> 1. Was ist der Zweck, eine Lastzelle auf Null zu bringen?
>> 2. Wie oft soll ich meine Lastzelle kalibrieren?
>> 3. Kann ich mehrere Lastzellen mit dem HX711 verwenden?
>> 4. Was soll ich tun, wenn meine Ladungszellenwerte inkonsistent sind?
>> 5. Wie kann ich die Genauigkeit meiner Lastzellmessungen verbessern?
Lastzellen sind wesentliche Komponenten in verschiedenen Anwendungen, einschließlich Waagen, industrielle Automatisierung und Kraftmesssysteme. Der HX711 ist ein beliebter 24-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC), der speziell für das Wiegen von Anwendungen entwickelt wurde. Es interpretiert mit Lastzellen, um das analoge Signal in ein digitales Format umzuwandeln, das von Mikrocontrollern wie Arduino verarbeitet werden kann. Ein kritischer Aspekt bei der Verwendung von Lastzellen ist die Fähigkeit, sie auszutragen, um genaue Messungen zu gewährleisten. Dieser Artikel führt Sie durch den Prozess des Nullpunkts a Laden Sie die Zelle mit dem HX711, einschließlich Einrichtung, Kalibrierung und praktischen Tipps.
Eine Lastzelle ist ein Wandler, der eine Kraft oder Gewicht in ein elektrisches Signal umwandelt. Es besteht typischerweise aus einem Metallelement, das unter Last verformt und zu einer Änderung des Widerstands führt. Diese Änderung wird gemessen und in eine Gewichtsmessung umgewandelt. Lastzellen gibt es in verschiedenen Typen, einschließlich Dehnungsmesser, hydraulisch und pneumatisch, wobei die Lastzellen der Dehnungsmesser in elektronischen Waage am häufigsten sind.
Der HX711 ist ein Präzisions 24-Bit-ADC für das Wiegen von Skalen und industrielle Kontrollanwendungen. Es verfügt über einen eingebauten Verstärker mit niedrigem Nutzen, wodurch es ideal ist, um die kleinen Signale zu lesen, die von Lastzellen erzeugt werden. Der HX711 kann mit ein oder zwei Lastzellen anstellen, was vielseitige Anwendungen ermöglicht. Es kommuniziert mit Mikrocontrollern über eine Zwei-Draht-Schnittstelle und erleichtert es einfach, in Projekte zu integrieren.
Um loszulegen, benötigen Sie die folgenden Komponenten:
- Lastzelle (z. B. 1 kg, 5 kg oder 10 kg Kapazität)
- HX711 -Modul
- Mikrocontroller (z. B. Arduino Uno, Nano oder Mega)
- Pulloverdrähte
- Breadboard (optional)
- Stromversorgung (wenn nicht USB)
1. Schließen Sie die Lastzelle an die HX711 an: Die Lastzelle hat typischerweise vier Drähte: rot (Anregung+), Schwarz (Anregung), Weiß (Signal+) und grün (Signal-). Schließen Sie diese Drähte wie folgt mit dem HX711 an:
- Rot zu E+
- Schwarz zu E-
- weiß zu einem+
- grün bis a-
2. Schließen Sie den HX711 an den Mikrocontroller an: Der HX711 verfügt über zwei Ausgangsstifte (DT und SCK), die an den Mikrocontroller angeschlossen werden müssen. Zum Beispiel:
- DT zu Arduino Pin 3
- SCK zu Arduino Pin 2
- Verbinden Sie VCC mit 5 V und GND mit dem Boden.
Um mit dem HX711 zu kommunizieren, müssen Sie die HX711 -Bibliothek für Arduino installieren. Diese Bibliothek vereinfacht den Prozess des Lesens von Daten aus dem HX711. Sie können es über den Arduino Library Manager installieren:
1. Öffnen Sie die Arduino -Ideen.
2. Gehen Sie zu Sketch> Bibliothek einschließen> Bibliotheken verwalten.
3. Suchen Sie nach 'hx711' und installieren Sie die Bibliothek von Bogdan Necula.
Bevor Sie die Lastzelle auf Null können, müssen Sie sie kalibrieren. Die Kalibrierung beinhaltet die Bestimmung der Beziehung zwischen den rohen Messwerten aus dem HX711 und dem tatsächlichen Gewicht. Hier erfahren Sie, wie es geht:
1. Platzieren Sie ein bekanntes Gewicht: Stellen Sie zunächst ein bekanntes Gewicht auf die Lastzelle. Verwenden Sie beispielsweise ein 1 kg Gewicht.
2. Lesen Sie den Rohwert: Laden Sie den obigen Code hoch und beachten Sie den im Serienmonitor angezeigten Rohwert.
3. Berechnen Sie den Kalibrierungsfaktor: Der Kalibrierungsfaktor wird berechnet, indem das bekannte Gewicht durch den Rohwert dividiert wird. Wenn der Rohwert beispielsweise 5000 für 1 kg beträgt, wäre der Kalibrierungsfaktor 1 kg / 5000 = 0,0002 kg pro Einheit.
Das Ausführen der Lastzelle ist für genaue Messungen von entscheidender Bedeutung. Es stellt sicher, dass jedes Gewicht in der Lastzelle relativ zu einer bekannten Basislinie (Null) gemessen wird. Dies ist besonders wichtig, wenn die Lastzelle unterschiedlichen Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist oder wenn sie bewegt wurde.
1. Entfernen Sie ein Gewicht: Stellen Sie sicher, dass die Lastzelle kein Gewicht enthält.
2. Rufen Sie die TARE -Funktion auf: Verwenden Sie die von der HX711 -Bibliothek bereitgestellte 'Tare ()` -Funktion, um die Lastzelle zu null. Diese Funktion legt den aktuellen Messwert als Null fest.
Testen Sie nach der Implementierung der TARE -Funktion diese, indem Sie folgende Schritte befolgen:
1. Laden Sie den Code hoch: Laden Sie den geänderten Code in Ihr Arduino hoch.
2. Öffnen Sie den Serienmonitor: Öffnen Sie den seriellen Monitor in der Arduino -IDE.
3.. Beobachten Sie den Ausgang: Stellen Sie sicher, dass der Ausgang Null liest, wenn die Lastzelle kein Gewicht vorliegt. Wenn dies nicht der Fall ist, überprüfen Sie Ihre Verbindungen und stellen Sie sicher, dass die Lastzelle korrekt funktioniert.
1. Stabile Umgebung: Stellen Sie sicher, dass die Lastzelle auf eine stabile Oberfläche platziert wird, um Vibrationen zu vermeiden, die die Messwerte beeinflussen können.
2. Regelmäßige Kalibrierung: kalibrieren Sie die Lastzelle regelmäßig, um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten, insbesondere wenn sie häufig oder unter unterschiedlichen Bedingungen verwendet wird.
3. Vermeiden Sie Überlastung: Überschreiten Sie die Nennkapazität der Lastzelle nicht, da dies den Sensor beschädigen und zu ungenauen Messwerten führen kann.
V.
5. Temperaturüberlegungen: Lastzellen können auf Temperaturänderungen empfindlich sein. Wenn Ihre Anwendung erhebliche Temperaturschwankungen beinhaltet, sollten Sie die Temperaturkompensationstechniken verwenden.
Während die zuvor beschriebene grundlegende Kalibrierungsmethode für viele Anwendungen wirksam ist, können fortschrittliche Techniken die Genauigkeit verbessern, insbesondere in Präzisionsanwendungen. Hier sind einige Methoden:
Anstatt ein einzelnes bekanntes Gewicht zu verwenden, können Sie mehrere Gewichte verwenden, um eine Kalibrierungskurve zu erstellen. Diese Methode berücksichtigt die Nichtlinearität in der Reaktion der Lastzelle. Multi-Punkte-Kalibrierung durchführen:
1. Wählen Sie mehrere Gewichte aus: Wählen Sie mehrere bekannte Gewichte (z. B. 0 kg, 1 kg, 2 kg, 3 kg).
2. Nehmen Sie den Rohwert aus dem HX711 für jedes Gewicht auf.
3. Zeichnen Sie die Daten: Erstellen Sie ein Diagramm mit den bekannten Gewichten auf der X-Achse und den entsprechenden Rohwerten auf der y-Achse.
4. Passen Sie eine Kurve ein: Verwenden Sie Kurvenanpassungstechniken, um eine Kalibrierungsgleichung abzuleiten, die in Ihrem Code implementiert werden kann.
Wenn Ihre Lastzelle in Umgebungen mit unterschiedlichen Temperaturen arbeitet, sollten Sie die Temperaturkompensation implementieren. Dies beinhaltet die Messung der Temperatur und die Einstellung des Kalibrierungsfaktors basierend auf bekannten Temperaturkoeffizienten für das Lastzellenmaterial.
Lastzellen werden in einer Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen verwendet. Hier sind einige gängige Verwendungen:
1. Waage Skalen: Lastzellen sind das Rückgrat digitaler Waageskalen, die in Einzelhandel, Labors und industriellen Umgebungen verwendet werden.
2. Industrieautomatisierung: Im Hersteller werden Lastzellen verwendet, um das Gewicht der Materialien während der Produktionsprozesse zu überwachen.
3. Kraftmessung: Lastzellen werden in Testanwendungen zur Messung von Kraft verwendet, wie z. B. Zugprüfung von Materialien.
4. Medizinprodukte: Im Gesundheitswesen werden Lastzellen in Geräten wie Patientenskalen und medizinischen Geräten verwendet, um genaue Gewichtsmessungen zu gewährleisten.
5. Landwirtschaft: Lastzellen werden in landwirtschaftlichen Anwendungen für das Wiegen von Produzenten und Vieh verwendet.
Eine Lastzelle mit dem HX711 ist ein einfacher Prozess, der für genaue Gewichtsmessungen von wesentlicher Bedeutung ist. Wenn Sie die in diesem Artikel beschriebenen Schritte befolgen, können Sie Ihre Lastzelle einrichten, sie kalibrieren und sicherstellen, dass sie zuverlässige Messwerte bereitstellt. Denken Sie daran, Ihr System regelmäßig zu überprüfen und neu zu kalibrieren, um die Genauigkeit im Laufe der Zeit aufrechtzuerhalten.
Eine Lastzelle stellt sicher, dass ein gemessenes Gewicht relativ zu einer bekannten Basislinie ist, was für genaue Messungen von entscheidender Bedeutung ist.
Es wird empfohlen, Ihre Lastzelle regelmäßig zu kalibrieren, insbesondere wenn sie häufig oder unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen verwendet wird.
Ja, der HX711 kann mit ein oder zwei Lastzellen anstellen, was vielseitige Anwendungen ermöglicht.
Überprüfen Sie die Verkabelungsverbindungen, stellen Sie sicher, dass die Lastzelle stabil ist, und erwägen Sie, das System neu zu kalibrieren.
Verwenden Sie die Mehrpunktkalibrierung, implementieren Sie die Temperaturkompensation und sorgen Sie für eine stabile Umgebung für die Lastzelle.
