Visualizzazioni: 222 Autore: Tina Publish Time: 2024-11-11 Origine: Sito
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● Comprensione delle celle di carico
>> Passaggio 1: preparare il raggio di metallo
>> Passaggio 2: attaccare i calibri di deformazione
>> Passaggio 3: cablaggio dei calibri di deformazione
>> Passaggio 4: impostare l'amplificatore della cella di carico
>> Passaggio 5: connessione ad Arduino
● Applicazioni della cella di carico
● Risoluzione dei problemi di problemi comuni
>> 1. Cos'è una cella di carico e come funziona?
>> 2. Posso usare qualsiasi tipo di metallo per la cella di carico?
>> 3. Come faccio a sapere se la mia cella di carico è calibrata correttamente?
>> 4. Cosa dovrei fare se le mie letture delle celle di carico sono incoerenti?
>> 5. Posso usare una cella di carico per applicazioni diverse dalla pesatura?
Creare la tua cella di carico può essere un progetto gratificante, soprattutto per coloro che sono interessati all'elettronica, all'ingegneria o ai progetti fai -da -te. Una cella di carico è un tipo di trasduttore che converte una forza in un segnale elettrico. Questo articolo ti guiderà attraverso il processo di realizzazione della propria cella di carico, compresi i materiali necessari, il processo di costruzione e come calibrarlo per misurazioni accurate.
Prima di immergersi nel processo di costruzione, è essenziale capire cosa La cella di carico è e come funziona. Le celle di carico sono comunemente utilizzate in scale di pesatura, applicazioni industriali e vari sistemi di misurazione. In genere sono costituiti da un elemento metallico che si deforma sotto carico e questa deformazione viene misurata usando calibri di deformazione.
Esistono diversi tipi di celle di carico, tra cui:
1. Celle di carico del calibro di deformazione: queste sono il tipo più comune, usando calibri di deformazione per misurare la deformazione.
2. Cellini di carico idraulico: queste usano la pressione del fluido per misurare il peso.
3. Celle di carico pneumatiche: queste usano la pressione dell'aria per la misurazione.
4. Celle di carico capacitive: queste misurano i cambiamenti nella capacità dovuti alla deformazione.
Per questo progetto, ci concentreremo sulla creazione di una cella di carico del calibro di deformazione, in quanto è il tipo più accessibile e ampiamente utilizzato.
Per costruire la tua cella di carico, avrai bisogno dei seguenti materiali:
- Mintegri di deformazione: questi sono i componenti chiave che misuraranno la deformazione della cella di carico.
- Beam o piastra di metallo: questo fungerà da elemento portante. L'alluminio o l'acciaio sono comunemente usati.
- Adesivo: un forte adesivo, come epossidico, per attaccare i calibri al raggio metallico.
- Fili: per collegare i manometri al circuito di misurazione.
- Arduino o microcontrollore: leggere l'uscita dalla cella di carico.
- Carica amplificatore cella: come l'HX711, per amplificare il segnale dagli indicatori di deformazione.
- Alimentazione: alimentare l'Arduino e l'amplificatore.
- Fili per breadboard e jumper: per prototipare il circuito.
Inizia tagliando il raggio di metallo o la piastra alla dimensione desiderata. Le dimensioni dipenderanno dal carico massimo che intendi misurare. Una dimensione comune per piccoli progetti è lunga circa 10 cm e larga 2 cm. Anche lo spessore del raggio è importante; Un raggio più spesso può gestire più carico ma può richiedere una calibrazione più precisa.
1. Pulisci la superficie: assicurarsi che la superficie della trave metallica sia pulita e priva di detriti o grasso. Questo passaggio è cruciale per garantire un forte legame tra i calibri e il metallo.
2. Posizionare i calibri: posizionare i calibri sul raggio in cui si aspetta che si verifichi più deformazioni. In genere, questo è al centro del raggio per un carico uniforme. È possibile utilizzare più manometri per migliorare l'accuratezza.
3. Applicare adesivo: utilizzare un forte adesivo per attaccare i calibri al raggio metallico. Seguire le istruzioni del produttore per il tempo di cura. Assicurarsi che gli indicatori siano allineati correttamente per massimizzare la sensibilità.
Una volta che i manometri sono collegati in modo sicuro, dovrai collegarli. I calibri di deformazione sono in genere collegati in una configurazione del ponte di Wheatstone per migliorare l'accuratezza e la sensibilità.
1. Collegare i fili: utilizzare fili sottili per collegare i manometri in base alla configurazione del ponte Wheatstone. Questa configurazione aiuta a annullare le variazioni di temperatura e altri rumore.
2. Collegamenti di saldatura: assicurarsi che tutte le connessioni siano saldate in modo sicuro per impedire eventuali connessioni sciolte. Un buon giunto di saldatura è essenziale per misurazioni affidabili.
1. Collegare l'amplificatore: collegare l'uscita dai cimpioni di deformazione all'amplificatore della cella di carico (ad es. HX711). Questo amplificatore aumenterà il piccolo segnale dai calibri a un livello che può essere letto dall'Arduino.
2. Accendi l'amplificatore: collegare l'amplificatore a un alimentatore, garantendo che corrisponda alla tensione richiesta. La maggior parte degli amplificatori di celle di carico funzionano a 5 V.
1. Filare l'Arduino: collegare l'uscita dall'amplificatore della cella di carico all'Arduino. In genere, collegherai i pin di dati e clock dall'HX711 all'Arduino.
2. Codice di caricamento: utilizzare una libreria Arduino per HX711 per leggere i dati dalla cella di caricamento. Ci sono molti esempi disponibili online che possono aiutarti a iniziare. Assicurati di regolare il codice per abbinare la configurazione di cablaggio specifica.
La calibrazione è cruciale per garantire misurazioni accurate. Per calibrare la cella di carico:
1. Applicare pesi noti: iniziare applicando pesi noti alla cella di carico e registrando l'uscita dall'Arduino. Usa pesi facili da misurare, come pesi standard da una palestra o in una scala da cucina.
2. Regola il fattore di calibrazione: utilizzare i valori registrati per regolare il fattore di calibrazione nel codice Arduino fino a quando l'output non corrisponde ai pesi noti. Questo passaggio potrebbe richiedere diverse iterazioni per raggiungere l'accuratezza desiderata.
Una volta calibrato, è tempo di testare la cella di carico. Applicare pesi diversi e osservare l'output sull'Arduino. Assicurarsi che le letture siano coerenti e accurate. Se noti discrepanze, rivisitare il processo di calibrazione. Il test con una serie di pesi ti aiuterà a comprendere le prestazioni e le limitazioni della cella di carico.
Ora che hai costruito e calibrato con successo la cella di carico, puoi usarla in varie applicazioni:
- Scale di pesatura: integrarlo in una scala di pesatura digitale per misurazioni precise. Ciò può essere utile per l'uso domestico, come la pesatura degli ingredienti per la cottura o la misurazione dei bagagli.
- Misurazione della forza: usarlo negli esperimenti per misurare la forza applicata a un oggetto. Ciò può essere particolarmente utile in contesti educativi o progetti di ricerca.
- Robotica: implementalo in sistemi robotici per monitorare il carico e l'equilibrio. Ad esempio, un robot potrebbe utilizzare una cella di carico per regolare la presa su un oggetto in base al peso che rileva.
Se riscontri problemi con la cella di carico, considera i seguenti suggerimenti per la risoluzione dei problemi:
- Letture incoerenti: controllare tutte le connessioni e assicurarsi che i cimpili di deformazione siano collegati in modo sicuro. Le connessioni sciolte possono portare a letture fluttuanti.
- Nessun output: verificare che l'amplificatore sia alimentato e correttamente collegato all'Arduino. Assicurarsi che il codice sia caricato correttamente e in esecuzione.
- Problemi di calibrazione: rivisitare il processo di calibrazione e assicurarsi di utilizzare pesi accurati. Se necessario, ricalibrare usando un diverso insieme di pesi noti.
Dopo aver costruito con successo la cella di carico, potresti voler esplorare funzionalità più avanzate:
- Registrazione dei dati: prendi in considerazione l'aggiunta di una funzione di registrazione dei dati alla configurazione Arduino. Ciò può consentire di registrare misurazioni nel tempo per l'analisi.
-Comunicazione wireless: implementare la comunicazione wireless (ad es. Utilizzo di Bluetooth o Wi-Fi) per inviare dati a un computer o smartphone per il monitoraggio in tempo reale.
- Celle di carico multiple: per applicazioni più grandi, è possibile collegare più celle di carico per misurare diversi punti di forza. Ciò può essere utile in contesti industriali o per sistemi di pesatura più complessi.
Costruire la tua cella di carico è un progetto appagante che migliora la tua comprensione dell'elettronica e dei sistemi di misurazione. Con i materiali giusti e un'attenta costruzione, è possibile creare una cella di carico funzionale per varie applicazioni. Sia per progetti personali o scopi educativi, questa cella di carico fai -da -te può fornire preziose informazioni sul mondo della forza e della misurazione del peso.
Una cella di carico è un trasduttore che converte una forza in un segnale elettrico. In genere è costituito da un elemento metallico che si deforma sotto carico e questa deformazione viene misurata usando calibri di deformazione. Il segnale di uscita può quindi essere elaborato per determinare il peso o la forza applicata.
Mentre è possibile utilizzare vari metalli, l'alluminio e l'acciaio sono le scelte più comuni a causa della loro forza e disponibilità. La scelta del metallo influenzerà la sensibilità della cella di carico e la massima capacità di carico.
È possibile verificare la calibrazione applicando pesi noti e confrontando l'uscita dalla cella di carico ai valori previsti. Se le letture sono coerenti e accurate, la cella di carico viene calibrata correttamente.
Letture incoerenti possono essere causate da connessioni sciolte, cablaggio improprio o fattori ambientali come variazioni di temperatura. Controllare tutte le connessioni, assicurarsi che i manometri siano collegati in modo sicuro e prendi in considerazione l'uso di un ambiente più stabile per i test.
Sì, le celle di carico possono essere utilizzate in varie applicazioni oltre la pesatura, compresa la misurazione della forza negli esperimenti, il monitoraggio del carico in sistemi robotici e persino nell'automazione industriale per i processi di controllo di qualità.
