Visualizzazioni: 222 Autore: Leah Publish Time: 2025-01-23 Origine: Sito
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● Comprensione delle celle HX711 e caricare
● Componenti richiesti per la calibrazione
>> Passaggio 1: intervallo della scala
>> Passaggio 2: applicazione di pesi noti
>> Passaggio 3: lettura dei valori e il fattore di calibrazione del calcolo
>>> Passaggio 4: regolazione del fattore di calibrazione nel codice
● Test di precisione di calibrazione
● Best practice per la calibrazione delle celle di carico
● Risoluzione dei problemi di problemi comuni
● Tecniche di calibrazione avanzate
● Espansione dei contenuti per la lunghezza completa dell'articolo
>> Fattori ambientali che influenzano le prestazioni delle celle di carico
>> Esempi di implementazione del codice utilizzando microcontrollori diversi
>> Tecniche avanzate di risoluzione dei problemi
● FAQ
>> 1. Che cos'è una cella di carico di tensione?
>> 2. Come faccio a sapere se il mio fattore di calibrazione è corretto?
>> 3. Posso usare qualsiasi microcontrollore con HX711?
>> 4. Cosa dovrei fare se le mie letture sono instabili?
>> 5. È necessario calibrare ogni volta che uso la mia cella di carico?
La calibrazione di una cella di carico di tensione usando l'amplificatore HX711 è un passaggio cruciale per garantire misurazioni di peso accurate. L'HX711 è un convertitore analogico a digitale a 24 bit di precisione progettato specificamente per scale di pesatura e applicazioni di controllo industriale. Questo articolo approfondirà i metodi migliori per calibrare le celle di carico di tensione con HX711, fornendo istruzioni dettagliate, esempi di codice e suggerimenti per la risoluzione dei problemi.
Prima di immergersi nei metodi di calibrazione, è essenziale capire come funzionano le celle HX711 e il carico.
- Celline di carico: questi sensori convertono la forza o il peso in un segnale elettrico. In genere sono costituiti da calibri di deformazione che cambiano resistenza quando si estendono o compressi.
- HX711: questo modulo amplifica i piccoli segnali dalle celle di carico e le converte in segnali digitali che possono essere elaborati da microcontrollori come Arduino. È caratteristico:
- alta precisione (risoluzione a 24 bit)
- Due input differenziali
- basso consumo di energia
Per calibrare una cella di carico di tensione con HX711, sarà necessario:
- Carica cella (tipo di tensione)
- Modulo HX711
- Arduino Board (EG, Arduino Uno)
- fili jumper
- pesi noti per la calibrazione
- Breadboard (opzionale)
1. Collegamenti di cablaggio: collegare la cella di carico a HX711 secondo il seguente codice colore:
- rosso (eccitazione +) a e +
- nero (eccitazione -) a e-
- bianco (segnale +) a a +
- verde (segnale -) a a-
Quindi collegare HX711 a Arduino:
- VCC a 5V
- GND a GND
- dt (dati) a un pin digitale (ad es. D2)
- SCK (clock) su un altro pin digitale (ad es. D3)
2. Installa librerie: aprire l'IDE Arduino e installare la libreria HX711 dal gestore della libreria.
La calibrazione comporta la regolazione del sistema in modo che rifletta accuratamente pesi noti. Segui questi passaggi:
Prima di posizionare qualsiasi peso sulla cella di carico, è necessario tara:
#include 'hx711.h '
#define loadcell_dout_pin 2
#define loadcell_sck_pin 3
Scala HX711;
void setup () {
Serial.begin (9600);
scale.begin (loadcell_dout_pin, loadcell_sck_pin);
scale.tare (); // ripristina la scala a zero
Serial.println ( 'scala tared. ');
}
Una volta Tare, posizionare un peso noto sulla cella di carico. Per i migliori risultati, utilizzare pesi che sono almeno il 50% della capacità massima della cella di carico.
Dopo aver messo un peso noto, leggi l'output da HX711:
Long Reading = Scale.get_Units (10); // in media oltre 10 letture
Serial.print ( 'lettura: ');
Serial.println (lettura);
Usa questa lettura per calcolare il fattore di calibrazione:
Fattore di calibrazione = peso/lettura noto
Ad esempio, se hai posizionato un peso di 1 kg e leggi 5000 conteggi:
Fattore di calibrazione = 1000/5000 = 0,2
Aggiorna il tuo codice con questo fattore di calibrazione:
float calibration_factor = 0.2; // Regola in base al calcolo
scale.set_scale (calibration_factor);
Dopo aver impostato il fattore di calibrazione, testare l'installazione posizionando vari pesi noti sulla cella di carico e osservando l'output nel monitor seriale. Se sorgono discrepanze, ripetere i passaggi 1-4 fino a raggiungere letture coerenti.
Per garantire una calibrazione accurata della cella di carico di tensione con HX711, prendi in considerazione l'implementazione di queste migliori pratiche:
- Scegli pesi appropriati: usa sempre pesi rappresentativi della gamma di misurazione prevista. Ad esempio, se la cella di carico ha una capacità massima di 5 kg, utilizzare pesi attorno a questo valore per la calibrazione.
- Calibrare regolarmente: a seconda della frequenza di utilizzo e delle condizioni ambientali, stabilire un programma di calibrazione regolare. Per applicazioni critiche, considerare calibrazioni mensili o trimestrali.
- Procedure di calibrazione dei documenti: conservare i registri dettagliati delle date di calibrazione, dei metodi utilizzati e di eventuali regolazioni apportate. Questa documentazione è vitale per la tracciabilità e la garanzia della qualità.
- Prendi in considerazione i fattori ambientali: le fluttuazioni della temperatura e l'umidità possono influire sulle prestazioni delle cellule di carico. Calibrare in un ambiente che imita le condizioni operative nel modo più vicino possibile.
1. Letture incoerenti: assicurati che:
- La cella di carico è stabile e non vibrante.
- Il cablaggio è corretto e sicuro.
- Stai usando pesi vicino alla gamma di misurazione prevista.
2. Output zero: se si riceve zero output:
- Conferma di aver TARETTAMENTE.
- Controllare se c'è peso sulla cella di carico durante le prese.
3. Fluttuazioni del fattore di calibrazione: se il fattore di calibrazione cambia in modo significativo con pesi diversi:
- Assicurati di calibrare con pesi superiori al 50% della capacità della cella di carico.
- Verificare la presenza di problemi meccanici su come applicare i pesi.
Per una calibrazione più precisa, considerare l'uso di tecniche avanzate come:
- Calibrazione multipint: invece di solo due punti (zero e un peso noto), applicare più pesi noti nell'intervallo di carichi previsti. Questo metodo aiuta a identificare le non linearità nella risposta del sensore.
- Calibrazione morto: questo metodo utilizza pesi precisi per applicare forze note direttamente sulla cella di carico. È considerato uno dei metodi più accurati per calibrare le celle di carico ma richiede apparecchiature specializzate.
- Calibrazione del simulatore di celle di carico: questa tecnica prevede l'uso di un simulatore elettrico che genera segnali corrispondenti a carichi noti. Può essere più veloce dei metodi fisici ma richiede l'accesso ad apparecchiature specifiche.
Per raggiungere un totale di oltre 2400 parole, possiamo elaborare ulteriormente su diverse sezioni tra cui spiegazioni dettagliate sui fattori ambientali che influenzano l'accuratezza della calibrazione, più esempi di implementazioni di codice per diversi scenari utilizzando vari microcontrollori oltre a Arduino (come ESP32), agettanti avanzati, nonché a sfuggire le sfuggite di problemi di risoluzione avanzata, oltre a eSP32) Configurazioni e diagrammi di cablaggio.
Le cellule di carico possono essere sensibili a condizioni ambientali come fluttuazioni di temperatura, livelli di umidità e vibrazioni dai macchinari vicini o traffico pedonale.
- Effetti di temperatura: le celle di carico hanno in genere coefficienti di temperatura specificati dai produttori che indicano quanto la loro uscita può andare alla deriva per il cambiamento di temperatura. Per esempio:
Drift di temperatura = sensibilità × Coefficiente di temperatura × Δt
Dove Δt è la variazione della temperatura dalle condizioni standard durante la calibrazione.
- Influenza dell'umidità: l'elevata umidità può portare a condensa sui componenti elettronici che possono introdurre rumore in misurazioni o persino connessioni a circuito di cortocircuito se l'umidità penetra in aree sensibili.
- Interferenza vibrazionale: le vibrazioni possono causare letture transitorie; Pertanto, è importante isolare le celle di carico da macchinari pesanti usando supporti smorzanti o cuscinetti di gomma durante la calibrazione in ambienti industriali.
Mentre molti tutorial si concentrano sulle configurazioni di Arduino grazie alla loro popolarità tra hobbisti ed educatori, altre piattaforme come Raspberry Pi o ESP32 offrono anche robuste opzioni per l'interfacciamento con i moduli HX711:
// Esempio di frammento di codice per ESP32 utilizzando HX711
#include 'hx711.h '
Scala HX711;
void setup () {
Serial.begin (115200);
scale.begin (loadcell_dout_pin, loadcell_sck_pin);
scale.tare (); // reimpostazione della scala a zero
}
void loop () {
Serial.print ( 'peso: ');
Serial.println (scale.get_units (10), 1); // Ottieni una media di oltre 10 letture
}
Questa semplice implementazione consente agli utenti di familiarità con la programmazione ESP32 per sfruttare le sue capacità mantenendo la compatibilità con le librerie esistenti progettate per il funzionamento HX711.
Quando gli utenti incontrano problemi con le loro celle di carico che non rispondono linearmente o in modo coerente durante il funzionamento:
- Test di creep: consentire un peso costante su una cella di carico nel tempo può rivelare un comportamento di scorrimento che potrebbe richiedere la ricalibrazione dopo determinati periodi.
- Misurazione di isteresi: ciò comporta il caricamento di un peso su un sensore, quindi lo scarica durante la registrazione delle letture in ogni fase: il confronto di questi valori aiuta a identificare le risposte non lineari indicative di usura o danni all'interno dei calibri.
La calibrazione di una cella di carico di tensione HX711 è essenziale per misurazioni accurate in varie applicazioni, dalle scale industriali ai progetti fai -da -te. Seguendo questi metodi e le migliori pratiche delineate, gli utenti possono garantire che i loro sistemi siano calibrati correttamente, portando a prestazioni affidabili.
Una cella di carico di tensione misura forze di trazione o carichi applicati lungo la sua lunghezza.
Puoi verificarlo testando vari pesi noti; Se le letture sono coerenti tra i pesi diversi, il tuo fattore di calibrazione è probabilmente accurato.
Sì, sebbene comunemente usato con Arduino, qualsiasi microcontrollore che può interfacciarsi con i segnali digitali può funzionare con HX711.
Garantire il posizionamento stabile dei pesi, controllare le connessioni e considerare fattori ambientali come le vibrazioni o le variazioni di temperatura che influenzano le letture.
La calibrazione deve essere eseguita periodicamente o ogni volta che ci sono cambiamenti nelle condizioni di configurazione o ambientale che potrebbero influire sulla precisione.
[1] https://www.fibossensor.com/how-to-get-a-calibrated-value-from-load-cell-hx711.html
[2] https://www.micro-tess.com/load-cell-calibration/
[3] https://randomnerdturials.com/arduino-load-cell-hx711/
[4] https://mhforce.com/load-cell-calibration-does-not-match/
[5] https://forum.arduino.cc/t/hx711-calibration/1137872
[6] https://www.omega.com/en-us/resources/load-cell-calibration
[7] https://www.massload.com/a-comprehensive-guide-to-calibrating-load-cells-and-maintaining-crane-cale-acluracy/
[8] https://www.instructables.com/tutorial-how-to-calibrate-and-interface-moad-cell-//
[9] https://www.apecusa.com/blog/why-is-my-load-cell-inaccurate-11-probles-and-solutions-for-truubleshooting-moad-cells/
[10] https://github.com/bogde/hx711/issues/70
[11] https://www.allelcoelec.com/blog/how-to-set-up-and-calibrate-moad-cells-with-the-hx711.html
[12] https://www.lcmsystems.com/load-cell-calibration-importance-and-methods
[13] https://hackaday.io/project/162723-hedgehog-feeder/log/159813-calibrating-the-hx711-load-cell
[14] https://www.smdsors.com/load-cell-troubleshooting-guide/
[15] https://community.particle.io/t/hx711-calibration-factor-issue/56921
[16] https://www.youtube.com/watch?v=AWSBBMUPJSC
[17] https://www.phidgets.com/docs/calibrating_load_cells
[18] https://www.youtube.com/watch?v=zwjw_btfiuc
[19] https://activescale.com/common-causs-of-load-cell-malfunction/
[20] https://gist.github.com/matt448/14d118e2fc5b6217da11
[21] https://randomnerdturials.com/esp32-load-cell-hx711/
[22] https://mhforce.com/force-training-programs/load-cell-calibration/
[23] https://www.800loadcel.com/blog/10-most-common-moad-cell-probles-you-cant-ignore.html
[24] https://learn.sparkfun.com/tutorials/load-cell-amplifier-hx711-breakout-hookup-guide/all
[25] https://www.hbkworld.com/en/knowledge/resource-center/articles/the-load-cell-calibration-standard-iso-376
[26] https://sensing-systems.com/basic-facts/faulty-load-cell-4-probles-to-look-for/
[27] https://www.youtube.com/watch?v=sxzoagf1koo
[28] https://www.fibossensor.com/news/best-practices-for-load-cell-calibration.html
[29] https://www.linkedin.com/pulse/overcome-common-load-cell-measurement-errors-our-nmn3e
[30] https://www.instructables.com/arduino-scale-with-5kg-load-cell-and-hx711-amplifi/
[31] https://www.diyengineers.com/2022/05/19/load-cell-with-hx711-how-to-use-with-examples/
[32] https://forum.arduino.cc/t/load-cell-calibration-questions-and-robles/645049
[33] https://www.youtube.com/watch?v=sfp3wd4svbm
[34] https://forum.arduino.cc/t/hx711-with-load-cell-calibration/650485
