コンテンツメニュー
● 導入
● 負荷セルの理解
>> ロードセルとは何ですか？
>> 負荷セルの種類
>> ロードセルのしくみ
>> 段階的な配線ガイド
>> コードの説明
● ロードセルの校正
>> 既知の重量の重要性
● 結論
● よくある質問
>> 2。適切なロードセルを選択するにはどうすればよいですか？
>> 3.このプロジェクトにArduinoボードを使用できますか？
>> 4.ロードセルのキャリブレーションの一般的な間違いは何ですか？
荷重セルは、 特に計量システムでは、さまざまなアプリケーションで不可欠なコンポーネントです。力を電気信号に変換し、正確な重量測定を可能にします。ただし、正確な測定値を確保するには、適切なキャリブレーションが重要です。この記事では、Arduino UNOを使用してロードセルの校正プロセスをガイドし、関連するコンポーネントとキャリブレーションを成功させるために必要な手順を包括的に理解します。
ロードセルは、機械的力を電気信号に変換するトランスデューサーです。産業用途、計量スケール、さまざまな測定システムで広く使用されています。負荷セルには、株計ゲージ、油圧、空気圧荷重セルなど、さまざまなタイプがあり、それぞれ特定の用途に適しています。
1。ひずみゲージ負荷セル：ひずみゲージを利用して変形を測定する最も一般的なタイプ。
2。油圧負荷セル：液体圧力を使用して、重量の重量を測定します。
3。空気圧荷重セル：電気圧力で動作します。これは、電気装置が適切でない環境でよく使用されます。
負荷セルは、力を電気信号に変換する原理に操作します。負荷が適用されると、負荷セルの内部構造が変形し、ひずみゲージの抵抗の変化を引き起こします。この変更は、Arduinoのようなマイクロコントローラーで読み取ることができる電圧信号に変換されます。
Arduino UNOでロードセルを調整するには、次のコンポーネントが必要になります。
-Arduino UNO：信号を処理するマイクロコントローラー。
-HX711モジュール：荷重セル向けに特別に設計されたアンプとADC（デジタルコンバーターへのアナログ）。
- ロードセル：重量を測定するセンサー。
- ブレッドボードとジャンパーワイヤ：接続を行うため。
- 既知のウェイト：キャリブレーションの目的。
1.ロードセルをHX711モジュールに接続します。荷重セルには通常、赤（励起+）、ブラック（励起 - ）、白（信号+）、緑（信号）の4つのワイヤがあります。これらをHX711の対応する端子に接続します。
2。HX711をArduinoに接続します。ジャンパーワイヤを使用して、HX711をArduinoに接続します。典型的な接続は次のとおりです。
-VCCから5V
-GNDからGNDへ
-DT（データ）からデジタルピンへ（例：D2）
-SCK（クロック）から別のデジタルピン（例：D3）
Arduino Integrated Development Environment（IDE）は、コードを書き込み、Arduinoボードにアップロードする場所です。ユーザーフレンドリーで、さまざまなコンポーネントのさまざまなライブラリをサポートしています。
-HX711.H：このライブラリは、HX711モジュールとの相互作用を簡素化します。
-Scale.Begin（2、3）：指定されたデータとクロックピンでスケールを初期化します。
-sacle.set_scale（）：キャリブレーション係数を設定し、後で調整します。
-Scale.tare（）：スケールをゼロにリセットし、正確な測定値を確保します。
1。スケールのテア：負荷セルに重量がないことを確認し、 `tare（）`関数を呼び出してスケールをリセットします。
2。既知の重量を適用します：既知の重量を荷重セルに置きます。この重量は、ロードセルの容量内である必要があります。
3.出力を読み取る：シリアルモニターを使用して、既知の重量に対応する出力値を読み取ります。
4.キャリブレーション係数を計算します：出力が既知の重量と一致するまで、コードのキャリブレーション係数を調整します。
正確なキャリブレーションには、既知の重みを使用することが重要です。これにより、ロードセルの測定値が実際の測定値と整合し、信頼できるデータ収集が可能になります。
キャリブレーション係数は、ロードセルからの生データを意味のある重量測定に変換する乗数です。出力が既知の重量と一致するまで、テストに基づいてこの係数を調整します。
キャリブレーション後、さまざまな既知のウェイトをロードセルに配置して、セットアップをテストします。測定値は一貫して正確でなければなりません。不一致が発生した場合は、キャリブレーションプロセスを再検討します。
- 一貫性のない測定値：配線を確認し、すべての接続が安全であることを確認します。
- 出力なし：HX711が正しく搭載されており、Arduinoが機能していることを確認します。
- 間違った重量測定値：キャリブレーション係数を再評価し、キャリブレーションプロセスを繰り返します。
キャリブレーションされた負荷セルには、以下を含む多数のアプリケーションがあります。
- 産業の計量システム：正確な重量測定のために工場で使用されます。
- 医療機器：病院のスケールなどのデバイスに不可欠。
- 農業スケール：農産物と家畜の計量に使用されます。
Arduino UNOでロードセルを校正することは、重量測定の精度を高める簡単なプロセスです。概説された手順に従うことにより、さまざまなアプリケーションのロードセルを正常にセットアップして調整できます。信頼できるデータを確保するには、正確なキャリブレーションが不可欠であり、負荷セルを操作する人にとって不可欠なスキルとなっています。
HX711は、計量スケールと産業制御用途向けに設計された精密24ビットアナログからデジタルへのコンバーターです。これは、重量を測定するために荷重セルで一般的に使用されます。
測定する必要がある重量範囲、使用する環境、および必要な精度に基づいて、ロードセルを選択します。
Arduino Unoは一般的に使用されていますが、Arduino NanoやMegaなどの他のボードも使用できます。
一般的な間違いには、誤った配線、測定前にスケールを調整するのではなく、不正確な既知のウェイトの使用が含まれます。
精度を向上させるには、安定した接続を確保し、高品質のコンポーネントを使用し、複数の測定値を実行して、データのノイズを平均化します。
