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
>> HX711とは何ですか？
● ロードセルの校正
>> プロジェクトの概要
● Raspberry Piを使用した負荷セルのアプリケーション
>> 一般的な問題と解決策
● 結論
● よくある質問
>> 1.ロードセルが測定できる最大重量はどれくらいですか？
>> 2。1つのRaspberryPiで複数の負荷セルを使用できますか？
>> 3.ロードセルから正確な測定値を確保するにはどうすればよいですか？
>> 4.このプロジェクトには、Raspberry Piでどのようなプログラミング言語を使用できますか？
>> 5.荷重セル増幅のためのHX711に代わるものはありますか？
荷重セルは、産業規模から医療機器まで、さまざまな用途の必須コンポーネントです。彼らは力または重量を電気信号に変換し、正確な測定を可能にします。ロードセルをRaspberry PIと統合すると、DIYプロジェクトに多くの可能性が開かれ、ユーザーがカスタム重量測定システム、スマートスケールなどを作成できるようになります。この記事では、HX711を使用して、ロードセルをRaspberry PIに接続するプロセスをガイドします。 セルアンプをロードし 、体重データを読み取るためにプログラミングします。
ロードセルは、力を電気信号に変換するトランスデューサーです。これは、一般的に使用されているアプリケーションで使用されます。負荷セルは、ひずみゲージ負荷セル、油圧負荷セル、空気圧荷重セルなど、いくつかのタイプに分類できます。趣味プロジェクトの最も一般的なタイプは、ひずみゲージの負荷セルです。これは、ひずみゲージの原理を使用して重量を測定します。
1.ひずみゲージ負荷セル：これらは、荷重下で変形する金属要素で構成される最も広く使用されている負荷セルであり、それに付着したひずみゲージの抵抗を変更します。
2。油圧負荷セル：これらは、体重を測定するために流体圧力を使用し、通常、頑丈な用途で使用されます。
3。空気圧荷重セル：これらは、チャンバー内の空気の圧力による重量を測定し、日常の用途ではあまり一般的ではありません。
荷重セルは、機械的力を電気信号に変換する原理に基づいて動作します。負荷が適用されると、負荷セルが変形し、ひずみゲージの抵抗が変化します。この変更は、マイクロコントローラーまたはコンピューターで読み取ることができる電圧信号に変換されます。
ロードセルをRaspberry PIに接続するには、次のコンポーネントが必要になります。
- ロードセル：重量を測定するためのプライマリセンサー。
-HX711ロードセルアンプ：このモジュールは、ロードセルからの小さな信号を増幅し、デジタル信号に変換します。
-Raspberry Pi：データを処理するマイクロコントローラー。
- ブレッドボードとジャンパーワイヤ：接続を行うため。
- 電源：Raspberry PiおよびHx711に電力を供給します。
1.ロードセルをHX711に接続します。
- ロードセルの赤いワイヤーをHX711のE+ピンに接続します。
- 黒いワイヤーを電子ピンに接続します。
- 白いワイヤーをA+ピンに接続します。
- 緑色のワイヤーをAピンに接続します。
2。HX711をRaspberry Piに接続します。
-HX711のVCCピンをRaspberry Piの5Vピンに接続します。
-GNDピンをRaspberry Piの挽いたピンに接続します。
-DT（データ）ピンをGPIOピンに接続します（例：GPIO 5）。
-SCK（クロック）ピンを別のGPIOピンに接続します（例：GPIO 6）。
- ロードセルがHX711の正しいピンに接続されていることを確認してください。
- 電源接続を再確認して、コンポーネントの損傷を避けます。
- ブレッドボードを使用して、接続を整理し、短絡を防ぎます。
HX711は、重量のスケールと産業制御用途向けに特別に設計された精密24ビットアナログからデジタルコンバーター（ADC）です。高解像度の測定値を提供し、Raspberry Piのようなマイクロコントローラーとのインターフェースが簡単です。
HX711を荷重セルとRaspberry PIの両方に接続するために、前述の配線命令に従ってください。すべての接続が安全であり、電源が適切であることを確認してください。
ロードセルのデータを読む前に、Raspberry Piをセットアップする必要があります。 HX711からデータを読み取るプロセスを簡素化するHX711 Pythonライブラリなど、必要なライブラリをインストールします。
正確な重量測定を確保するためには、キャリブレーションが重要です。適切なキャリブレーションがなければ、ロードセルからの測定値が不正確であり、アプリケーションのエラーにつながる可能性があります。
1.スケールを塗る：負荷セルから重量を削除し、読み取り値をゼロに設定します。
2。既知の重量を適用します：既知の重量を荷重セルに配置し、読み取りに注意してください。
3。スケール係数を計算します：既知の重みを読みに分割して、スケール係数を決定します。
4。コードのスケール係数を更新します：Pythonコードでこのスケール係数を使用して、正確な測定値を確保します。
このセクションでは、ロードセルとRaspberry Piを使用して単純なデジタルスケールを構築します。このプロジェクトは、スマート計量システムなど、さまざまなアプリケーションに対して拡張できます。
1.コンポーネントの組み立て：前述のように、ロードセル、HX711、およびRaspberry Piを接続します。
2。コードの書き込み：提供されたサンプルコードを使用して、重量データを読み取ります。
3.重みを表示する：LCDディスプレイまたはWebインターフェイスを使用して、重量の測定値を表示できます。
Raspberry Piと統合されたロードセルは、さまざまなアプリケーションで使用できます。
- スマートの計量スケール：個人または産業用の使用。
- 自動化されたシステム：ウェイトセンシングゲートやフィーダーなど。
- データロギング：研究または産業用アプリケーションの分析のための重量データの収集。
- ロードセルからの読み取りなし：すべての接続を確認し、HX711が搭載されていることを確認してください。
- 不正確な測定値：ロードセルを再調整し、スケール係数が正しいことを確認します。
- 他のデバイスからの干渉：Raspberry Piが電気干渉を引き起こす可能性のあるデバイスの近くに配置されていないことを確認してください。
ロードセルをRaspberry PIと統合することは、体重測定アプリケーションの多くの可能性を開くことになるやりがいのあるプロジェクトです。この記事で概説されている手順に従って、ロードセルを正常に接続し、Raspberry PIをプログラムし、独自のデジタルスケールを構築できます。このセットアップの汎用性により、シンプルな計量システムから複雑な自動化されたソリューションまで、さまざまなアプリケーションが可能になります。
ロードセルが測定できる最大重量は、その仕様に依存します。一般的な負荷セルは、数グラムから数トンまでのどこでも測定できます。
はい、1つのRaspberry PIで複数のロードセルを使用できますが、データを読み取るには複数のHX711モジュールまたはマルチプレクサを使用する必要があります。
正確な測定値を確保するには、ロードセルを定期的に調整し、そのパフォーマンスに影響を与える可能性のある機械的な問題を確認してください。
Python、C ++、Javaを含むさまざまなプログラミング言語を使用して、ロードセルとRaspberry Piとのインターフェースができます。
はい、ADS1115などの他のADCがあります。これはロードセルアプリケーションにも使用できますが、HX711はこの目的のために特別に設計されており、趣味プロジェクトで広く使用されています。
