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● 導入
>> 負荷セルの種類
● 較正
● 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。ロードセルをキャリブレーションするにはどうすればよいですか？
>> 3. 1つのArduinoで複数のロードセルを使用できますか？
>> 4.ロードセルが測定値を与えていない場合はどうすればよいですか？
エレクトロニクスとDIYプロジェクトの世界では、負荷セルは重量と力を測定するための不可欠なコンポーネントです。 Arduinoと組み合わせると、単純な計量スケールから複雑な力測定システムまで、さまざまなアプリケーションを作成するために使用できます。この記事では、Arduinoでロードセルを使用するプロセスをガイドし、の基本からすべてをカバーしています セルをロードします。 計量スケールプロジェクトの段階的な実装に
ロードセルは、力または重量を電気信号に変換する一種のトランスデューサーです。最も一般的な荷重セルのタイプは、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変形を測定します。負荷が荷重セルに適用されると、それはわずかに変形し、ひずみゲージの抵抗の変化を引き起こします。この抵抗の変化は、測定および処理できる電気信号に変換されます。
1。圧縮負荷セル：これらの負荷セルは、圧縮方法で適用される力を測定します。これらは、荷重が垂直に適用されるアプリケーションでよく使用されます。
2。張力負荷セル：これらの負荷セルは、引張方向に加えられた力を測定します。これらは、負荷が引かれているアプリケーションで使用されます。
3。せん断ビーム負荷セル：これらの負荷セルは、せん断方向に加えられた力を測定します。それらは一般的に産業用途で使用されます。
4。曲げビーム負荷セル：これらの負荷セルは、負荷下のビームの曲げを測定します。それらはしばしば計量スケールで使用されます。
Arduinoを使用してロードセルをセットアップするには、次のコンポーネントが必要になります。
◆ロードセル：アプリケーションに適したひずみゲージロードセル。
◆HX711アンプ：これは、ロードセルによって生成された小さな信号を増幅するために荷重セルと一般的に使用される精密24ビットアナログとデジタルコンバーター（ADC）です。
◆Arduino Board：Arduino Uno、Mega、NanoなどのArduino委員会は機能します。
◆ブレッドボードとジャンパーワイヤ：コンポーネント間で接続するため。
◆電源：ロードセルとArduinoのセットアップによっては、外部電源が必要になる場合があります。
荷重セルには通常、赤、黒、白、緑の4つのワイヤがあります。配線は次のとおりです。
◆赤いワイヤー：HX711のE+（励起陽性）に接続します。
◆ブラックワイヤー：HX711のE-（励起陰性）に接続します。
◆白いワイヤー：HX711のA-（信号負）に接続します。
◆グリーンワイヤ：HX711のA+（信号陽性）に接続します。
次に、HX711をArduinoに接続します。典型的な接続は次のとおりです。
◆VCC：Arduinoの5Vピンに接続します。
◆GND：ArduinoのGNDピンに接続します。
◆DT（データ）：Arduinoのデジタルピンに接続します（例：ピン2）。
◆SCK（時計）：Arduinoの別のデジタルピンに接続します（例：ピン3）。
HX711と通信するには、HX711ライブラリをインストールする必要があります。 Arduino IDEを介してこれを行うことができます：
1. Arduino IDEを開きます。
2。スケッチに移動>ライブラリを含める>ライブラリを管理します。
3。ライブラリマネージャーで、 'hx711 'を検索し、Bogdan Neculaでライブラリをインストールします。
1. USBケーブルを使用して、Arduinoをコンピューターに接続します。
2. Arduino IDEの正しいボードとポートを選択します。
3. [アップロード]ボタンをクリックして、コードをArduinoにアップロードします。
コードがアップロードされたら、Arduino IDEのシリアルモニターを開きます（ボーレートを9600に設定します）。グラムに重量が表示される必要があります。ロードセルに既知の重量を置いて、その精度をテストします。
正確な測定を確保するには、ロードセルを校正する必要があります。キャリブレーションには、既知の重量を設定し、コードのスケールファクターを調整することが含まれます。これがそれを行う方法です：
1.既知の重量を荷重セルに置きます。
2。シリアルモニターに表示される読み取り値に注意してください。
3.式を使用してスケール係数を計算します。
スケール係数=荷重セルスケールファクターからの計量係数=荷重セルの読み取り
4。scale.set_scale（scale_factor）;を使用して、コードのスケール係数を更新します。
ロードセルは、以下を含むさまざまなアプリケーションで使用できます。
1。計量スケール：キッチンまたは産業用のデジタル計量スケールを作成します。
2。力測定：さまざまな実験または応用に適用される力を測定します。
3。荷重監視：構造または車両の負荷を監視します。
4。ロボット工学：ロボットアプリケーションでロードセルを使用して、重量分布を測定します。
5。産業自動化：品質管理とプロセスの監視のために、ロードセルを自動システムに統合します。
1.不正確な測定値：荷重セルが適切に調整され、機械的な干渉がないことを確認してください。荷重セルのパフォーマンスに影響を与える可能性のある物理的な障害を確認してください。
2.出力なし：すべての接続を確認し、HX711が正しく搭載されていることを確認します。 Arduinoが電力を受けていること、および正しいピンが使用されていることを確認します。
3。測定値の変動：これは、電気ノイズによって引き起こされる可能性があります。配線が安全であることを確認し、シールドケーブルの使用を検討してください。さらに、干渉を減らすために、荷重セルとHX711の間の距離を最小限に抑えてみてください。
4。オーバーロード：ロードセルが定格容量を超えて重みにさらされると、損傷する可能性があります。適用された負荷がロードセルの仕様を超えないことを常に確認してください。
5。ソフトウェアの問題：測定値が一貫していない場合は、エラーがないかコードを確認してください。 HX711ライブラリが正しくインストールされ、ピンがコードで適切に定義されていることを確認してください。
Arduinoでロードセルを使用することの基本を習得したら、より高度なプロジェクトを探索できます。ここにいくつかのアイデアがあります：
1.スマート計量スケール：ディスプレイモジュール（LCDやOLEDなど）を統合して、重量をリアルタイムで表示します。テア機能やユニット変換（グラムからポンドまで）などの機能を追加することもできます。
2。データロギングシステム：SDカードモジュールを使用して、時間の経過とともに重量データを記録します。これは、食品の消費の追跡や在庫の監視など、さまざまなアプリケーションの重量の変化を監視するのに役立ちます。
3.ワイヤレス重量測定：ワイヤレス通信モジュール（ESP8266やBluetoothモジュールなど）を実装して、リモート監視のためにスマートフォンまたはコンピューターに重量データを送信します。
4。自動給餌システム：ロードセルを電動フィーダーと組み合わせて、ペットまたは家畜用の自動給餌システムを作成します。システムは、体重測定に基づいて特定の量の食品を分配できます。
5。ロボット工学の力測定：ロボットアームの負荷セルを使用して、タスク中に発揮された力を測定します。これは、ロボットをプログラミングして、繊細なオブジェクトを損傷することなく処理するのに役立ちます。
Arduinoでロードセルを使用すると、さまざまな用途で重量と力を測定する可能性のある世界が開かれます。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セットアップし、独自の計量スケールまたはフォース測定システムを作成できます。創造性により、このプロジェクトをより複雑なアプリケーションに拡大することができ、電子機器ツールキットに貴重な追加になります。
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。荷重セルには、数グラムから数トンまでのさまざまな能力があります。使用しているロードセルのデータシートを常に確認して、最大負荷を決定してください。
ロードセルを較正するには、既知の重量をその上に置き、Arduinoに表示される測定値に注意してください。フォーミュラを使用してスケール係数を計算します。スケール係数=既知の重量 /読み取りロードセルから。それに応じて、コードのスケール係数を更新します。
はい、1つのArduinoを使用して複数のロードセルを使用できますが、各HX711は1つのロードセルのみを処理できるため、複数のHX711モジュールを使用する必要があります。複数のHX711モジュールをArduinoのさまざまなピンに接続し、コードで個別に読み取ることができます。
ロードセルが測定値を提供していない場合は、すべての接続を確認して、それらが安全であることを確認してください。 HX711が正しく駆動されていること、およびArduinoが機能していることを確認します。さらに、荷重セルが過負荷または損傷していないことを確認してください。
はい、負荷セルを使用して力を測定できます。負荷セルに力を適用することにより、対応する重量の読み取り値が生成されます。これは、材料のテストや機械システムによって発揮される力の測定など、さまざまなアプリケーションで役立ちます。
