コンテンツメニュー
● 導入
>> 負荷セルの種類
>> ステップ2：HX711をRaspberry Piに接続します
● 較正
● Raspberry Piを使用した負荷セルのアプリケーション
>> 1。計量スケール
>> 2。力測定
>> 3。自動システム
>> 4。ロボット工学
>> 5。スマート農業
>> 1.出力なし
>> 2。一貫性のない測定値
>> 3。オーバーロード
>> 4。ソフトウェアの問題
● 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.ロードセルとのインターフェースにどのようなプログラミング言語を使用できますか？
エレクトロニクスとプログラミングの世界では、ロードセルとラズベリーPIの組み合わせにより、革新的なプロジェクトを作成するための無数の可能性が開かれます。負荷セルは、重量または力を測定するセンサーであり、ラズベリーPIと組み合わせると、スケールから自動化されたシステムまで、さまざまなアプリケーションで使用できます。この記事では、 搭載しています。 必要なコンポーネントからプロジェクトを稼働させるために必要なコーディングまで、すべてをカバーするRaspberry Piを
ロードセルは、力または重量を電気信号に変換する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。負荷がかかると、ひずみゲージが変形し、電気抵抗が変化します。この変化は測定し、重量の読み取りに変換できます。
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：これらは、引張方法で適用される力を測定します。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。曲げ荷重セル：これらの荷重セルは、負荷下のビームの曲げを測定します。それらは一般的にスケールで使用されます。
Raspberry Pi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。
-Raspberry Pi：任意のモデルは機能しますが、パフォーマンスを向上させるにはRaspberry Pi 3または4が推奨されます。
- ロードセル：1kgまたは5kgのロードセルは、ほとんどのプロジェクトに適しています。
-HX711アンプ：これは、荷重セルで一般的に使用される精密24ビットアナログからデジタルコンバーター（ADC）です。
- 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とロードセルのセットアップに電力を供給します。
-Python：ロードセルとのインターフェースに使用されるプログラミング言語。
荷重セルには通常、赤、黒、白、緑の4つのワイヤがあります。接続は次のとおりです。
- 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。
- ホワイトワイヤー：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。
HX711には、Raspberry Piに接続する必要がある4つのピンがあります。
-VCC：Raspberry Piの5Vピンに接続します。
-GND：Raspberry Piのグランドピンに接続します。
-DT（データ）：GPIOピンに接続します（例：GPIO 5）。
-SCK（CLOCK）：別のGPIOピン（GPIO 6など）に接続します。
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不可欠です。ロードセルを校正するには、既知の重量が必要になります。次の手順に従ってください：
1。既知の重量を荷重セルに置きます。
2。出力が既知の重量と一致するまで、コードの `set_reference_unit`値を変更します。
3.調整したら、この参照ユニットを使用して正確な測定を行うことができます。
より正確なキャリブレーションについては、次の手法を検討してください。
- 複数の重み：いくつかの既知の重みを使用して、キャリブレーション曲線を作成します。これは、さまざまな重量の精度を改善するのに役立ちます。
- 温度補償：荷重セルは温度変化に敏感です。アプリケーションが高い精度を必要とする場合は、コードに温度補償を実装することを検討してください。
負荷セルの最も一般的なアプリケーションの1つは、計量スケールです。ロードセルをRaspberry PIと統合することにより、LCDに重量測定値を表示するデジタルスケールを作成したり、Webサーバーにデータを送信したりできます。これは、小売環境や自宅での個人的な使用に特に役立ちます。
荷重セルは、材料のテストや機械によって加えられた力の測定など、さまざまな用途での力を測定するために使用できます。これは、監視力が安全性と品質管理に重要である産業環境で特に役立ちます。
自動化されたシステムでは、負荷セルを使用して重量変化を監視し、特定のしきい値に基づいてアクションをトリガーできます。たとえば、コンベアシステムでは、ロードセルがパッケージが存在するときを検出し、プロセスの次のステップをアクティブにすることができます。これにより、操作が合理化され、手動介入の必要性を減らすことができます。
負荷セルをロボットシステムに統合して、重量分布に関するフィードバックを提供し、負荷のバランスをとり、安定性を改善するのに役立ちます。これは、重い物体を持ち上げたり輸送したりするためにロボットが必要なアプリケーションで特に重要です。
農業では、荷重細胞を使用して作物や家畜の重量を監視できます。このデータは、給餌スケジュールを最適化し、成長率を監視し、全体的な農場管理を改善するために使用できます。ロードセルをIoTデバイスと統合することにより、農家はリアルタイムデータにアクセスし、情報に基づいた決定を下すことができます。
ロードセルから出力が得られない場合は、以下を確認してください。
- すべての接続が安全であることを確認します。
-HX711が正しく搭載されていることを確認します。
- コードのGPIOピン割り当てを確認してください。
一貫性のない測定値は、次のことによって引き起こされる可能性があります。
- 電気ノイズ。配線がきれいで、他の電気部品から離れていることを確認してください。
- 不適切なキャリブレーション。既知の重量でロードセルを再調整します。
センサーに損傷を与える可能性があるため、ロードセルの最大容量を超えないようにします。アプリケーションに評価されているロードセルを常に使用してください。
コードでエラーが発生した場合は、ライブラリのインストールを再確認し、正しいGPIOピンを使用していることを確認してください。さらに、Raspberry PIがオペレーティングシステムの最新バージョンを実行していることを確認してください。
Raspberry PIを使用してロードセルを使用することは、電子機器と自動化のさまざまなアプリケーションにつながる可能性のある報酬プロジェクトです。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セットアップし、必要なコードを作成し、この組み合わせが提供する多くの可能性を調査できます。単純な計量スケールを構築している場合でも、複雑な自動化されたシステムを構築している場合でも、ロードセルとRaspberry PIの統合により、プロジェクトの機能が向上します。
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。荷重セルは、数グラムから数トンまでのさまざまな容量で利用できます。特定のアプリケーションの要件を満たすロードセルを常に選択してください。
はい、1つのRaspberry Piで複数の負荷セルを使用できます。ただし、各HX711は一度に1つのロードセルとのみインターフェイスできるため、複数のHX711アンプを使用する必要があります。複数のHX711モジュールをRaspberry PiのさまざまなGPIOピンに接続できます。
正確な測定値を確保するには、既知の重みを使用してロードセルを調整します。さらに、配線をきれいに保ち、他の電子部品から遠ざけて電気ノイズを最小限に抑えます。必要に応じて、ロードセルを定期的に確認して再調整します。
Pythonは、荷重セルとRaspberry Piとのインターフェースに最も一般的に使用されるプログラミング言語です。ただし、利用可能なライブラリに応じて、CやJavaなどの他の言語を使用することもできます。
はい、負荷セルは屋外で使用できますが、水分や極端な温度などの環境要因から保護されていることを確認する必要があります。屋外で使用するために特別に設計された荷重セルの使用または保護ハウジングでそれらを囲むことを検討してください。
