컨텐츠 메뉴
● 소개
● 하중 셀 이해
>> 하중 셀의 유형
● Arduino Load Cell 인터페이스 : 필수 구성 요소
● 단계별 안내서 :로드 셀을 Arduino에 연결합니다
● Arduino 스트레인 게이지 연결 : Wheatstone Bridge 이해
>> 필요한 재료 :
>> 조립 단계 :
● 고급 응용 프로그램 : Arduino로드 셀 데이터 로깅
● 결론
● 자주 묻는 질문
>> Q1 : Arduino에 연결될 때 하중 셀이 측정 할 수있는 최대 무게는 얼마입니까?
>> Q2 : 여러로드 셀을 단일 Arduino에 연결할 수 있습니까?
>> Q3 : 상업적 규모에 비해 Arduino 기반 중량 측정은 얼마나 정확합니까?
>> Q4 : 움직이는 차량에서와 같이 동적 무게 측정을 위해 Arduino가있는 하중 셀을 사용할 수 있습니까?
>> Q5 : Arduino 부하 셀 설정을 얼마나 자주 재 교정해야합니까?
DIY 전자 장치 및 프로토 타이핑의 세계에서 Arduino 보드는 제작자, 엔지니어 및 애호가 모두를위한 플랫폼이되었습니다. Arduino의 매혹적인 적용은 하중 셀을 사용하여 중량 및 힘 측정의 영역에 있습니다. 이 안내서는로드 셀을 Arduino에 연결하는 과정을 안내하여 자신의 디지털 스케일, 강제 센서 또는 무게 기반 프로젝트를 만들 수 있습니다.
연결 프로세스에 뛰어 들기 전에로드 셀이 무엇인지, 작동 방식을 이해하는 것이 중요합니다. 로드 셀은 힘 또는 무게를 전기 신호로 변환하는 트랜스 듀서입니다. 최대 하중 셀은 Wheatstone Bridge 구성에 배열 된 스트레인 게이지를 사용하여 적용된 힘을 측정합니다.
다음을 포함하여 여러 유형의 하중 셀이 있습니다.
1. 빔 하중 셀
2. S 형 부하 셀
3. 캐니스터 하중 세포
4. 플랫폼로드 셀
대부분의 Arduino 프로젝트의 경우 빔 또는 S 형 부하 셀이 단순성과 경제성으로 인해 일반적으로 사용됩니다.
로드 셀을 Arduino에 연결하려면 다음 구성 요소가 필요합니다.
1. Arduino Board (예 : Arduino Uno, Nano 또는 Mega)
2.로드 셀
3. HX711로드 셀 앰프
4. 점퍼 와이어
5. 빵 보드 (선택 사항)
HX711 앰프는로드 셀의 작은 전기 신호를 증폭시키고 Arduino가 해석 할 수있는 디지털 신호로 변환 하므로이 설정에서 중요합니다.
대부분의 하중 셀에는 4 개의 와이어가 있습니다 : 빨간색 (여기+), 검은 색 (여기서), 흰색 (신호+) 및 녹색 (신호-). 다음과 같이 hx711에 연결하십시오.
-Hx711에서 빨간색 와이어로 E+로
-HX711에서 검은 색 와이어
-Hx711에서 흰색 와이어로 흰색 와이어
-Hx711에서 A- a- 녹색 와이어
이제 hx711을 Arduino에 연결하십시오.
-Arduino의 HX711 ~ 5V에서 VCC
-Hx711에서 Arduino에서 GND에서 GND
-Hx711의 DT (데이터) Arduino의 Digital Pin 2에서
-Hx711의 SCK (클럭) Arduino의 Digital PIN 3에서
HX711과 인터페이스하려면 HX711 라이브러리를 설치해야합니다. Arduino IDE에서 Sketch> 포함 라이브러리> 라이브러리 관리, 'HX711, '를 검색하고 Bogdan Necula에 의해 라이브러리를 설치하십시오.
교정은 정확한 측정을 보장하는 데 중요한 단계입니다. 간단한 교정 과정은 다음과 같습니다.
1. 위의 코드를 Arduino에 업로드하십시오.
2.로드 셀에 알려진 무게를 놓습니다.
3. 출력이 알려진 무게와 일치 할 때까지 교정 _factor 값을 조정하십시오.
4. 다른 가중치로 반복하여 범위에 걸쳐 정확성을 보장하십시오.
하중 셀은 일반적으로 Wheatstone Bridge 구성에 배열 된 스트레인 게이지를 사용합니다. 이 배열은 적용된 힘으로 인한 저항의 작은 변화를 정확하게 측정 할 수있게한다. Wheatstone Bridge는 적용된 힘에 비례하여 차동 전압을 출력 한 다음 Arduino가 읽기 전에 HX711에 의해 증폭됩니다.
이제 기본 사항을 이해 했으므로 Arduino와로드 셀을 사용하여 DIY 디지털 스케일 구축 : 실용적인 응용 프로그램을 탐색하겠습니다.
-Arduino 보드
-로드 셀 (체중 범위에 적합)
-HX711 앰프
-16x2 LCD 디스플레이
- 전위차계 (LCD 대비 조정 용)
- 점퍼 와이어
- 브레드 보드
- 계량을위한 플랫폼 또는 컨테이너
1. 앞에서 설명한대로로드 셀을 HX711에 연결하십시오.
2. HX711을 Arduino에 연결하십시오.
3. LCD 디스플레이를 Arduino에 전달하십시오.
-RS 핀에서 디지털 핀 12
- 디지털 핀에 핀을 활성화합니다
-D4 핀에서 디지털 핀 5
-D5 핀에서 디지털 핀 4
-D6 핀에서 디지털 핀 3
-D7 핀에서 디지털 핀 2
-LCD VCC 및 GND를 연결하십시오
- 대비 조정을 위해 전위차계 와이어 전위차계
4.로드 셀을 안정적인베이스에 단단히 장착하십시오.
5. 무게를 측정 할 품목을 유지하기 위해 플랫폼이나 컨테이너를로드 셀에 부착하십시오.
보다 복잡한 프로젝트의 경우 시간이 지남에 따라 무게 데이터를 기록 할 수 있습니다. 이는 재고 추적, 구조 부하 모니터링 또는 장기 실험 수행에 유용 할 수 있습니다.
로드 셀 및 Arduino로 작업 할 때 몇 가지 일반적인 문제가 발생할 수 있습니다.
1. 일관되지 않은 판독 값 : 부하 셀이 올바르게 장착되어 외부 진동의 영향을받지 않도록하십시오.
2. 측정의 드리프트 : 측정을하기 전에 온도 변경을 확인하거나 시스템이 예열되도록합니다.
3. 비선형 응답 : 일부 하중 셀은 전체 범위의 정확도를 위해 다항식 교정이 필요할 수 있습니다.
4. 판독 값의 노이즈 : 코드의 평균화 기술을 사용하여 변동을 부드럽게합니다.
로드 셀을 Arduino에 연결하면 체중 및 힘 측정 프로젝트를위한 가능성의 세계가 열립니다. 간단한 디지털 스케일에서 복잡한 데이터 로깅 시스템에 이르기까지 Arduino의 유연성과로드 셀의 정밀도를 조합하면 강력하고 다재다능한 애플리케이션이 가능합니다. 더 자세히 살펴보면 가중치 감지를 프로젝트에 통합하고 기능을 향상시키고 잠재적 용도를 확장하는 수많은 방법을 찾을 수 있습니다.
A1 : 최대 무게는 사용중인 특정 하중 셀에 따라 다릅니다. 하중 셀은 몇 그램에서 몇 톤까지 다양한 용도로 제공됩니다. 로드 셀을 선택할 때 용량이 프로젝트 요구 사항과 일치하고 HX711 앰프가 선택한로드 셀의 출력 범위를 처리 할 수 있는지 확인하십시오.
A2 : 예, 여러 부하 셀을 단일 아두노에 연결할 수 있습니다. 이것은 종종 더 큰 척도 또는 중량 분포를 측정하기 위해 수행됩니다. 각 부하 셀에 대해 별도의 HX711 앰프가 필요합니다. 그런 다음 Arduino는 각 HX711에서 순차적으로 읽거나보다 효율적인 데이터 수집을 위해 인터럽트를 사용 할 수 있습니다.
A3 : 적절한 교정 및 고품질 구성 요소를 사용하면 Arduino 기반 중량 측정은 종종 측정 된 중량의 0.1% ~ 1% 내에 매우 정확할 수 있습니다. 그러나 온도 드리프트, 기계식 설정 및 코드 최적화와 같은 요소는 정확도에 영향을 줄 수 있습니다. 상업용 스케일에는 종종 온도 보상을위한 추가 기능이 있으며보다 정확하고 비싼 구성 요소를 사용할 수 있습니다.
A4 : 예, 하중 셀은 동적 중량 측정에 사용될 수 있지만보다 복잡한 설정 및 데이터 처리가 필요합니다. 진동, 가속도를 설명하고 잠재적으로 더 빠른 샘플링 속도를 사용해야합니다. Arduino 코드에서 디지털 필터를 구현하면 동적 환경에서 판독 값을 부드럽게 할 수 있습니다.
A5 : 재 교정 빈도는 응용 프로그램에 필요한 정밀도, 환경 조건 및 구성 요소의 품질을 포함한 다양한 요인에 따라 다릅니다. 일반적으로 교정을 확인하는 것이 좋습니다.
- 처음에 설정 후
- 진행중인 프로젝트의 경우 주기적으로 (예 : 월별 또는 분기 별)
- 설정을 물리적으로 변경 한 후
- 측정이 드리프트를 발견하면
중요한 응용 프로그램의 경우보다 빈번한 교정 검사가 필요할 수 있습니다. 정확성을 보장하기 위해 항상 알려진 가중치를 교정에 사용하십시오.
