Widoki: 222 Autor: Tina Publikuj Czas: 2024-11-06 Pochodzenie: Strona
Menu treści
● Wstęp
● Zrozumienie komórek obciążenia
>> Co to jest komórka obciążenia?
>> Jak działają komórki obciążenia
● Komponenty wymagane do kalibracji
● Okablowanie ogniwa obciążenia do Arduino
>> Przewodnik okablowania krok po kroku
>> Wprowadzenie do Arduino IDE
● Kalibracja ogniwa obciążenia
>> Proces kalibracji krok po kroku
>> Dostosowanie współczynnika kalibracji
>> Jak przetestować kalibrację
>> Rozwiązywanie problemów typowych problemów
● Zastosowania skalibrowanych komórek obciążenia
● Wniosek
>> 2. Jak wybrać odpowiednią komórkę obciążenia?
>> 3. Czy mogę użyć dowolnej tablicy Arduino do tego projektu?
>> 4. Jakie są typowe błędy w kalibracji komórek obciążenia?
>> 5. Jak mogę poprawić dokładność moich pomiarów?
Komórki obciążenia są niezbędnymi składnikami w różnych zastosowaniach, szczególnie w systemach ważenia. Konwertują siłę w sygnał elektryczny, umożliwiając precyzyjne pomiary masy. Jednak, aby zapewnić dokładne odczyty, właściwa kalibracja ma kluczowe znaczenie. W tym artykule poprowadzi Cię przez proces kalibracji komórki obciążenia za pomocą Arduino UNO, zapewniając kompleksowe zrozumienie zaangażowanych komponentów i etapów niezbędnych do udanej kalibracji.
Komórka obciążenia jest przetwornikiem, który przekształca siłę mechaniczną w sygnał elektryczny. Jest szeroko stosowany w zastosowaniach przemysłowych, skalach ważenia i różnych systemach pomiarowych. Komórki obciążeniowe są dostępne w różnych typach, w tym w skananiu odkształceń, hydraulicznych i pneumatycznych ogniwach obciążenia, z których każda jest odpowiednia do określonych zastosowań.
1. Komórki obciążenia miernika odkształcenia: najczęstszy typ, wykorzystujący wskaźniki odkształceń do pomiaru deformacji.
2. Hydrauliczne ogniwa obciążenia: Użyj ciśnienia płynu do pomiaru masy, odpowiedniego do ciężkich obciążeń.
3. Pneumatyczne ogniwa obciążenia: działaj na ciśnieniu powietrza, często stosowane w środowiskach, w których urządzenia elektryczne nie są odpowiednie.
Komórki obciążeniowe działają na zasadzie przekształcania siły w sygnał elektryczny. Po zastosowaniu obciążenia wewnętrzna struktura komórek obciążenia deformuje się, powodując zmianę oporności w manometrach odkształceń. Ta zmiana jest następnie przekształcana w sygnał napięcia, który można odczytać za pomocą mikrokontrolera jak Arduino.
Aby skalibrować komórkę obciążenia za pomocą Arduino Uno, będziesz potrzebować następujących elementów:
- Arduino UNO: mikrokontroler, który przetwarza sygnały.
- Moduł HX711: wzmacniacz i ADC (analogowo -cyfrowy konwerter) specjalnie zaprojektowany dla komórek obciążenia.
- Komórka obciążenia: czujnik mierzący wagę.
- Druty Breadboard i Skiew: do tworzenia połączeń.
- Znane wagi: do celów kalibracji.
1. Podłącz komórkę obciążenia do modułu HX711: Komórka obciążenia zwykle ma cztery przewody: czerwony (wzbudzenie+), czarny (wzbudzenie-), biały (sygnał+) i zielony (sygnał). Podłącz je do odpowiednich terminali na HX711.
2. Podłącz HX711 do Arduino: Użyj przewodów skoczków, aby podłączyć HX711 z Arduino. Typowe połączenia to:
- VCC do 5 V
- GND do GND
- DT (dane) do cyfrowego styku (np. D2)
- SCK (zegar) do innego cyfrowego szpilki (np. D3)
Arduino Integrated Development Environment (IDE) to miejsce, w którym będziesz napisać i przesyłać kod na płytę Arduino. Jest przyjazny dla użytkownika i obsługuje różne biblioteki dla różnych komponentów.
- HX711.H: Ta biblioteka upraszcza interakcję z modułem HX711.
- Scale.begin (2, 3): Inicjatyzuje skalę z określonymi danymi i pinami zegara.
- Scale.set_Scale (): Ustawia współczynnik kalibracji, który dostosujesz później.
- Scale.tare (): Resekuje skalę do zera, zapewniając dokładne pomiary.
1. TARE Skala: Upewnij się, że żadna waga nie jest w komórce obciążenia i wywołaj funkcję „tare ()`, aby zresetować skalę.
2. Zastosuj znaną wagę: umieść znaną wagę na ogniwie obciążenia. Ta waga powinna mierzyć się w pojemności komórki obciążenia.
3. Przeczytaj wyjście: Użyj monitora szeregowego, aby odczytać wartość wyjściową odpowiadającą znanej wagi.
4. Oblicz współczynnik kalibracji: Dostosuj współczynnik kalibracji w kodzie, aż wyjście dopasuje znaną wagę.
Używanie znanych wag ma kluczowe znaczenie dla dokładnej kalibracji. Zapewnia, że odczyty komórki obciążenia są wyrównane z pomiarami w świecie rzeczywistym, umożliwiając niezawodne gromadzenie danych.
Współczynnik kalibracji jest mnożnikiem, który przekształca surowe dane z ogniwa obciążenia w znaczące pomiary masy. Dostosuj ten współczynnik na podstawie testów, aż wyjście nie dopasuje znanej wagi.
Po kalibracji przetestuj konfigurację, umieszczając różne znane ciężary na komórce obciążenia. Odczyty powinny być spójne i dokładne. Jeśli pojawią się rozbieżności, ponownie sprawdź proces kalibracji.
- Niezgodne odczyty: Sprawdź okablowanie i upewnij się, że wszystkie połączenia są bezpieczne.
- Brak wyjścia: sprawdź, czy HX711 jest prawidłowo zasilany i że Arduino działa.
- Nieprawidłowe odczyty masy: Ponownie oceń współczynnik kalibracji i powtórz proces kalibracji.
Kalibrowane komórki obciążenia mają wiele zastosowań, w tym:
- Systemy ważenia przemysłowego: stosowane w fabrykach do precyzyjnych pomiarów masy.
- Sprzęt medyczny: Niezbędne w urządzeniach takich jak skale szpitala.
- Skale rolnicze: używane do ważenia produktów i zwierząt gospodarskich.
Kalibracja komórki obciążenia za pomocą Arduino Uno jest prostym procesem, który zwiększa dokładność pomiarów masy. Postępując zgodnie z określonymi krokami, możesz z powodzeniem skonfigurować i kalibrować ogniwo obciążenia dla różnych aplikacji. Dokładna kalibracja jest niezbędna do zapewnienia wiarygodnych danych, co czyni ją niezbędną umiejętnością dla każdego, kto pracuje z komórkami obciążeniowymi.
HX711 jest precyzyjnym 24-bitowym konwerterem analogowo-cyfrowym zaprojektowanym do skal ważenia i zastosowań kontroli przemysłowej. Jest powszechnie stosowany z komórkami obciążeniowymi do pomiaru masy.
Wybierz ogniwo obciążeniowe na podstawie zakresu wagi, które musisz zmierzyć, środowisko, w którym będzie używane, oraz wymaganą dokładność.
Podczas gdy Arduino Uno jest powszechnie używane, można również stosować inne płyty, takie jak Arduino Nano lub Mega, pod warunkiem, że mają wystarczającą liczbę pinów i mocy obliczeniowej.
Typowe błędy obejmują nieprawidłowe okablowanie, nie docieranie skali przed pomiarem i stosowanie niedokładnych znanych wag.
Aby poprawić dokładność, upewnij się, że stabilne połączenia, użyj wysokiej jakości komponentów i wykonaj wiele odczytów, aby wyróżnić każdy szum danych.
