Vizualizări: 222 Autor: Tina Publicare Ora: 2024-11-11 Originea: Site
Meniu de conținut
● Înțelegerea celulelor de încărcare
>> Tipuri de celule de încărcare
>> Cum funcționează celulele de încărcare
● Componente necesare pentru un amplificator de celule de încărcare
>> Proiectarea circuitului de bază
● Construirea amplificatorului de celule de încărcare
>> Pasul 1: Configurarea celulei de încărcare
● Depanarea problemelor comune
● Aplicații ale amplificatoarelor cu celule de încărcare
● Subiecte avansate în amplificarea celulelor de încărcare
>> Sisteme de celule de încărcare wireless
>> 1. Care este scopul unui amplificator de celule de încărcare?
>> 2. Cum aleg celula de încărcare potrivită pentru aplicația mea?
>> 3. Pot folosi un amplificator de celule de încărcare cu un microcontroler?
>> 4. Cum îmi calibrez celula de încărcare?
>> 5. Care sunt unele aplicații comune pentru amplificatoarele cu celule de încărcare?
Celulele de încărcare sunt componente esențiale în diferite aplicații, inclusiv cântări de cântărire, automatizare industrială și sisteme de măsurare a forței. O Amplificatorul de celule de încărcare este crucial pentru transformarea semnalelor electrice mici generate de celulele de încărcare într -o formă mai utilizabilă. Acest articol vă va ghida prin procesul de realizare a unui amplificator de celule de încărcare, care acoperă componentele necesare, proiectarea circuitului și implementarea practică.
Înainte de a vă scufunda în construcția unui amplificator de celule de încărcare, este important să înțelegeți ce este o celulă de încărcare și cum funcționează. O celulă de încărcare este un traductor care transformă forța sau greutatea într -un semnal electric. Cel mai frecvent tip de celulă de încărcare este celula de încărcare a gabaritului, care folosește principiul calibrelor de tulpină pentru a măsura deformarea cauzată de greutatea aplicată.
1. Celulele de încărcare a gabaritului de tulpină: Acestea sunt cele mai utilizate celule de încărcare. Ele constau dintr -un element metalic care se deformează sub sarcină, provocând o modificare a rezistenței în indicatoarele de tulpină atașate la acesta.
2. Celule de sarcină hidraulică: Acestea folosesc presiunea fluidului pentru a măsura greutatea. Sunt mai puțin obișnuite, dar sunt utilizate în aplicații specifice în care este necesară o capacitate ridicată.
3. Celule de sarcină pneumatică: similar cu celulele de sarcină hidraulice, dar folosesc presiunea aerului. Ele sunt adesea utilizate în aplicații care necesită o precizie ridicată.
Când o sarcină este aplicată pe o celulă de încărcare, structura internă se deformează ușor. Această deformare modifică rezistența calibrelor de tulpină atașate la celula de încărcare. Modificarea rezistenței este proporțională cu sarcina aplicată, permițând măsurarea exactă a greutății.
Pentru a construi un amplificator de celule de încărcare, veți avea nevoie de următoarele componente:
1. Celula de încărcare: Alegeți o celulă de încărcare care se potrivește aplicației dvs. Capacitățile comune variază de la câteva grame la mai multe tone.
2. Amplificator IC: HX711 este o alegere populară pentru aplicațiile cu celule de încărcare. Este un convertor analog-digital de 24 de biți de precizie (ADC), conceput special pentru cântări de cântărire.
3. Microcontroller: Un Arduino sau Raspberry PI poate fi utilizat pentru a citi ieșirea din amplificator și pentru a prelucra datele.
4. Sursă de alimentare: Asigurați -vă că aveți o sursă de alimentare adecvată pentru componentele dvs., de obicei 5V pentru HX711.
5. Rezistențe și condensatoare: acestea pot fi necesare pentru filtrarea și stabilizarea circuitului.
6. Firurile de bord și jumper: pentru prototiparea circuitului.
Circuitul de bază pentru un amplificator de celule de încărcare folosind HX711 implică conectarea celulei de încărcare la HX711 și apoi conectarea HX711 la un microcontroller. Mai jos este o schemă simplă a modului de conectare a acestor componente:
1. Conectați celula de încărcare: celula de încărcare are de obicei patru fire: roșu (excitație+), negru (excitație), alb (semnal+) și verde (semnal-). Conectați -le la HX711 în funcție de fișa tehnică.
2. Conectați HX711 la microcontroller: HX711 are doi pini de date (DT și SCK) care trebuie conectate la microcontroller.
3. Alimentați circuitul: Conectați pinii VCC și GND ale HX711 la sursa de alimentare.
1. Montați celula de încărcare: asigurați celula de încărcare pe o suprafață stabilă. Asigurați -vă că este aliniat corespunzător pentru a evita erorile de măsurare.
2. Conectați firele de celule de încărcare: utilizați codarea culorilor menționată anterior pentru a conecta celula de încărcare la HX711.
1. Conectați HX711 la celula de încărcare: Urmați schema pentru a conecta celula de încărcare la HX711.
2. Conectați HX711 la microcontroller: utilizați firele de jumper pentru a conecta pinii DT și SCK ale HX711 la pinii digitali de pe microcontroller.
3. Alimentați HX711: Conectați pinii VCC și GND la sursa de alimentare.
3. Încărcați codul: Încărcați codul la microcontroller.
1. Calibrați celula de încărcare: Plasați greutăți cunoscute pe celula de încărcare și reglați factorul de calibrare în codul dvs. până când citirile se potrivesc cu greutățile cunoscute.
2. Testează configurarea: După calibrare, testează configurarea cu diverse greutăți pentru a asigura precizia.
1. Fără ieșire: verificați toate conexiunile și asigurați -vă că celula de încărcare este montată corect.
2. Citiri inconsistente: Asigurați -vă că celula de încărcare este stabilă și nu este supusă vibrațiilor. Recalibrat dacă este necesar.
3. Supraîncărcare: Asigurați -vă că sarcina aplicată nu depășește capacitatea celulei de încărcare.
Amplificatoarele cu celule de încărcare sunt utilizate în diferite aplicații, inclusiv:
1. Scari de cântărire: utilizat la scări comerciale și industriale pentru măsurarea exactă a greutății.
2. Măsurarea forței: utilizată în mașinile de testare pentru a măsura forța aplicată materialelor.
3. Automatizare industrială: utilizat în sistemele transportoare pentru a monitoriza greutatea și a asigura o distribuție corectă a sarcinii.
4. Dispozitive medicale: utilizate la scări medicale și dispozitive pentru a monitoriza greutatea pacientului.
5. Robotică: Celulele de încărcare pot fi integrate în sisteme robotizate pentru a oferi feedback cu privire la greutate și forță, îmbunătățirea controlului și preciziei.
6. Aplicații agricole: utilizate în tehnologiile de agricultură inteligentă pentru a monitoriza greutatea produselor și a optimiza procesele de recoltare.
Condiționarea semnalului este un pas esențial în procesarea ieșirii din celulele de încărcare. Semnalele mici generate de celulele de încărcare necesită adesea amplificare și filtrare pentru a elimina zgomotul. Acest lucru poate fi obținut folosind amplificatoare operaționale (OP-AMPS) pentru a crea un semnal mai robust înainte de a fi trimis la ADC.
Implementarea tehnicilor de filtrare digitală în codul microcontroller poate ajuta la îmbunătățirea exactității lecturilor. Tehnici precum filtrele medii în mișcare pot reduce fluctuațiile datelor, oferind o ieșire mai stabilă.
Pentru aplicațiile în care conexiunile cu fir nu sunt practic, luați în considerare utilizarea sistemelor de celule de încărcare wireless. Aceste sisteme folosesc de obicei module Bluetooth sau Wi-Fi pentru a transmite date către un sistem de afișare sau de conectare la distanță, permițând o mai mare flexibilitate în instalare.
Integrarea amplificatoarelor de celule de încărcare cu platformele Internet of Things (IoT) le poate îmbunătăți funcționalitatea. Prin conectarea sistemului de celule de încărcare la internet, puteți monitoriza datele de greutate de la distanță, puteți seta alerte pentru praguri de greutate specifice și puteți analiza tendințele de date în timp.
Construirea unui amplificator de celule de încărcare este un proiect plin de satisfacții care vă poate îmbunătăți înțelegerea sistemelor electronice și de măsurare. Urmărind pașii prezentate în acest articol, puteți crea un amplificator de celule de încărcare funcționale care poate fi utilizat în diferite aplicații. Cu o calibrare și configurare corespunzătoare, puteți obține măsurători precise și fiabile în greutate.
Un amplificator de celule de încărcare este utilizat pentru a amplifica semnalele electrice mici generate de celulele de încărcare, ceea ce le face potrivite pentru procesare și măsurare. Transformă aceste semnale într -un formular mai utilizabil pentru microcontrolere sau alte dispozitive.
Atunci când alegeți o celulă de încărcare, luați în considerare factori precum capacitatea maximă de încărcare, precizia, dimensiunea și condițiile de mediu. Asigurați -vă că celula de încărcare poate gestiona gama de greutate preconizată și este potrivită pentru mediul de aplicare.
Da, majoritatea amplificatoarelor cu celule de încărcare, precum HX711, sunt compatibile cu microcontrolere populare, cum ar fi Arduino și Raspberry Pi. Asigurați -vă că ieșirea amplificatorului este compatibilă cu specificațiile de intrare ale microcontrolerului dvs.
Pentru a calibra o celulă de încărcare, puneți greutăți cunoscute pe ea și reglați factorul de calibrare în codul dvs. până când citirile se potrivesc cu greutățile cunoscute. Poate necesita mai multe iterații pentru a obține rezultate exacte.
Amplificatoarele cu celule de încărcare sunt utilizate în mod obișnuit la cântarele, sistemele de măsurare a forței, automatizarea industrială, dispozitivele medicale și robotica. Acestea sunt esențiale în orice aplicație care necesită o greutate exactă sau măsurare a forței.
