sa 2024/07/18 843

Paano mag -set up at mag -calibrate ng mga cell ng pag -load na may HX711?

Ang module ng HX711 ay lilitaw bilang isang batayan sa mga modernong sistema ng pagtimbang, na nagsisilbing isang mapanganib na hangganan sa pagitan ng mga microcontroller at pag -load ng mga cell - ang mga sensor na pangunahing sa pagsukat ng timbang at lakas.Ang artikulong ito ay galugarin ang mga detalye ng HX711, na nagtatampok ng operasyon ng dual-channel na tumutugma sa alinman sa isa o dalawang mga cell ng pag-load, na nag-aalok ng kakayahang umangkop sa pagsasaayos.Naimpluwensyahan nito ang isang 24-bit na analog-to-digital converter (ADC) at isang onboard na ma-program na makakuha ng amplifier (PGA) upang matiyak ang mataas na resolusyon, ingay na minimized na mga digital na output mula sa minimal na mga signal ng analog.Ang paglahok ng tumpak na mga pamamaraan ng pag-calibrate, kabilang ang mga pagsasaayos ng zero at full-scale, ay naka-highlight upang matiyak ang kawastuhan sa iba't ibang mga aplikasyon mula sa mga pang-industriya na kaliskis hanggang sa mga matalinong sistema ng kusina.Ang artikulo ay galugarin ang epekto ng mga kadahilanan sa kapaligiran tulad ng temperatura sa pagganap ng pag -load ng cell, na nagdedetalye ng mga diskarte sa kabayaran na nagpapaganda ng pagiging maaasahan.Ang mga pag-setup ng koneksyon, mga karaniwang problema na nakatagpo, at mga pamamaraan ng pag-aayos ay nagbibigay ng mga praktikal na pananaw sa pag-optimize ng pag-andar at tibay ng mga sistema na batay sa HX711.

Catalog

Ano ang HX711?

Larawan 1: HX711

Ang HX711 ay isang elektronikong module na karaniwang ginagamit upang makipag -ugnay sa mga cell ng pag -load, na mga sensor na sumusukat sa timbang o lakas.Nagtatampok ito ng isang 24-bit ADC at isang pinagsamang amplifier upang mai-convert ang mga signal ng analog mula sa mga cell ng pag-load sa high-resolution na digital output, na ginagarantiyahan ang tumpak na mga sukat ng timbang.Sinusuportahan ng HX711 ang dalawang mga channel, na nagpapahintulot sa koneksyon sa isa o dalawang mga cell ng pag -load at nagbibigay ng kakayahang umangkop para sa iba't ibang mga pagsasaayos ng system ng pagtimbang.Na -optimize para sa mababang ingay, tinitiyak ng module ang tumpak na mga sukat ng timbang sa pamamagitan ng pagliit ng pagkagambala.Nakikipag -usap ito sa mga microcontroller, tulad ng Arduino, sa pamamagitan ng isang simpleng serial interface, na nangangailangan lamang ng ilang mga pin para sa paghahatid ng data.Ang HX711 ay nagpapatakbo sa mababang lakas, na ginagawang angkop para sa mga sistema na pinapagana ng baterya.Ang onboard amplifier nito ay may nababagay na pakinabang, na nagpapahintulot sa pagpapasadya batay sa pagiging sensitibo ng nakalakip na load cell.

Ang maliit na signal ng analog mula sa pag-load ng cell ay pinalakas ng built-in na programmable gain amplifier (PGA) ng HX711, na karaniwang nakatakda sa isang pakinabang na 128 o 64, depende sa lakas ng signal ng output ng sensor.Ang amplified signal na ito ay pagkatapos ay pinakain sa isang 24-bit A/D converter, na binabago ito sa isang high-precision digital signal.Ang wastong kalasag at saligan ng linya ng signal ay kinakailangan sa prosesong ito upang maiwasan ang panlabas na pagkagambala.Kapag na -convert, ang digital signal ay ipinadala sa microcontroller sa pamamagitan ng serial interface ng HX711.Ang mga diskarte sa pag -filter ng digital tulad ng paglipat ng average na pag -filter o pag -filter ng Kalman ay maaaring mailapat upang mapahusay ang kawastuhan ng pagsukat.Ang pagkakalibrate ay nagsasangkot ng zero pagkakalibrate upang itakda ang output ng sensor sa zero na walang timbang at buong scale na pagkakalibrate upang ayusin ang output upang tumugma sa aktwal na bigat ng isang kilalang pamantayang bagay.

Koneksyon ng HX711 sa load cell

Larawan 2: HX711 sa load cell

Ang HX711 ay dinisenyo lalo na para sa pakikipag -ugnay sa isang load cell sa mga sistema ng pagtimbang.Sa isang tipikal na pag -setup, isang cell cell, na karaniwang may apat na mga wire - Red (excitation + o VCC), itim (paggulo - o GND), puti (signal +), at berde (signal -) - ay direktang konektado saHX711.Ang pula at itim na mga wire ay konektado sa E+ at E-pin sa HX711 ayon sa pagkakabanggit, na nagbibigay ng kinakailangang boltahe ng paggulo.Ang mga puti at berdeng mga wire ay nakakabit sa A+ at A-pin ng HX711, na humahawak sa mga output ng signal ng load cell.

Para sa kapangyarihan, ang HX711 ay nangangailangan ng isang boltahe ng supply na karaniwang sa pagitan ng 2.6 V at 5.5 V. Ang module ay nagtatampok ng orasan (SCK) at data (DT) pin na kumonekta sa kaukulang digital pin sa isang microcontroller, na nagpapadali ng digital na komunikasyon.Matapos gawin ang lahat ng mga pisikal na koneksyon, ang system ay dapat na mai -calibrate na may kilalang mga timbang upang matiyak ang kawastuhan, pag -aayos ng software ng microcontroller upang maiugnay ang analog output ng pag -load ng cell sa mga tiyak na halaga ng timbang.Ang wastong saligan ng HX711 sa lupa ng microcontroller, at kung maaari, sa isang lupa, ay kinakailangan para sa pagliit ng ingay at pagtaas ng katumpakan ng pagsukat.

Paghahambing ng iba't ibang uri ng mga cell cells

Tampok	Uri ng compression	Uri ng pag -igting	Uri ng solong-point	Baluktot na uri ng beam
Prinsipyo	Sinusukat ang pag -load na inilapat nang patayo	Sinusukat ang pag -load na inilapat nang patayo	Mga Panukala na Pag -load na inilalapat sa isang lugar	Sinusukat ang pag -load sa pamamagitan ng baluktot na puwersa
Pag -load ng Orientasyon	Compressive Force	Makunat na puwersa	Anumang direksyon sa loob ng isang eroplano	Baluktot o flexural
Kawastuhan	Mataas	Mataas	Katamtaman hanggang mataas	Katamtaman
Gastos	Katamtaman	Katamtaman hanggang mataas	Mababa hanggang katamtaman	Mababa
Pagpapanatili	Mababa	Mababa	Mababa	Mababa
Output	Signal ng elektrikal	Signal ng elektrikal	Signal ng elektrikal	Signal ng elektrikal
Karaniwang mga aplikasyon	Pang -industriya na kaliskis, pagtimbang ng tangke	Mga kaliskis ng crane, pagsubok sa materyal	Mga kaliskis sa tingi, mga kaliskis ng platform	Ang pagtimbang ng tangke, mga sistemang pang -industriya
Kalamangan	Mataas na kapasidad, matatag	Angkop para sa mga dynamic na naglo -load	Maginhawa para sa mga asymmetrical na naglo -load	Gastos-epektibo para sa ilang mga saklaw
Mga Kakulangan		Limitado sa mga compressive na naglo -load	Limitado sa mga nakakalason na naglo -load	Hindi angkop para sa pag-load ng off-center

Mga epekto ng temperatura sa load cell

Larawan 3: temperatura sa load cell

Ang pagbabago ng temperatura ay makabuluhang nakakaapekto sa kawastuhan ng mga cell ng pag -load, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa zero at sensitivity dahil sa pagpapalawak ng thermal at coefficient ng temperatura ng paglaban ng mga materyales sa gauge.Upang mabawasan ang mga epektong ito, maraming mga pamamaraan ng kabayaran sa temperatura ang maaaring magamit.Ang isang pamamaraan ay ang paggamit ng mga thermocouples o thermistors upang masubaybayan ang temperatura ng operating sensor sa real-time, na naproseso ng mga sistema ng software upang iwasto ang mga error sa pagsukat.Ang isa pang diskarte ay nagsasangkot ng pagpili ng mga materyales sa gauge ng gauge na may likas na katangian ng kabayaran sa temperatura.Ang pagdidisenyo ng isang epektibong circuit circuit, na binubuo ng apat na mga gauge ng pilay, inayos ang simetriko at pagdaragdag ng mga resistors sa kabayaran sa temperatura ay lalo pang nagpapaliit sa mga epekto ng temperatura.Ang pagpapanatili ng isang palaging kapaligiran sa temperatura ay focal para sa mga balanse sa laboratoryo ng high-precision, at ang paggamit ng mga adhesives na may mataas na thermal stability ay nagsisiguro na ang mga firm welding point sa mga koneksyon sa circuit ng tulay upang maiwasan ang mga isyu tulad ng malamig na hinang.

Mga halimbawa ng proyekto gamit ang HX711 at load cell

Para sa Smart Kusina Scale, ang mga kinakailangang materyales ay nagsasama ng isang HX711 module, isang solong-point load cell, isang Arduino microcontroller, at isang display screen.Ang proseso ng konstruksyon ay nagsasangkot ng pag -secure ng load cell sa base ng scale, na kinokonekta ito sa HX711, at nakikipag -ugnay sa HX711 kasama ang Arduino.Ang Arduino ay na -program upang pamahalaan ang mga operasyon ng HX711, patuloy na basahin ang data ng timbang, at ipakita ang impormasyong ito sa screen.Ang isang opsyonal na pagpapahusay ay upang pagsamahin ang isang module ng Bluetooth para sa pagpapadala ng data ng timbang sa isang mobile app.

Larawan 4: Mag -load ng cell na may arduino microcontroller

Para sa matalinong basurahan, ang mga kinakailangang sangkap ay isang module ng HX711, isang single-point load cell, isang Arduino microcontroller, at isang mekanismo ng abiso tulad ng isang buzzer o LED light.Ang pag -setup ay nagsasangkot sa pag -install ng load cell sa ilalim ng basurahan ay maaaring at ikonekta ito sa HX711 at Arduino.Ang software ng Arduino ay naayon upang masubaybayan ang timbang ng basura at mga alerto sa isyu sa pamamagitan ng buzzer o LED kapag ang basurahan ay umabot sa isang paunang natukoy na timbang.Ang pagdaragdag ng isang wireless module para sa remote na pagsubaybay at pag -configure ng system upang magpadala ng mga alerto at data ng timbang sa isang mobile application ay isa pang kapaki -pakinabang na pagpipilian.

Larawan 5: Arduino microcontroller na may mga ilaw ng LED

Karaniwang mga problema at pag -aayos

Kapag ginagamit ang module ng HX711 at mga sensor ng pagtimbang, maaari kang makatagpo ng ilang mga isyu tulad ng ingay ng signal, zero drift, signal instability, at mga hamon sa pangkalahatang pagpapanatili.Upang matugunan ang ingay ng signal, ang pag -install ng mga capacitor ng filter na malapit sa power pin ng HX711 ay maaaring makapagpagaan ng ingay mula sa pagbabagu -bago ng kuryente.Ang paggamit ng mga kalasag na cable ay tumutulong sa paghiwalayin ang pagkagambala ng electromagnetic, na partikular na kinakailangan sa mga pagpapadala ng malayong distansya.Ang paggamit ng isang oscilloscope ay maaaring makatulong na makilala ang mga mapagkukunan ng ingay sa mga linya ng kapangyarihan at signal, at ang maayos na saligan ng mga kalasag na cable ay karagdagang binabawasan ang pagkagambala.Ang mga isyu sa pag -drift ng zero ay maaaring mai -minimize sa pamamagitan ng regular na pag -calibrate at pagpapanatili ng isang palaging kapaligiran sa temperatura, o sa pamamagitan ng paggamit ng mga aparato sa kabayaran sa temperatura.Maipapayo din na patuloy na subaybayan at ayusin para sa mga pagbabago sa temperatura upang matiyak ang katatagan.

Para sa kawalang -tatag ng signal, suriin ang mga puntos ng paghihinang sa parehong module ng sensor at HX711 upang matiyak na sila ay matatag.Suriin ang lahat ng mga wire para sa integridad at mahusay na pakikipag -ugnay, at gumamit ng isang multimeter upang masukat ang paglaban sa bawat contact point upang kumpirmahin ang integridad ng koneksyon.Kinakailangan ang regular na pagpapanatili at pagkakalibrate.Kasama dito ang pagsuri sa boltahe ng supply ng kuryente, ginagarantiyahan ang mga koneksyon sa linya ng signal, at pagtatasa ng mekanikal na estado ng sensor.Ang pag -calibrate na may isang karaniwang timbang ay focal upang mapanatili ang kawastuhan ng output ng sensor.

Konklusyon

Ang module ng HX711 ay kasangkot sa pagbabago ng mga pangunahing sistema ng pagsukat ng timbang sa maaasahan, at madaling iakma ang mga teknikal na solusyon.Sa pamamagitan ng isang kumpletong pagsusuri ng disenyo, aplikasyon, at mga potensyal na isyu, ang artikulong ito ay hindi lamang naglalarawan ng papel ng module sa pag -angat ng katumpakan at katatagan ng mga cell ng pag -load ngunit nagbibigay din ng isang plano para sa epektibong pag -aayos at pagpapanatili.Kung ito ay sa pamamagitan ng pag-angat ng pagproseso ng digital signal o kwalipikado ang masamang epekto ng mga pagkakaiba-iba ng temperatura, ang mga diskarte na tinalakay dito ay kinakailangan para sa mga inhinyero at teknolohiyang naglalayong ikonekta ang buong potensyal ng HX711 sa mga application na sensitibo sa timbang.Ang mga pagsulong sa hinaharap sa materyal na agham at digital na elektroniko ay may hawak na pangako ng karagdagang pag -angat ng mga kakayahan ng mga module tulad ng HX711, na sahig ang paraan para sa mas mahusay, at tumpak na mga sistema ng pagtimbang.

Madalas na Itinanong [FAQ]

1. Ano ang pagiging sensitibo ng HX711 load cell?

Ang pagiging sensitibo nito, na nagpapahiwatig kung gaano kaliit ang pagbabago ng timbang na maaari nitong makita, ay pangunahing tinutukoy ng load cell na konektado dito.Nagbibigay ang mga cell ng pag -load ng isang sensitivity na mula sa 1 mV/V hanggang 3 mV/V, nangangahulugang ang mga pagbabago ng boltahe ng output sa pamamagitan ng halagang ito bawat boltahe ng paggulo sa buong pag -load.

2. Paano mo madaragdagan ang sensitivity ng isang load cell?

Upang madagdagan ang pagiging sensitibo ng isang load cell, maaaring gawin ang maraming mga hakbang.Una, isaalang -alang ang paggamit ng isang load cell na nag -aalok ng mas mataas na sensitivity, na ipinahiwatig ng isang mas mataas na output ng MV/V.Susunod, ang kalidad ng signal ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pag -ampon ng mas mahusay na mga kasanayan sa mga kable at paggamit ng mga diskarte sa kalasag upang mabawasan ang pagkagambala sa ingay.Ang paggamit ng isang mas mataas na resolusyon na analog-to-digital converter (ADC) o isa na may mahusay na pagganap ng ingay, tulad ng HX711, ay maaaring maging kapaki-pakinabang.Ang HX711 ay maaari ring ayusin upang gumana sa isang mas mataas na setting ng pakinabang, karagdagang pagtaas ng sensitivity ng load cell.

3. Ano ang maximum na rate ng sampling para sa HX711?

Ang module ng HX711 ay maaaring mag -output ng mga rate ng data na karaniwang hanggang sa 80 mga sample bawat segundo sa default mode nito.Sa pamamagitan ng pag -aayos ng rate ng pagpili ng rate (rate pin), maaari mong ilipat ang mode nito upang madagdagan ang bilis sa 10 Hz para sa mas mataas na mga sukat ng resolusyon, na nagsasakripisyo ng ilang bilis para sa mas katumpakan.

4. Maaari ka bang mag -overload ng isang load cell?

Oo, maaari kang mag -overload ng isang load cell, na maaaring humantong sa permanenteng pinsala o pagkasira ng kawastuhan nito.Ang mga cell ng pag -load ay karaniwang minarkahan ng isang maximum na kapasidad at isang labis na karga ng margin, karaniwang sa paligid ng 150% ng kanilang na -rate na kapasidad.Ang paglampas sa limitasyong ito ay nanganganib sa mekanikal na pagpapapangit at pagkabigo ng mga gauge ng pilay sa loob ng cell.

5. Paano mo balansehin ang mga cell ng pag -load?

Ang pagbabalanse ng maraming mga cell ng pag -load sa isang sistema ng pagtimbang ay focal para sa pagkamit ng tumpak na mga sukat.Upang epektibong balansehin ang mga cell ng pag -load, pangunahing tiyakin na ang lahat ng mga cell ng pag -load ay pareho ng kapasidad at uri.Dapat silang mai -install nang pantay, at ang platform o istraktura ay dapat na mahigpit upang pantay na suportahan ang bawat cell.Ang isang junction box ay maaaring magamit upang electrically pagsamahin at balansehin ang mga signal mula sa bawat load cell.Kung magagamit, ayusin ang output sa pamamagitan ng potentiometer upang matiyak ang isang pamamahagi ng pag -load sa lahat ng mga cell.Matapos ang pag -install, kinakailangan upang ma -calibrate ang buong sistema upang account para sa anumang mga pagbabago sa mga output ng mga indibidwal na cell.