Comment obtenir des données de poids à partir de capteurs de pèse-personne électroniques en verre?

Je fais un petit projet avec une balance de salle de bain mais je rencontre des problèmes. J'utilise un ampli module Arduino Uno V3, HX711 et une balance.

Échelle:

Amplificateur HX711:

J'ai démonté la balance pour arriver aux fils du capteur et je suis un peu confus. Ces capteurs ont trois fils chacun. Ce sont donc des capteurs à demi-pont. La balance utilise 4 capteurs, donc lorsque la balance mesure, elle mesure avec un pont complet. Et ces 3 fils sont ROUGE, NOIR, BLEU. Je ne sais pas ce qui est noir (GND ou positif) et bleu (même supposition). Quatre fils rouges portent les noms E +, E-, S + et S-. Je vais fournir une image de l'échelle démontée.

Deux fils bleus sont soudés ensemble de chaque côté. Je suppose que les fils rouges sont des signaux (S +, S-, E + et E-) mais qu'est-ce que le bleu et le noir? Ensuite, j'ai soudé les fils à ces fils pour obtenir des lectures de capteur, mais je ne sais pas quoi.

Le capteur ressemble à ceci:

J'ai essayé:

1. Deux bibliothèques différentes pour ce projet, toutes deux nommées HX711 (pour ce module)
2. Changer A + pour A- sur le module

// Hx711.DOUT - pin #A1
// Hx711.SCK - pin #A0

#include "hx711.h"

Hx711 scale(A1, A0);

void setup() {

  Serial.begin(9600);

}

void loop() {

  Serial.print(scale.getGram(), 1);
  Serial.println(" g");

  delay(200);
}

sans succès. J'obtiens 0,0g sur le moniteur série quand il est calme et pareil quand la charge est allumée.

Mes questions sont: comment savoir quel fil est GND, + 5V et quel est le signal? Comment connecter 4 de ces capteurs pour lire des données? Comment utiliser les bibliothèques HX711 disponibles et le module HX711? Et, plus important encore, comment lire les données de cette échelle en série?

Vos quatre capteurs de cellule de charge à demi-pont peuvent se connecter à un pont de Wheatstone complet comme dans /electronics//a/199470/30711

Si vos capteurs sont comme cette cellule de charge de 50 kg de https://www.sparkfun.com/products/10245 de SparkFun ou http://www.ebay.com/itm/4pcs-Body-Load-Scale-Weighing-Sensor- d'Ebay Résistance-contrainte-demi-pont-capteurs-50kg- / 251873576571 ils pourraient avoir une jauge de compression et de tension à la fois sur la surface supérieure. Le site Ebay a un diagramme comme:

... ce qui indique une jauge de contrainte positive sur le rouge-blanc et une contrainte négative sur le rouge-noir. (notez que l'ordre de coloration dans ce diagramme ne correspond pas à l'ordre de coloration de cette image. J'ai une jauge similaire avec des couleurs bleu-rouge-noir, et la jauge de contrainte positive est la bonne paire, négative à gauche.) La jauge la surface sur la barre centrale entre les E couplés face à face dans le capteur devrait agir comme une barre parallèle et avoir des parties sous compression et sous tension, plutôt que purement sous tension. En coupe transversale, la barre calibrée au centre est une sorte de traverse dans un ressort en forme de Z. Dans ce cas, les souches s'opposent et, si elles sont bien fabriquées, la réduction de la résistance dans la portion de déformation négative compensera l'augmentation de la résistance dans la portion de déformation positive et la résistance totale blanc-noir devrait être constante. Il faut toujours configurer le pont de sorte que les diviseurs de tension se déplacent dans des directions opposées avec une charge supplémentaire, et 4 appareils câblés dans une boucle de blanc à blanc et de noir à noir devraient fonctionner comme ci-dessus.

Si vous câblez soigneusement quatre d'entre eux en les retournant de manière à ce que les parties sensibles aux contraintes déséquilibrent le pont de manière constructive, vous pouvez utiliser les quatre capteurs sans résistance supplémentaire.

Fondamentalement, deux côtés diagonalement opposés d'un pont de Wheatstone sont chacun formés par les éléments de compression de deux jauges câblées en série, tandis que les deux côtés restants du pont sont chacun formés de deux éléments de tension de deux cellules. Avec une charge sur tous les capteurs, les résistances à la compression sont réduites, tandis que les résistances à la tension sont augmentées et cela déséquilibre le pont.

Pour l'obtenir, câblez les quatre capteurs dans un grand anneau avec une résistance maximale, des couleurs assorties et en ignorant initialement les fils du robinet central rouge. (C'est la fonction des bleus et des noirs soudés ensemble dans votre échelle.) Choisissez deux robinets centraux opposés (rouges) comme E + et E-, et les deux robinets centraux (rouges) restants comme S +, S-. Mettez la tension d'excitation sur le E + / E- du diagramme ci-dessus et lisez une différence de tension sensible à la force entre S + / S-, et c'est ce que vous introduisez dans votre HX711 en A + et A- (Ignorez B + / B- en tant que deuxième canal inutilisé.)

Voici un schéma avec les jauges 1-4 G1 G2, G3, G4 selon les spécifications ci-dessus, appliquant une excitation sur les rouges G1 et G3 et lisant les signaux des rouges G2 et G4. La jauge G4 est un peu chargée avec une certaine déformation positive augmentant la résistance G4 +, et une certaine déformation négative réduisant la résistance G4-. Idéalement, le chargement de G4 avec 25 kg produirait 0,5 mV / V fois sa tension d'excitation de 2,5 V, produisant 1,250 mV sur Sig + / Sig-, et étirant R8 à 1001 ohms et compressant R7 à 999 ohms comme indiqué. (La chose schématique / simulateur sur electronics.stackexchange.com est assez cool.)

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Au lieu des fils "blancs" dans le diagramme et comme sur mes jauges, considérez-les comme les fils "bleus" des capteurs de votre balance.

Avec seulement deux de ces capteurs en demi-pont, il ne faut pas faire correspondre les couleurs d'extrémité et accrocher le blanc au noir (bleu au noir) et le noir au blanc (noir au bleu) imposant une tension d'excitation entre ces deux jonctions, et lisez les différences à travers les rouges, car l'augmentation de la charge tire un côté haut et l'autre côté bas. Cela ressemblera aux ponts de Wheatstone à 4 résistances dans les fiches techniques communes, plutôt qu'au schéma à 4 demi-ponts / 8 résistances ci-dessus.

1. Le HX711 alimente un pont et amplifie la tension différentielle du pont. Le circuit imprimé d'origine de la balance (qui pilote une lecture LCD) fournit également l'alimentation à un pont. Il est peu probable que vous obteniez des relevés utiles pendant que les deux circuits appliquent l'alimentation au pont.

(Vous pouvez couper les fils existants et attacher les connecteurs pour permettre de changer d'avant en arrière entre la carte d'origine et votre circuit Arduino.)

2. Certaines balances comme celle illustrée utilisent une pile 9 V pour faire fonctionner l'électronique. Cette tension, si elle est utilisée, est probablement incompatible avec la connexion d'un Arduino (généralement alimenté par 3,3 V ou 5 V) ou d'un HX711 (alimenté avec un VDD dans la plage de 2,7 V à 5,5 V) en même temps que la carte d'origine.

Texte principalement de mes commentaires avec quelques ajouts - avec image ajoutée.

Les capteurs sont très probablement configurés comme sur la Fig1 de la fiche technique.
Si c'est le cas, il devrait y avoir +5 et 0V sur deux points et un signal de poids entre deux autres.

Utilisez un multimètre numérique pour vérifier la présence de Vdd (probablement 5 V si la batterie pV, ~ = 3 V avec la batterie au lithium). Trouvez deux pistes à relier avec ~ = Vdd activé. Deux autres probablement à Vdd / 2 au-dessus du sol. Il est probable qu'il y ait 4 fils efficacement, donc chacun des fils rouges d'un côté peut être connecté à un de l'autre côté - un ohmmètre vous le dira. Connectez le multimètre sur la plage LOW V entre les deux autres et voyez si la lecture varie avec le changement de poids. Rapport.

Comme le dit jwpat7 - vous devrez peut-être repousser les capteurs de l'alimentation HX711 pour obtenir des lectures correctes.

HX711 a l'air sympa. Moins de 1 $ / module en volume modeste sur Alibaba et moins de US $ / 0,50 / IC par centaines.

Qu'est-ce que Fig1? Je sais où se trouvent GND et VDD sur le module HX711, et où vont les fils de signaux (A-, A +, B-, B +). C’est clair. Je ne sais pas quelles couleurs des fils des capteurs sont GND VDD et Signal. Je vais le faire. Je remettrai le courant sur la balance (3v de la batterie) et j'essaierai de mesurer les fils pour déterminer ce qui est quoi (je mettrai un peu de charge sur la balance). J'ai un multimère, je vais donc essayer de déterminer quels fils sont des signaux et quels fils sont GND et VDD. Je ferai rapport. Tnx Russell. -

Voir la figure de la fiche technique HX711 pour une vue agrandie de cette image.

Le capteur que vous avez dans votre balance est un simple diviseur de tension. Chacun se compose d'une résistance et d'un extensiomètre, tous deux connectés en série. Un fil (E +) est VDD un autre (E-) est GND et le troisième est la sortie du diviseur (S). Vous ne pouvez pas l'utiliser directement avec le HX711 qui a besoin d'un pont de capteurs et pas seulement de diviseurs. Vous pouvez essayer de régler un 1 / 2vdd sur S- et connecter le signal du capteur à S +. Si vous obtenez un poids négatif, échangez simplement ces connexions. Votre hypothèse selon laquelle votre balance utilise un pont complet, car elle possède quatre capteurs, est complètement fausse. Vous pouvez lire les signaux des capteurs d'échelle en utilisant des entrées analogiques dans votre arduino (sans HX711) mais vous devez l'amplifier avant d'obtenir une résolution raisonnable. Bonne chance! Greg