Circuit de pèse-personne numérique - comment ça marche?

J'aimerais comprendre comment fonctionnent les balances numériques de salle de bain. J'ai pu comprendre qu'il y a quatre cellules de pesage à trois fils connectées au pont de Wheatstone comme suggéré ci-dessous. Les cellules de pesage ont trois fils qui semblent être connectés comme s'il y avait deux résistances (R1A, première cellule R1B; R2A, deuxième cellule R2B, etc.). La résistance des quatre cellules de pesée est approximativement la même, environ 1 kΩ, et change légèrement sous pression. (Les deux résistances RA et RB changent.) Le PCB porte les symboles E +/-, S +/-, qui représentent très probablement «excitation» (tension d'entrée) et «sens» (tension de sortie).

Quelqu'un peut-il expliquer comment cette chose fonctionne? Je comprends que le pont de Wheatstone agit comme un diviseur de tension et que la différence de tension est mesurée entre S + et S-. Cependant, je ne vois pas comment cela peut fonctionner avec les quatre cellules de pesée connectées de cette manière: si je me positionne parfaitement sur la balance pour que la pression soit identique pour toutes les cellules de pesée, la différence de tension ne changerait pas. Si la pression n'est pas la même, alors la différence de tension va être aléatoire. Des idées?? Je soupçonne que les cellules de pesée peuvent être plus complexes que je ne le pense. Ou pourrait-ce être quelque chose d'autre?

Edit: Ajout d'une photo du PCB.

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

OK, problème résolu. Le pont est connecté comme ça. Une seule résistance dans les cellules de pesage est variable, l'autre est fixe.

Pourquoi la confusion ci-dessus? Je mesurais la résistance d'une cellule de pesage qui provenait d'une échelle différente. Les cellules étaient assez similaires, donc je pensais qu'elles étaient les mêmes. Mais ce n'était pas le cas! Eureka!

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

J'ai trouvé que les résistances "A" ne sont pas fixes mais montrent un changement de résistance en miroir car elles subissent une compression au lieu d'un allongement. En effet, il n'y a pas une simple flexion à l'arc du bras métallique, mais la fixation spéciale du rivet de la partie supérieure du bras entraîne une flexion complexe en forme de «S». Les deux capteurs peuvent donc être collés du même côté de le support métallique.Par conséquent, la connexion du fil rouge est positionnée à mi-chemin entre les parties concave (capteur à fil noir) et convexe (capteur à fil blanc) de cette courbe.Conclusion: les quatre transducteurs à 3 fils forment un pont de blé de 8 résistances avec en effet 8 éléments actifs

Le PCB a deux ponts de Wheatstone (WSB), la sortie est les 2 fils rouges (sig différentiel); Je pirate actuellement une balance de bain. Chaque cellule d'angle contient 2 SG sur un côté d'une poutre en porte-à-faux avec bk, rouge et wh conduit au PCB.

Pour la compensation de température, deux jauges de contrainte sont fixées sur un côté de la poutre. Voici une citation de Wiki:

"Cette {température} est généralement compensée par l'introduction d'une résistance fixe dans la branche d'entrée, grâce à quoi la tension d'alimentation effective augmentera avec la température, compensant la diminution de la sensibilité avec la température." La résistance fixe est la jauge de contrainte qui effectue la compensation de température. Notez que les unités de jauge de température disponibles dans le commerce sont en réalité une jauge et une résistance fixe.

Peu importe la façon dont la charge est appliquée aux quatre coins. Avec un "C-clamp" dans un coin, j'ai observé une lecture de poids.

mes deux schémas de circuit de pont de Wheatstone sont illustrés à la figure 51. Application de la cellule de charge de l'ampli d'instrumentation LMV861. Le branchement est: black-gnd; blanc-5V; rouge-V- et V + vers le LMV861 A1 & A2 (+ entrées). Produit une sortie 0-4V de A4 vers un A / D. Les sorties sont ensuite ajoutées.

les pièces sont en commande et donneront plus de données plus tard.

L'image montre un pont de Wheatstone avec 4 cellules de charge. Ceci a été simulé en utilisant le circuit Lab comme partagé dans le lien: cellules de charge à 3 fils et ponts de Wheatstone à partir d'une balance de salle de bain En le simulant pour la pression sur toutes les cellules de charge, le pont est en fait dans un état de déséquilibre