Wie erhalte ich Gewichtsdaten von elektronischen Personenwaagensensoren aus Glas?

Ich mache ein kleines Projekt mit einer Personenwaage, stoße aber auf einige Probleme. Ich benutze einen Arduino Uno V3, einen HX711-Modulverstärker und eine Waage.

Rahmen:

HX711 Verstärker:

Ich habe die Waage zerlegt, um zu den Sensorkabeln zu gelangen, und bin etwas verwirrt. Diese Sensoren haben jeweils drei Drähte. Sie sind also Halbbrückensensoren. Die Waage verwendet 4 Sensoren. Wenn also die Waage misst, misst sie mit einer Vollbrücke. Und diese 3 Drähte sind ROT, SCHWARZ, BLAU. Ich weiß nicht, was schwarz (GND oder Positiv) und blau (gleiche Vermutung) ist. Vier rote Drähte haben die Bezeichnungen E +, E-, S + und S-. Ich werde ein Bild des zerlegten Maßstabs liefern.

Auf jeder Seite sind zwei blaue Drähte miteinander verlötet. Ich denke, rote Kabel sind Signale (S +, S-, E + und E-), aber was sind Blau und Schwarz? Dann habe ich die Drähte an diese Drähte gelötet, um Sensorwerte zu erhalten, aber ich weiß nicht, was was ist.

Der Sensor sieht folgendermaßen aus:

Ich habe es versucht:

1. Zwei verschiedene Bibliotheken für dieses Projekt mit dem Namen HX711 (für dieses Modul)
2. Ändern von A + für A- am Modul

// 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);
}

ohne erfolg. Ich erhalte 0,0 g auf dem seriellen Monitor, wenn es ruhig ist, und das Gleiche, wenn die Last eingeschaltet ist.

Meine Fragen sind: Woher wissen, welche Leitung GND, + 5V und welches Signal ist? Wie verbinde ich 4 dieser Sensoren, um Daten zu lesen? Wie verwende ich die verfügbaren HX711-Bibliotheken und das HX711-Modul? Und vor allem, wie liest man seriell Daten von dieser Waage?

Ihre vier Wägezellensensoren für die Halbbrücke können wie in /electronics//a/199470/30711 beschrieben zu einer vollständigen Wheatstone-Brücke verbunden werden

Wenn Ihre Sensoren wie diese 50-kg-Wägezelle von SparkFun ( https://www.sparkfun.com/products/10245) oder Ebay ( http://www.ebay.com/itm/4pcs-Body-Load-Scale-Weighing-Sensor-) sind Widerstands-Dehnungs-Halbbrückensensoren-50kg- / 251873576571 Sie haben möglicherweise eine Druck- und Spannungsmessung auf der Oberseite. Die Ebay Seite hat ein Diagramm wie:

... was auf einen positiven Dehnungsmessstreifen für das Rot-Weiß und einen negativen Dehnungsmessstreifen für das Rot-Schwarz hinweist. (Beachten Sie, dass die Farbreihenfolge in diesem Diagramm nicht mit der Farbreihenfolge in diesem Bild übereinstimmt. Ich habe ein ähnliches Messgerät mit blau-rot-schwarzen Farben, und das positive Dehnungsmessgerät ist das rechte Paar, das links negativ ist.) Das Messgerät Die Fläche auf der Mittelstange zwischen den einander zugewandten gekoppelten 'E' im Sensor sollte wie eine parallele Stange wirken und Teile aufweisen, die unter Druck und unter Spannung stehen und nicht nur unter Spannung. Im Querschnitt ist der Messstab in der Mitte eine Art Kreuzstück in einer Z-förmigen Feder. In diesem Fall stehen sich die Stämme gegenüber und bei guter Herstellung Die Verringerung des Widerstands im negativen Dehnungsabschnitt gleicht die Erhöhung des Widerstands im positiven Dehnungsabschnitt aus, und der gesamte Weiß-Schwarz-Widerstand sollte konstant sein. Die Brücke muss noch so eingerichtet werden, dass sich die Spannungsteiler bei zusätzlicher Last in entgegengesetzte Richtungen bewegen und 4 Geräte, die in einer Weiß-Weiß- und Schwarz-Schwarz-Schleife verkabelt sind, wie oben beschrieben funktionieren.

Wenn Sie vier davon sorgfältig verdrahten, indem Sie sie so herumdrehen, dass die spannungsempfindlichen Teile die Brücke konstruktiv aus dem Gleichgewicht bringen, können Sie alle vier Sensoren ohne zusätzliche Widerstände verwenden.

Grundsätzlich werden zwei diagonal gegenüberliegende Seiten einer Wheatstone-Brücke jeweils durch die Druckelemente von zwei in Reihe geschalteten Messgeräten gebildet, während die verbleibenden beiden Seiten der Brücke jeweils aus zwei Zugelementen von zwei Zellen gebildet werden. Bei Belastung aller Sensoren werden die Druckwiderstände reduziert, während die Zugwiderstände erhöht werden und die Brücke aus dem Gleichgewicht gerät.

Verdrahten Sie dazu alle vier Sensoren in einem großen Ring mit maximalem Widerstand, übereinstimmenden Farben und ignorieren Sie zunächst die roten mittleren Abzweigdrähte. (Dies ist die Funktion der zusammengelöteten Blau- und Schwarztöne in Ihrer Skala.) Wählen Sie zwei gegenüberliegende (rote) Mittenabgriffe als E + und E- und die verbleibenden zwei (roten) Mittenabgriffe als S +, S-. Legen Sie die Erregerspannung an E + / E- aus dem obigen Diagramm an und lesen Sie die kraftempfindliche Spannungsdifferenz zwischen S + / S- ab. Dies wird Ihrem HX711 als A + und A- zugeführt (ignorieren Sie B + / B- als a) zweitens nicht benutzter Kanal.)

Hier ist ein Schema mit den Anzeigen 1-4 wie G1 G2, G3, G4 gemäß den obigen Spezifikationen, wobei eine Erregung an den Rottönen G1 und G3 angelegt und die Signale an den Rottönen G2 und G4 abgelesen werden. Das G4-Messgerät ist ein wenig mit einer positiven Dehnung belastet, die den G4 + -Widerstand erhöht, und einer negativen Dehnung, die den G4-Widerstand verringert. Idealerweise würde das Laden von G4 mit 25 kg das 0,5-fache seiner 2,5-V-Erregerspannung erzeugen, 1,250 mV über Sig + / Sig- erzeugen und R8 auf 1001 Ohm dehnen und R7 wie gezeigt auf 999 Ohm komprimieren. (Der Schaltplan / Simulator auf electronics.stackexchange.com ist ziemlich cool.)

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

Anstelle der "weißen" Drähte im Diagramm und wie bei meinen Messgeräten, betrachten Sie es als die "blauen" Drähte von den Sensoren Ihrer Waage.

Bei nur zwei dieser Halbbrückensensoren sollte man die Endfarben nicht anpassen und Weiß-Schwarz (Blau-Schwarz) und Schwarz-Weiß (Schwarz-Blau) einhaken, um eine Erregerspannung von dazwischen anzulegen Diese beiden Kreuzungen und lesen Sie die Unterschiede zwischen den Rottönen, wenn eine Seite mit erhöhter Last hoch und die andere Seite niedrig gezogen wird. Dies sieht aus wie die einfachen Wheatstone-Brücken mit 4 Widerständen in den allgemeinen Datenblättern und nicht wie das obige Schema mit 4 Halbbrücken / 8 Widerständen.

1. Der HX711 versorgt eine Brücke mit Strom und verstärkt die Differenzspannung der Brücke. Die Originalplatine der Waage (die eine LCD-Anzeige steuert) versorgt auch eine Brücke mit Strom. Es ist unwahrscheinlich, dass Sie nützliche Messwerte erhalten, während beide Stromkreise die Brücke mit Strom versorgen.

(Sie könnten die vorhandenen Drähte abschneiden und Steckverbinder anschließen, um den Wechsel zwischen der Originalplatine und Ihrer Arduino-Schaltung zu ermöglichen.)

2. Einige Waagen wie die abgebildete verwenden eine 9-V-Batterie, um die Elektronik zu betreiben. Wenn diese Spannung verwendet wird, ist sie wahrscheinlich nicht mit dem Anschluss eines Arduino (in der Regel mit 3,3 V oder 5 V) oder eines HX711 (mit VDD im Bereich von 2,7 V bis 5,5 V) zur gleichen Zeit wie die Originalplatine kompatibel.

Text hauptsächlich aus meinen Kommentaren mit einigen Ergänzungen - mit Bild hinzugefügt.

Die Sensoren sind möglicherweise wie in Abb. 1 im Datenblatt konfiguriert.
In diesem Fall sollten zwischen zwei Punkten +5 und 0 V und zwischen zwei anderen Punkten ein Gewichtssignal anliegen.

Verwenden Sie ein DMM, um nach Vdd zu suchen (wahrscheinlich 5 V bei pV-Batterie, ~ = 3 V bei Lithium-Batterie). Finden Sie zwei Leitungen, um mit ~ = Vdd zu überbrücken. Andere zwei wahrscheinlich bei Vdd / 2 über Grund. Es ist wahrscheinlich, dass es effektiv 4 Drähte gibt, so dass jedes der roten Drähte auf einer Seite mit einem auf der anderen Seite verbunden werden kann - ein Ohmmeter zeigt dies an. Schließen Sie das Messgerät am NIEDRIGEN V-Bereich zwischen den beiden anderen an und prüfen Sie, ob der Messwert mit der Gewichtsänderung variiert. Zurückmelden.

Wie in jwpat7 angegeben, müssen Sie möglicherweise die Sensoren vom HX711-Netzteil neu ausschalten, um korrekte Messwerte zu erhalten.

HX711 sieht gut aus. Unter $ 1 / Modul in bescheidenem Volumen bei Alibaba und unter $ US / 0.50 / IC in Hunderten.

Was für Fig1? Ich weiß, wo sich GND und VDD auf dem HX711-Modul befinden und wo die Signalleitungen (A-, A +, B-, B +) liegen. Das ist klar. Ich weiß nicht, welche Kabelfarben von Sensoren GND VDD und Signal sind. Ich werde dies tun. Ich werde die Waage wieder mit Strom versorgen (3 V von der Batterie) und ich werde versuchen, die Drähte zu messen, um zu bestimmen, was ist (ich werde die Waage etwas belasten). Ich habe einen Multimer, also werde ich versuchen zu bestimmen, welche Drähte ein Signal sind und welche Drähte GND und VDD sind. Ich melde mich wieder. TNX Russell. -

Siehe Abbildung des HX711-Datenblattes für eine größere Ansicht dieses Bildes.

Der Sensor, den Sie in Ihrer Waage haben, ist ein einfacher Spannungsteiler. Jedes besteht aus einem Widerstand und einem Extensiometer, die beide in Reihe geschaltet sind. Ein Draht (E +) ist VDD, ein anderer (E-) ist GND und der dritte ist der Teilerausgang (S). Sie können es nicht direkt mit dem HX711 verwenden, der nicht nur Teiler, sondern auch Brückensensoren benötigt. Sie können versuchen, eine 1 / 2vdd an S- einzustellen und das Signal vom Sensor an S + anzuschließen. Wenn Sie ein negatives Gewicht erhalten, tauschen Sie einfach diese Verbindungen. Ihre Annahme, dass Ihre Waage die Vollbrücke verwendet, weil sie vier Sensoren hat, ist völlig falsch. Sie können die Signale von den Skalensensoren mit analogen Eingängen in Ihrem Arduino (ohne HX711) lesen, aber Sie sollten es vorher verstärken, um eine angemessene Auflösung zu erhalten. Viel Glück! Greg