Celda carga arduino

Hx711

Para construir la báscula, necesitas una célula de carga y un módulo HX711. Puedes comprar ambos en forma de kit. Si buscas «célula de carga HX711» en Amazon o eBay, por ejemplo, obtendrás decenas de ofertas por unos pocos euros. Selecciona una célula de carga con el rango de peso adecuado para ti. Para este post, he elegido una célula de 2 kg.

La célula de carga se dobla ligeramente por el peso de la carga a pesar. Debajo de la cola blanca hay cuatro galgas extensométricas que construyen un puente de Wheatstone. Su valor de resistencia cambia con el grado de elongación, es decir, con el peso. La resistencia genera una caída de tensión, que a su vez se evalúa con un convertidor A/D. En la entrada de mi blog sobre las galgas extensométricas, explico los detalles.

La variación de la caída de tensión con el aumento del peso es pequeña. He medido unos pocos milivoltios por kilo. El convertidor A/D de un Arduino UNO o un ATmega328P no es adecuado para este propósito. El HX711, en cambio, tiene una impresionante resolución de 24 bits (= 16.777.216).

El propio HX711 es en realidad el chip de dieciséis pines del módulo. Como todavía necesita algunas piezas para funcionar correctamente, es conveniente utilizar el módulo listo para usar. Si está interesado en más detalles técnicos del HX711, encontrará una hoja de datos aquí.

Hx711 4 células de carga

Existen transductores de fuerza bastante sencillos de utilizar y compatibles con microcontroladores como Arduino. Están formados por una célula de carga y un módulo de conversión. La célula de carga es un sensor de galgas extensométricas que mide la fuerza en una dirección del espacio. Suele ir acompañada de un módulo HX711 capaz de amplificar la medición de las fuerzas aplicadas a la célula de fuerza.

El módulo HX711 está compuesto por un amplificador y un convertidor analógico-digital HX711. Permite la amplificación de una señal enviada por una célula de carga. El sensor de fuerza utiliza un puente de Weahstone para convertir la fuerza que se le aplica en una señal analógica.

El módulo HX711 se comunica con el microcontrolador mediante dos pines digitales (SCK y DOUT) y se alimenta de 5V. Se conecta a la célula de fuerza mediante 4 cables cuyo color sigue siendo el estándar en los puentes Wheastone:

Para obtener un valor de fuerza del sensor, hay que calibrarlo. Para realizar la calibración, tendrá que lanzar el código con dos masas conocidas diferentes para calcular la ganancia y el offset del sensor.

Precisión de la célula de carga Arduino

El Load Cell Nanoshield es una solución completa para la medición de células de carga de alta precisión y resolución. Utilizando el circuito integrado ADS1230 de Texas Instruments, el módulo contiene toda la circuitería necesaria para leer una célula de carga. Incluye un amplificador integrado, un circuito de filtrado de ruido y un convertidor ADC de alta resolución. Es ideal para aplicaciones en las que se necesita medir la fuerza, la masa, la tensión o la compresión.

Cada módulo puede leer una célula de carga de puente completo. La conexión a la célula de carga se realiza a través de un bloque de terminales que se utiliza tanto para suministrar energía a la célula de carga como para leer sus señales de salida. La tabla siguiente muestra la disposición de los pines del bloque de terminales:

La tensión de alimentación de la célula de carga es la misma que se utiliza para alimentar el módulo, es decir, 5V en la configuración por defecto. Opcionalmente, se puede alimentar con 3,3V de acuerdo con la sección de funcionamiento de 3,3V. Estas tensiones de alimentación ya están optimizadas para el funcionamiento ideal del módulo y deben utilizarse así, es decir, no es posible utilizar una alimentación externa de, por ejemplo, 10V para la célula de carga. Tenga en cuenta que las células de carga son elementos de detección pasivos, compuestos por elementos de detección resistivos para medir la fuerza. Como tales, no requieren ninguna tensión de alimentación particular para funcionar.

Célula de carga Hx711

Para esta sencilla guía de conexión, sólo conectaremos una célula de carga con el amplificador HX711, y mostraremos cómo conectar cuatro sensores de carga con una placa combinadora y el amplificador HX711. Para seguir adelante, necesitarás:

Si está planeando utilizar sensores de carga1 necesitará obtener o comprar cuatro unidades. Recomendamos nuestra placa combinadora para facilitar la conversión de las cuatro galgas extensométricas en una célula de carga de tipo puente de piedra de trigo.

1. [Las galgas extensométricas son dos láminas metálicas organizadas o cables que se configuran de tal manera que la resistencia cambia cuando se comprime o estira. Cuando se coloca una galga extensométrica sobre algo (normalmente de naturaleza metálica) su resistencia cambia en función de la tensión experimentada por ese algo. Cuando se conecta una sola galga extensométrica a una célula metálica, se habla de sensores de carga, que tienen tres hilos de salida. Las células de carga suelen tener cuatro galgas extensométricas conectadas en forma de puente de piedra de trigo, que tienen cuatro hilos de salida. Para obtener más información sobre las células de carga, las galgas extensométricas y los puentes de piedra de trigo, consulte nuestro tutorial].

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