Load Cell Sensor HX711

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    • Load Cell Sensor HX711

      Ich stöber ja gerne bei Ebay wie meine Frau.
      Sie sucht nach Mode-Kram und ich suche Elektronik.
      Mir ist nun ein Wiege-Sensor-Balken-Set in den Warenkorb gerutscht, also der Balken aus einem Stück Aluminium (1/2" x 1/2" x 80mm)
      Mit 3,33 Euro eigentlich unverschämt billig.

      Loadcellebay.png

      Das Aluminium ist durchbohrt, an den Schwachstellen sind Dehnmeßstreifen aufgeklebt.
      Mitgeliefert wird der Meßbrücken-AD-Wandler HX711 auf einer Platine, sehr angenehm.
      Die 4 Kabel vom Sensor werden wie folgt an die Platine angelötet: Rot an E+, Schwarz an E-, Weiß an A-, grün an A+
      Die beiden Anschlüsse für den 2.Kanal bleiben frei.

      Load_Cell_Liferumfang.jpg

      Zum Controller gibt es neben der 5V Versorgung nur 2 Kabel, Clock und Data.
      Die Daten werden liegen etwa 1µs nach der steigenden Flanke von Clock an.
      Programmiert wird der AD-Wandler über die Anzahl der Clocks, da gibt es nur 3 Möglichkeiten.
      25 Clocks bedeuten z.B. Kanal A und eine Verstärkung von 128.

      Load_Cell_Waage.jpg

      Gewindebohrungen im Alu-Klotz machen eine Montage einfach. Ein kleiner Pfeil auf der Stirnseite gibt die Richtung der Kraft an. Durch die Geometrie der Bohrungen für die Sensoren wird der Wert unabhängig vom Abstand der Last.

      Das Programm erzeugt 25 Takte und liest die ersten 24 als Sensorwert ein.
      Der vorzeichenbehaftete 24Bit Wert wird in ein 32 Bit Long gespeichert.
      Mit einem Taster kann der Wert als Offset abgelegt werden, man kennt es von der Tara-Taste.
      Durch Herumprobieren habe ich einen Faktor von 169 gefunden, durch den der Sensorwert dividiert werden muss, um Gramm zu erhalten.
      Das Programm erzeugt noch eine Nachkommastelle, das sieht professioneller aus ;)

      Wie man sieht, ist der Vergleich mit einer fertigen China-Waage in einem Toleranzbereich von 0,5%, eigentlich sehr gut, finde ich.
      Bestimmt geht da noch mehr mit sauberer Versorgung und vielleicht nicht so viel Verstärkung.

      Load_Cell_Gewicht.jpg

      Als Anwendung neben einer Waage könnte ich mir einen Kraftsensor vorstellen, mechanischer Servo-Tester? ;)
      Dateien
    • tschoeatsch schrieb:

      Programm? Wo?
      Argh, icxh hatte Probleme mit der Formatierung, da ist das Programm verschwunden.
      ich hab es nochmal angehängt

      tschoeatsch schrieb:

      Es ist wirklich egal, wo man das Ritzel auf der Platte positioniert?
      Ja, durch die Geometrie der Bohrung ergibt sich eine Parallelverschiebung und keine Biegung, deshalb ist es egal (hab es grad nochmal probiert ;)
    • Ich zweifel deine Ergebnisse nicht an, ich versteh' nur nicht, warum es so ist. Bei einer Parallelverschiebung ändern sich die Längen doch nicht, sonst wär's nicht mehr parallel. Vor allem würde der obere und der untere Messstreifen in gleicher Weise gelängt/gestaucht. Wenn du den Alustab auseinander ziehst, gibt es eine Anzeige der Zugkraft? Also 2 Schlaufen durch die Bohrungen und was dran hängen.
      Raum für Notizen

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    • Naja, das gilt für eine Biegung des Alustabes. Das Dehnen und Stauchen geschieht durch ein Drehmoment und das ist das Produkt aus Kraft x Abstand vom Drehpunkt. So gesehen muss der Abstand schon gleichbleibend sein.

      Bei einer Parallelverschiebung gibt es schon auch diese Biegungen und Stauchungen an der Ober- und Unterseite des Klotzes, nur würde es über der linken Bohrung ober eine Stauchung geben, die ja auch im Bereich des Messstreifens wäre und die Dehnung daneben kompensieren würde. Genauso unten. Und wenn man diesen Stab parallel verschieben möchte, dann muss man die Enden auch mit Kraft parallel zueinander halten, sonst gibt es oben nur Dehnung und unten nur Stauchung. Die Stauchung verkürzt, also müsste dann, wenn die Enden parallel bleiben sollen, der Bereich unter der linken Bohrung länger werden, sinngemäß natürlich auch oben.
      Raum für Notizen

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      Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von tschoeatsch ()

    • Da ich bei dir auch nicht mit Fakten kommen kann, sind wir uns doch nicht nur im Vornamen gleich. :D
      Die Dehnmessstreifen sind an allen 4 'Schwachstellen', nicht nur im Bereich deiner roten Kringel.
      Auch wenn du 'Gelenke' in Anführungsstrichen schreibst, es sind keine, weil man Drehmomente braucht, um die zu verdrehen. Was du vor dir hast, ist ein Biegebalken. Zumindest bei deinem Aufbau, bei dem du nicht zwingend beide Enden parallel hälst. Die Dehnung und Stauchung kommt von einem Drehmoment, dessen Drehpunkt im Bereich der Löcher liegt. Somit ist es wichtig, immer den gleichen Lastangriffspunkt zu verwenden, um sinnvolle Messungen zu erhalten.
      Ich hör' jetzt auf, es geht ja um das Programm. Der Anwender muss sich dann selber Gedanken machen, wie er seine Wägezelle montiert.
      Raum für Notizen

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    • tschoeatsch schrieb:

      Die Dehnmessstreifen sind an allen 4 'Schwachstellen', nicht nur im Bereich deiner roten Kringel.

      tschoeatsch schrieb:

      Die Dehnung und Stauchung kommt von einem Drehmoment, dessen Drehpunkt im Bereich der Löcher liegt. Somit ist es wichtig, immer den gleichen Lastangriffspunkt zu verwenden, um sinnvolle Messungen zu erhalten.

      und genau hier liegt dein Denkfehler.
      Bitte kauf dir doch einfach mal so ein Teil und kratz die Abdeckung weg.
      Kommt dir nicht der Gedanke, dass du einfach noch nicht genutg Infos hast?
      Ich finde, dass die Fragen zur Funktion des Wägebalken nun geklärt sind, falls nicht, dann klär das doch bitte in einem anderen Thread.
    • Viele unserer Kunden setzen im unteren Gewichtsbereich (<1t), z.B. zur Konfektionierung ihrer Produkte in Fertigungsstraßen, als Messgeber ein.
      Der von Michael erworbene Sensor ist auch ein Doppelbiegebalken der sich dadurch auszeichnet, dass diese nicht ganz so empfindlich gegen die Verschiebung des Lastpunktes reagiert. Und dort sind die Sensoren über beiden Bohrungen angebracht, aber nur auf einer Seite. Gut möglich das es da noch viele Variationen gibt.
      Wir binden diese Wagen sehr oft an MES- oder ERP-Systeme an.
      Aus datenschutzrechtlichen Gründen befindet sich die Kontaktdaten auf der Rückseite dieses Beitrages.
    • Selbst ein Lötkolben von 80 -150gr funktioniert mit einem 1KG Wägezellsensor und HX711.

      BASCOM-Quellcode

      1. 'HX711 Lötkolbenablage Wägezelle 1Kg Probe Minilötkolben ca 80 -150gramm je nach Spitze.
      2. $regfile = "attiny45.dat"
      3. $crystal = 8000000
      4. $hwstack = 40
      5. $swstack = 16
      6. $framesize = 32
      7. Ddrb.4 = 1
      8. Ddrb.3 = 0
      9. Adsk Alias Portb.4
      10. Addo Alias Pinb.3
      11. Led Alias Portb.1
      12. Config Led = Output
      13. Config Adsk = Output
      14. Config Addo = Input
      15. Config Scl = Portb.2
      16. Config Sda = Portb.0
      17. Config Lcd = 16x2
      18. $lib "YwRobot_Lcd_i2c.lib" 'YwRobot Treiber für LCD
      19. Const Pcf8574_lcd = 126 'Adresse des I2C-LCDs
      20. 'Pcf8574_lcd = 78
      21. 'Pcf8574A_lcd = 126
      22. Dim Lcd_backlight As Byte '1 = an; 0 = aus. Wird erst durch einen LCD-Befehl umgesetzt!
      23. Config I2cdelay = 5 '1=1Mhz,5=200Khz,10=100Khz,15=66,66Khz
      24. 'Wenn in der Lcd keine Anzeige ist, muß der Delaywert erhöht werden.Mit Wert 15 beginnen und dann langsam verringern , erspart viel Zeit in der Fehlersuche.
      25. Waitms 300
      26. Cls
      27. Cursor Off
      28. Dim Count As Long
      29. Dim I As Byte
      30. Dim Hx711_read As Long
      31. Dim Hx711 As String * 10
      32. Dim Datafix As Integer
      33. Dim Alt_wert As Long
      34. Dim Neu_wert As Long
      35. Led = 0
      36. Do
      37. Addo = 1
      38. Adsk = 0
      39. Count = 0
      40. While Addo = 1
      41. Wend
      42. For I = 1 To 24
      43. Adsk = 1
      44. Shift Count , Left , 1
      45. Adsk = 0
      46. If Addo = 1 Then Incr Count
      47. Next
      48. Adsk = 1
      49. Count = Count Xor &H800000
      50. Adsk = 0
      51. Hx711_read = Count
      52. Hx711 = Str(hx711_read)
      53. Hx711 = Left(hx711 , 3)
      54. Datafix = Val(hx711)
      55. Locate 1 , 1
      56. Lcd Datafix
      57. If Datafix >= 915 Then
      58. Led = 1
      59. Else
      60. Led = 0
      61. End If
      62. Loop
      Alles anzeigen
    • Hallo Michael,

      danke für Deine Infos und das Einstellen des Codes.

      Hab über das Ding auch schon mal öfter nachgedacht.
      Der Grund dürfte evtl. auch tschoeatsch interessieren:
      Ich würde gerne über das Gewicht einer Gasflasche auf ihren Inhalt schließen (voll 22,5 kg, leer ca. 12 kg).
      Das wäre für z.B. Camper (wie mir) eine hilfreiche Sache.
      Man müsste eigentlich nur(?) bei einer elektronischen Waage die Elektronik entfernen
      und durch den AVR und den HX711 ersetzen (falls der HX nicht schon dort verbaut ist).
      Dann die Gasflasche draufstellen.
      Beim Unterschreiten eines bestimmten Gewichtes leuchtet z.B. eine rote Warn-LED auf,
      oder man zeigt einfach das Gewicht an.
      (Geht natürlich auch mit einer normalen Waage, aber die hat keine Warnfunktion)

      Eine Frage wäre aber, ob der Wiegebalken für den Dauerbetrieb geeignet ist.
      Weißt Du darüber Näheres?

      LG RoBue
    • Dem Sensor an sich ist es egal, das Material auf das er geklebt ist sehe ich als Problem. Aluminium ist nicht so flexibel wie der in besseren industriesensoren verwendete Edelstahl. Die Berechnung ob der Sensor/Aluklotz bei erschütterungen (z.b. Schlagloch) und ner 22kg Last schon über der Spezifischen maximalbelastung liegt sollen mal leute mit ABI vorrechnen 8o
      Für mich ist das gefühlt garantiert zuviel. Ich denk mal eine eichfähige Waage für den Einzelhandel sollte so knostruiert sein das sie den Transport ohne Schäden übersteht.
      Wenn ich am die Edelstahlklötze denke die in meiner Lehrfirma zu 1to Sensoren verarbeitet wurden ist so ein alugedöhns reinstes Spielzeug. Und die grösseren sensoren für schienenwaagen hatten nicht ohne grund nen Gewinde für ne Kranöse a_35_aee4835d

      Tobias