Leírás
A HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] mérlegcellák és nyúlásmérő bélyeges hídérzékelők kis jelszintű kimenetét alakítja mikrokontrollerrel feldolgozható digitális értékké. Olyan projektekben használható, ahol tömeg-, súly- vagy erőhatásmérést kell bevinni Arduino, ESP vagy más digitális vezérlős környezetbe.
Egy súlymérő-cella kimenete közvetlen mikrokontrolleres méréshez túl kicsi és zajérzékeny. A HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] ezt a hídjelet fogadja, erősíti, digitalizálja, majd DAT és SCK vezetéken kiolvashatóvá teszi. A fém árnyékolás olyan felépítésnél hasznos, ahol a mérőcella védelme külön fontos.
A döntő adat itt nem csak a 24 bites ADC, hanem a teljes mérési lánc: mérőcella, mechanikai rögzítés, tápellátás, jelvezetés, nullázás és kalibrálás együtt ad használható eredményt. A HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] nem kész mérleg, hanem mérlegcella-jelfeldolgozó építőelem.
Az első korlát: gyors ütés, rezgés vagy nagy sebességű dinamikus erőváltozás mérésére nem ez a megfelelő irány. A HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] lassabb tömeg- és terhelésmérési feladatokhoz illik, ahol a mérés kalibrálható és mechanikailag stabilan megépíthető.
Hol használjuk?
A HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] a mérőcella és a mikrokontroller közé kerül. A mérőcella ellenálláshidas kimenetén nagyon kis differenciális feszültségváltozás jelenik meg, amelyet a vezérlő közvetlen analóg bemenete nem kezel jól.
A modul szerepe az, hogy a mérőcellát ne általános analóg szenzorként, hanem hídérzékelőként lehessen kezelni. A HX711 IC erősítő és 24 bites ADC funkciót ad, a vezérlő felé pedig két digitális jelvezetéket használ: DAT az adat, SCK az órajel és vezérlés.
Egy mondatban: a HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] egy fém árnyékolással ellátott, HX711 alapú mérlegcella-erősítő és 24 bites ADC modul DAT/SCK digitális kiolvasással.
Így működik a gyakorlatban
A mérőcella terhelés hatására nem nagy feszültséget ad, hanem apró hídjel-változást. A HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] ezt a jelet fogadja a mérőcella-bemeneteken, belső erősítéssel kezeli, majd digitális mérési értékként továbbítja.
A vezérlő oldalon a bekötés egyszerű: GND, Vcc, DAT és SCK. A mérőcella oldalon az A-/A+ differenciális mérőjel, valamint a másodlagos vagy kompenzációs bemenet csatlakozási pontjai állnak rendelkezésre. A pontos méréshez a kábelezés, a földelés és az árnyékolás ugyanúgy része a feladatnak, mint a program.
A használat nem áll meg a kiolvasásnál. A nyers ADC értéket nullázni kell, majd ismert tömeggel kalibrálni. A 24 bites felbontás nem garantál önmagában 24 bitnyi stabil, használható mérési eredményt, mert a mechanika és a zajviszonyok is beleszólnak a kijelzett értékbe.
Milyen helyzetekben érdemes használni?
A HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] ilyen feladatoknál jön jól:
- Mikrokontrolleres mérleg építésénél, ahol a mérőcella jelét digitális értékké kell alakítani.
- Arduino alapú oktatási vagy laborfeladatnál, ahol tömegmérés és kalibrálás is része a tanulásnak.
- ESP32 vagy ESP8266 alapú adatgyűjtő rendszerben, ahol a mért tömeg továbbításra vagy naplózásra kerül.
- Adagolási, tartályszint- vagy terhelésfigyelési kísérleti feladatnál, ahol mérőcellás visszajelzés szükséges.
- Műhelyes mérési segédeszköznél, ahol a mechanikai felépítés egyedi, de a jelfeldolgozás HX711-re épül.
- Zajérzékenyebb elrendezésnél, ahol az árnyékolt kivitel előnyt adhat a nem árnyékolt panelhez képest.
- Nyúlásmérő bélyeges hídérzékelő kiolvasásánál, ha a jel a HX711 bemeneti felépítéséhez illeszkedik.
Mire kell figyelni beüzemeléskor?
| Mire figyelj? | Mit okoz? |
|---|---|
| A mérőcella ellenálláshidas, nyúlásmérő bélyeges kimenetű? | A modul ilyen jel feldolgozására való, más szenzorkimenetnél nem ad helyes mérési láncot. |
| A DAT és SCK vezeték külön digitális lábra kerül? | A HX711 kiolvasása két digitális jellel történik, nem I2C, nem SPI és nem UART buszként. |
| A mérőcella mechanikailag helyesen van terhelve? | A rossz rögzítés oldalirányú erőt és vándorló mérési értéket okoz. |
| Megtörtént a nullázás és a kalibrálás ismert tömeggel? | A nyers ADC értékből csak kalibrálás után lesz használható tömegérték. |
| A jelvezeték rövid, rendezett és zajtól távol vezetett? | A kis hídjel miatt a kábelezés közvetlenül befolyásolja a mérés stabilitását. |
| Az árnyékolás és a földelés egy rendszerben van átgondolva? | A rosszul vezetett föld vagy árnyékolás zajt és ugráló értéket vihet a mérésbe. |
| A tápfeszültség a kiválasztott vezérlőhöz és mérőcellához illik? | A hibás tápellátás pontatlan vagy hibásan kiolvasható eredményt adhat. |
Kiválasztáskor ezekre figyelj
- Válaszd ki a mérőcellát a tényleges terheléshez, mert a HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] nem határozza meg önmagában a mérési tartományt.
- Számolj a mechanikai rögzítéssel: a mérőcella csak megfelelő terhelési iránnyal és stabil felfogatással ad jó eredményt.
- Döntsd el, hogy kell-e az árnyékolt kivitel. Zajosabb környezetben és érzékenyebb jelvezetésnél ez fontosabb lehet, mint az olcsóbb, nem árnyékolt panel.
- Tervezd meg a kalibrálást, mert ismert tömeg nélkül a mérés nem lesz értelmezhető skálára állítva.
- Nézd végig a rendelkezésre álló digitális lábakat, mert DAT és SCK külön vezetéket igényel.
- Tartsd külön a modult és a mérőcellát: a csomag mérőmodult és tüskesort tartalmaz, mérőcellát nem.
- Ha több mérőcellát kell kezelni, előre döntsd el, hogy egyetlen HX711 bemeneti felépítése elegendő-e a feladathoz.
Amikor nem ez lesz a jó megoldás
Ne ezt válaszd, ha
- gyors ütéseket, rezgéseket vagy nagy sebességű dinamikus erőváltozásokat kell rögzíteni.
- hitelesített kereskedelmi mérleget kell építeni, mert ahhoz a modulon túl mechanikai, jogi és hitelesítési feltételek is tartoznak.
- a szenzor nem ellenálláshidas vagy nyúlásmérő bélyeges mérőcella.
- nincs lehetőség ismert tömeggel történő kalibrálásra.
- több mérőpontot kell nagy sebességgel, szinkronban mintavételezni.
- a mérőcella kábelezése hosszú, rendezetlen, zajos környezetben fut, és az árnyékolás, földelés nem alakítható ki rendesen.
Egy részlet, amin sok múlhat (tapasztalat)
A legtöbb HX711-es mérési hiba nem a kódból indul, hanem a mechanikából. Ha a mérőcella megfeszül, ferdén kapja a terhelést, vagy a mérendő tárgy oldalirányban is húzza, a kijelzett érték akkor is vándorolhat, ha a HX711 precíziós 24bites ADC modul (mérlegcellához) [Árnyékolt] és a program rendben működik.
Kalibrálás előtt a rögzítést, a terhelési pontot, a kábelvezetést és a tápellátást kell stabil állapotba hozni. Így a szoftveres átlagolás már nem egy rossz mechanikai felépítést próbál elfedni, hanem a tényleges mérési zajt csökkenti.
Műszaki jellemzők
| Jellemző | Érték |
|---|---|
| Funkció: | 24 bites ADC és jelerősítő modul mérlegcellához |
| Fő IC: | HX711 |
| Kivitel: | Fém árnyékolással ellátott modul |
| Kommunikáció: | DAT és SCK digitális vezeték |
| Kommunikációs oldali csatlakozások: | GND, SCK, DAT, Vcc |
| Mérőcella oldali csatlakozások: | SD, A-, A+, B-, A+ |
| Tápfeszültség: | 3…5V |
| ADC felbontás: | 24 bit |
| Mérési idő: | 50…400 ms |
| Bemeneti jelszint: | 0.1…0.4 mV |
| Belső erősítés: | 32 / 64 / 128 |
| Áramfelvétel: | <1.4 mA |
| Nonlinearitás: | <0.05% |
| Működési hőmérséklet-tartomány: | -40..+80 °C |
| Mérőcella a csomagban: | Nincs |
Csatlakozás
- Kommunikáció
- GND – rendszerföld,
- SCK – mérési eredmény (órajel),
- DAT – mérési eredmény (adat),
- Vcc – tápfeszültség (2.6V..5.5V).
- Mérőcella
- SD – mérőcella GND,
- A- – mérőcella negatív mérőjel,
- A+ – mérőcella pozitív mérőjel,
- B- – másodlagos/kompenzációs mérőcella negatív mérőjel,
- A+ – másodlagos/kompenzációs mérőcella pozitív mérőjel,
Dokumentáció
- HX711 mintakód, eljáráskönyvtár, adatlap
- HX711 adatlap LCSC
- HX711 Arduino könyvtár GitHub
- HX711 könyvtár dokumentáció Arduino Docs
Csomag
- 1x Mérő modul,
- 1x csatlakozó tüskesor-készlet.
Értékelések
Még nincsenek értékelések.