Жүктеме ұяшығымен салмақты өлшеу: 9 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бұл мақалада 1 кг-нан аспайтын салмақ өлшеу схемасын қалай орнату, ақаулықтарды жою және қайта реттеу туралы айтылады.

ARD2-2151 бағасы 9.50 евро тұрады және оны мына жерден сатып алуға болады:

www.wiltronics.com.au/product/9279/load-ce…

Не қолданылды:

-1 кг жүктеме ұяшығы (ARD2-2151)

-екі күшейткіш

-Ан Ардуино

1 -қадам: Жүктеме ұяшығы туралы

Шығарылымы өте аз, сондықтан оны аспаптық күшейткішпен күшейту қажет (бұл жүйе үшін жалпы 500 пайда алынды)

12В тұрақты ток көзі жүктеме ұяшығын қуаттандыру үшін қолданылады.

-20 градустан 60 градусқа дейінгі температурада жұмыс істейді, бұл біз ойлаған жобаға жарамсыз етеді.

2 -қадам: Схеманы құру

Жүктеме ұяшығының 12В кірісі бар, шығыс шығымды ұлғайту үшін аспаптық күшейткішке қосылады.

Жүктеме ұяшығының екі шығысы бар, минус және оң шығу, олардың айырмашылығы салмаққа пропорционалды болады.

Күшейткіштерге +15В және -15В қосылымы қажет.

Күшейткіштің шығысы 5В қосылымды қажет ететін Arduino -ға қосылады, онда аналогтық мәндер оқылады және салмақ шығысына қайта масштабталады.

3-қадам: дифференциалды оп-амп

Жүктеме ұяшығынан кернеудің плюс пен минус айырмашылығын күшейту үшін дифференциалды амп қолданылады.

пайда R2/R арқылы анықталады

R кем дегенде 50К Ом болуы керек, себебі жүктеме ұяшығының шығуға кедергісі 1к, ал екі 50к резисторы 1% қателік береді, бұл ерекше

шығыс диапазоны 0 -ден 120 мВ -қа дейін, бұл өте аз және оны күшейту қажет, дифф күшейткіште үлкен пайда қолданылуы мүмкін немесе инверттелмейтін күшейткіш қосылуы мүмкін.

4 -қадам: Күшейткішті алыңыз

Айнымайтын күшейткіш қолданылады, себебі дифф күшейткіші тек 120мВ шығарады

arduino -ға аналогтық кіріс 0 -ден 5В -қа дейін болады, сондықтан біздің диапазонымыз осы диапазонға мүмкіндігінше жақындау үшін шамамен 40 болады, себебі бұл біздің жүйенің сезімталдығын арттырады.

пайда R2/R1 арқылы анықталады

5 -қадам: ақаулықтарды жою

Опера-амперге 15В, Жүктеме ұяшығына 10В және Arduino-ға 5В қоректендіру ортақ негізге ие болуы керек.

(барлық 0v мәндерін бір -біріне қосу керек.)

Қысқа тұйықталудың болмауын қамтамасыз ету үшін әр резистордан кейін кернеудің төмендеуіне көз жеткізу үшін вольтметрді қолдануға болады.

Егер нәтижелер әр түрлі және сәйкес келмесе, сымдардың қарсылығын өлшеу үшін вольтметр көмегімен тексеруге болады, егер қарсылық «офлайн» деп көрсетсе, бұл шексіз қарсылық бар екенін білдіреді және сым ашық тізбекті және оны қолдануға болмайды. Сымдар 10 Омнан аз болуы керек.

резисторлар төзімділікке ие, яғни қате болуы мүмкін, егер резистор тізбектен шығарылса, қарсылық мәндерін вольтметрмен тексеруге болады.

Идеал қарсылық мәндерін алу үшін кіші резисторларды тізбектей немесе параллель қосуға болады.

Сериялар = r1+r2

1/Rparallel = 1/r1 + 1/r2

6 -қадам: Әр қадамның нәтижесі

Жүктеме ұяшығынан шығатын өнім өте аз және оны күшейту қажет.

Шағын шығыс жүйенің кедергілерге бейімділігін білдіреді.

Біздің жүйе 500 г болатын қолда бар салмақтарға есептелген.

күшейткіштің кіріс кедергісі біздің жүйенің диапазонына кері пропорционал

7 -қадам: Arduino нәтижелері

Бұл нәтижелердегі байланыс сызықтық болып табылады және бізге берілген х мәні (кіріс салмағы) үшін y мәнін (Arduino -дан DU) табу формуласын береді.

Бұл формула мен шығыс жүктеме ұяшығының салмақ шығынын есептеу үшін arduino -ға беріледі.

Күшейткіштің 300DU ығысуы бар, оны жүктеме ұяшығының кернеуі күшейтілместен бұрын бидай тасты көпірді енгізу арқылы жоюға болады. бұл тізбекті жоғары сезімталдықпен қамтамасыз етеді.

8 -қадам: код

Бұл экспериментте қолданылатын код жоғарыда берілген.

Салмақты оқу үшін қандай түйреуішті қолдану керектігін шешу үшін:

pinMode (A0, INPUT);

Сезімталдық (excelдегі x-коэффициенті) мен ығысу (excel-дегі тұрақты):

Жүйе орнатылған сайын, офс 0г кезінде ағымдағы DU -ге жаңартылуы керек

өзгермелі ығысу = 309,71; қалқыма сезімталдығы = 1,5262;

excel формуласы аналогтық кіріске қолданылады

және сериялық мониторға басып шығарылады

9 -қадам: Ақырғы шығымды кіріспен салыстыру

Arduino -дан алынған соңғы өнім шығыс салмағын дәл есептеді.

Орташа қателік 1%

Бұл қате тест қайталанған кезде бірдей салмақта оқылатын әр түрлі DU -дан туындайды.

Бұл жүйе температура диапазонының шектеулеріне байланысты біздің жобада қолдануға жарамсыз.

Бұл схема 500г дейінгі салмақтарда жұмыс істейді, өйткені 5v - arduino үшін максималды мән, егер қарсылық кедергісі екі есе азайса, жүйе 1 кг дейін жұмыс істейді.

Жүйеде үлкен ығысу бар, бірақ бәрібір дәл және 0,4г өзгерістерді байқайды.