Conseils de BRICOLAGE pour construire une balance numérique

Conseils de BRICOLAGE pour construire une balance numérique

Les balances numériques sont standard dans notre vie quotidienne, de n’importe quelle épicerie de la section des produits à notre propre maison. Il existe différents types de balances numériques disponibles sur le marché comme l’échelle de banc, l’échelle de cuisine, l’échelle de plancher, l’échelle industrielle, l’échelle d’ensachage, etc. et ceux-ci sont utilisés pour peser des objets lourds.

Si vous voulez construire votre balance numérique, c’est étonnamment facile de nos jours car vous n’avez besoin que de composants essentiels couramment disponibles. Mais vous n’avez peut-être jamais vu de balance numérique de l’intérieur et ne savez pas comment elle fonctionne.

Donc, si vous souhaitez construire votre propre balance numérique ou intégrer une fonction de pesage, nous avons discuté du guide de bricolage étape par étape pour construire une balance numérique à la maison.

Descendons !

Qu’est-ce qu’une balance numérique?

L’un des instruments analogiques les plus précis est une échelle numérique qui utilise des capteurs de force pour mesurer la charge d’une chose. Il est également utilisé dans une quantité massive d’applications allant des magasins de vente aux équipements de mesure industriels ou aux objets domestiques.

En outre, il affiche le poids sous forme de chiffres et de chiffres à l’aide d’un panneau d’indicateurs de pesage. Ces indicateurs de poids peuvent être combinés avec une gamme de balances et de logiciels pour une solution de pesage complète. En plus de mesurer le poids, le capteur de force peut également être utilisé comme dynamomètre pour mesurer la force en newtons.

Voici donc le mécanisme exact de l’échelle numérique et nous avons essayé de l’expliquer de la manière la plus simple possible:

• Tout d’abord, vous devez savoir qu’il y a une cellule de pesage à l’intérieur de l’échelle numérique qui est un ensemble de quatre jauges de contrainte disposées de manière à représenter un format de pont de pierre de blé pour mesurer une résistance électrique inconnue.

• Les jauges de contrainte sont les dispositifs présents à l’intérieur d’une machine de pesage numérique qui a la propriété différente d’ajuster leur résistance lorsqu’une force extérieure est appliquée. Une force extérieure n’est rien d’autre que la puissance que nous exerçons lorsque nous nous tenons sur l’échelle numérique.
• Une connexion est établie avec la cellule de charge et un amplificateur, et lorsqu’une force externe est exercée, les jauges de contrainte ajustent leur résistance électrique. Ensuite, cette résistance génère une sortie et augmentée par l’amplificateur HX711.
• Ensuite, un filtre numérique est utilisé pour tamiser la sortie ainsi produite après que l’amplificateur a fait son travail.
• Après filtration, la sortie est envoyée à ADC sous forme analogique afin qu’elle puisse être convertie du format analogique au format numérique sur des indicateurs de pesage, ce qui facilite la lecture, l’affichage et la gestion des données de poids détectées par la plate-forme de balance. Cet indicateur est conçu pour diverses applications de pesage afin d’augmenter la visibilité de ses données et d’obtenir une efficacité maximale.
• Une chose à noter à ce sujet est qu’une balance numérique fonctionne sur piles. Les piles les plus utilisées sont les piles AAA. Tout est électronique et les batteries fournissent donc du courant dans tout le circuit, ce qui aide le capteur de pression de piézoélectrique à faire son travail.

C’était donc le concept de base du mécanisme d’une machine de pesage numérique.

Étape 1 Obtenez les composants de base

• Cellule de charge

Choisissez vos cellules de charge selon vos besoins car toutes les échelles sont construites autour de cellules de charge à 4 ou 3 bornes. Le résultat dépend du type d’échelles que vous souhaitez créer. Ils sont tous compatibles électriquement et assez bon marché pour que vous puissiez changer d’avis plus tard, ou obtenir plus d’un type à expérimenter.

• Le conditionneur de signal
• Microcontrôleur
• Fils de connexion
• Indicateurs de pesage (Affichage)
• Carton, bouchons de bouteilles, interrupteurs et certains boulons

Les paramètres les plus importants à prendre en compte lors de la conception d’un système de balance sont la dynamique ADC, le comptage interne, la portée , résolution sans bruit, gain du système, taux de mise à jour et dérive.

En outre, pour obtenir de meilleures performances, il est essentiel de se concentrer sur les considérations de conception telles que la conception, la mise en page, le matériel et les logiciels.

Étape 2: Préparer une base

Une base est également nécessaire pour fixer la cellule de charge à l’aide d’écrous et de boulons. Vous pouvez utiliser du carton ou du contreplaqué dur pour le cadre pour placer des objets sur une base. Cette étape est nécessaire car l’ensemble du capteur de force se plie légèrement lorsqu’un poids est placé dessus, il doit donc être maintenu horizontalement pendant la mesure.

Étape 3: Couplage des composants et mise en place de la cellule de charge

Utilisez également les composants suivants, couplés ensemble:

• Une cellule de charge
• Amplificateur HX711
• Unité de microcontrôleur Arduino Uno
• Tout écran de sortie approprié

Vérifiez également la flèche sur le capteur de force. Il indique la direction dans laquelle vous devez appliquer la force. Vous pouvez assembler le capteur de pression de piézoélectrique à l’aide de bandes métalliques. Fixez simplement la bande métallique au capteur de pression de piézoélectrique à l’aide de boulons.

Étape 4: Configuration matérielle

La cellule de charge a quatre fils, et ils sont les suivants:

• Le fil rouge est la sortie positive
• Le fil blanc est la masse de la sortie
• Le fil noir est la sortie positive
• Le fil vert est la sortie négative
• Tout fil supplémentaire de n’importe quelle couleur comme le bleu ou le jaune est le fil de masse. Ce fil doit être connecté à la masse de l’alimentation.

Notez également que l’illustration du câblage dépend de la fiche technique de la cellule de charge achetée. Par conséquent, les couleurs énumérées ci-dessus peuvent correspondre différemment, comme le vert étant positif, etc. Assurez-vous de toujours demander une fiche technique à votre fournisseur lors de l’achat de la cellule de pesage pour la construction d’une balance numérique.

Étape 5: Cellule de charge vers amplificateur

Le HX711 est un convertisseur analogique-numérique de précision 24 bits conçu pour les balances et les applications de contrôle industriel pour s’interfacer directement avec un capteur de pont.

Il est spécialement conçu pour amplifier les signaux des cellules et les signaler à un autre microcontrôleur. L’ADC pour cellule de charge est un convertisseur A / N 24 bits conçu spécifiquement pour la cellule de charge. Il contient un programme à faible bruit avec un gain optionnel de 128, 64 ainsi que 32 bits.

La puce combine une alimentation synchronisée qui offre en outre une réponse rapide, une intégration élevée et une protection durable contre les interférences avantages pour l’utilisateur.

De plus, avec le connecteur et la borne à vis, il devient facile de connecter le capteur de force et le microcontrôleur, car aucune soudure n’est requise dans la connexion. Vous pouvez également créer votre propre système de cellule de charge, si nécessaire.

Par conséquent, vous pouvez utiliser l’amplificateur HX711 et attacher les fils aux broches appropriées. Vous pouvez utiliser le HX711 car il dispose de 2 entrées, c’est-à-dire A et B, chacune avec divers gains d’amplificateur adaptables par une programmation informatique.

Mais notez que l’appareil que vous allez utiliser doit correspondre à l’explication du type d’appareil de conditionnement de signal doté d’un filtre, d’un amplificateur et d’un CAN intégrés mutuellement sur une seule puce.

Par conséquent, la connexion entre le HX711 et la cellule de charge est la suivante:

• Fil rouge / Alimentation positive = E +
• Fil noir / Sortie positive = A+
• Fil vert / Sortie négative = A-
• Fil blanc / Alimentation négative = E-

Étape 6: Connexion de l’amplificateur au microcontrôleur

Une fois que vous avez réussi à connecter l’amplificateur et que le HX711 se connecte à l’Arduino, comme suit:

• Alimentation VCC–5V
• CLK-D2
• GND-GND
• DOUT-D3

Étape 7: Codage

Après l’établissement réussi des connexions matérielles, vous pouvez télécharger le code du programme sur le MCU à partir d’un PC. De plus, le code et le processus ont deux sous-catégories, à savoir le code de pesée et le code d’étalonnage.

Vous pouvez télécharger l’esquisse de base et le code de travail à des fins d’apprentissage de la balance numérique basée sur Arduino et étendre ce code selon votre convenance ou vos besoins.

Étape 8: Testez l’écran

Si vous devez vérifier votre écran, connectez-le à Arduino et vérifiez l’affichage des indicateurs de pesage qui devrait compter de 0 à 999.

Notez une chose que pendant la mise sous tension, assurez-vous qu’aucun poids n’est conservé sur la plaque car cela provoquera de fausses lectures. Allumez-le d’abord, puis mettez le poids que vous souhaitez mesurer.

Étape 9: Complétez

Alors maintenant, vous avez vous-même une machine de pesage assez précise et plus que suffisante pour les loisirs.

Mots finaux

La balance de poids numérique est une machine à jour qui fonctionne sur certains chipsets électroniques et nous aide à connaître le poids exact des objets. De plus, la machine de pesage numérique est plus interactive pour les utilisateurs, car elle est livrée avec diverses autres fonctionnalités telles que la température, le poids corporel, le pourcentage de graisse, etc.

Cependant, si vous souhaitez construire votre propre balance numérique, suivez les étapes de bricolage mentionnées ci-dessus. Vous pouvez également utiliser le kit de balance numérique pour mesurer le poids car il contient toutes les pièces et instructions nécessaires à la construction d’un amplificateur différentiel pour le capteur de cellule de charge. Mais vous aurez toujours besoin d’un peu de compréhension de l’électronique de base et de la programmation informatique. Vous pouvez suivre les conseils et l’aide d’un professionnel ou d’un ingénieur pour comprendre les bases et travailler sur votre balance de bricolage. Suivre ces étapes peut vous aider à fabriquer votre propre balance à la maison.