วิธีการใช้งาน Load Cell กับ HX711 Amplifier Module

วิธีการใช้งาน Load Cell กับ HX711 Amplifier Module

>>> ดูสินค้าที่เกี่ยวกับ Load Cell <<<

Load Cell คือ Sensor สำหรับตรวจวัดน้ำหนัก แรงกระทำทางกล หรือปริมาณของ Load ที่ต้องการทราบค่า โดยใช้ Strain Gauge มาติดตั้งในบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปทรงของ Load Cell เมื่อมีแรงมากระทำกับตัว Load Cell จะทำให้ Strain Gauge ที่ติดอยู่ในบริเวณที่มีการเปลี่ยนรูปทรง ยืด หรือ หด ตัว ทำให้ค่าความต้านทานที่ตัว Strain Gauge เปลี่ยนไป

ตามรูปภาพ ในจุดที่ Strain Gauge ได้รับแรงกด (Compression) จะทำให้ Strain Gauge หดตัวเข้าหากัน และในจุดที่ได้รับแรงดึง (tension) จะทำให้ strain gauge ถูกยืดออก จึงทำให้ค่าความต้านทานของ Strain Gauge เปลี่ยนแปลงไป Strain Gauge ทั้ง 4 ตัวที่อยู่บน Load Cell แบบ Straight Bar จะถูกต่ออยู่ด้วยกันในลักษณะของวงจร Wheatstone Bridge

วิธีติดตั้ง Load Cell แบบ Straight Bar เข้ากับแผ่นชั่งน้ำหนัก

วิธีเชื่อมต่อ Load Cell และ HX711 เข้ากับ Arduino

>>> ดูสินค้าที่เกี่ยวกับ Load Cell <<<

>> Module HX711 (China)

>> Module HX711 (SparkFun)

วิธี Calibrate Load Cell
การ Calibrate นั้นเราจำเป็นจะต้องมี Load หรือ น้ำหนักที่เราทราบค่าอยู่แล้ว เพื่อทำการ Calibrate โดยทั่วไปมักจะใช้ ตุ้มน้ำหนักมาตรฐานเพื่อทำการ Calibrate

แต่สำหรับผู้ที่ไม่มี และอยากจะทดลองในเบื้องต้นก่อน เราก็สามารถใช้สิ่งของรอบๆตัวเราที่พอจะทราบน้ำหนักมาใช้ทดลองก่อนได้ เช่น น้ำเปล่า 1 ลิตร มีน้ำหนักเท่ากับ 1 กิโลกรัม ในการทดลองนี้เราจึงนำขวดน้ำขนาด 1.5 ลิตรที่มีขายตามท้องตลาดมาทดลอง ซึ่งจากการชั่งด้วยเครื่องชั่งที่มีพบว่าน้ำขวดนี้มีน้ำหนักประมาณ 1.56x กิโลกรัม

เริ่มทดลอง Calibrate

>> ติดตั้ง Load Cell เข้ากับแผ่นชั่งน้ำหนัก
>> เชื่อมต่อ Load Cell และ HX711 เข้ากับบอร์ด Arduino
>> Download Library สำหรับใช้กับ HX711 >> https://github.com/bogde/HX711
>> ติดตั้ง Library HX711 ให้กับ Arduino IDE (Copy Folder Library HX711 ลงใน Folder libraries ที่อยู่ใน Folder ของ Arduino IDE)
>> Download Code Auto Calibrate >> File แนบ (Arduino_Auto_Cal)
>> เปิด Arduino IDE และ เปิด File Arduino_Auto_Cal.ino ขึ้นมา
>> แก้ค่าในตัวแปร real_weight ให้เป็นค่าน้ำหนักจริงของ load ที่จะใช้นำมา Calibrate (หน่วยเป็น กิโลกรัม) ในที่นี้คือค่าน้ำหนักของขวดน้ำ 1.5 ลิตร น้ำหนักประมาณ 1.56 กิโลกรัม

>> โปรแกรม Arduino_Auto_Cal ลงไปยัง board Arduino

>> เปิด หน้าต่าง Serial Monitor ขึ้นมา

>> ตั้งค่า Baud rate เป็น 115200

>> นำสิ่งของทุกอย่างออกจาก แผ่นชั่งน้ำหนัก

>> ส่ง ตัว ‘a’ ไป เพื่อหาค่า zero

>> รอสักครู่โปรแกรม จะแสดงค่า Zero Factor ออกมาให้ ให้เราจดบันทึกค่านี้เอาไว้ใช้งาน (ในการทดลองนี้คือ 8535481)

>> นำวัตถุที่ ทราบค่าน้ำหนักที่แน่นอนมาวางลงบนแผ่นชั่งน้ำหนัก (น้ำหนักของวัตถุที่ใส่ลงในตัวแปร real_weight ใน Arduino_Auto_Cal.ino)

>> ส่ง ตัว ‘b’ ไป เพื่อหาค่า calibration factor

>> รอจนโปรแกรมสามารถหาค่า calibration factor ได้สำเร็จ ให้เราจดบันทึกค่านี้เอาไว้ใช้งาน (ในการทดลองนี้คือ 34779.00)

>> ส่ง ตัว ‘c’ ไป เพื่อทดลองอ่านค่าน้ำหนักโดยใช้ Zero Factor และ calibration factor ที่ใช้โปรแกรมหาค่ามา

>> ผลการทดลองอ่านค่า

ตัวอย่าง การนำค่า Zero Factor และ calibration factor ไปใช้งาน
>> โหลดตัวอย่าง Code >> File แนบ (ex_loadcell)
>> จากตัวอย่างเรื่อง วิธี Calibrate Load Cell ทำให้เราทราบค่า Zero Factor และ calibration factor
>> ให้เรานำเอาค่า Zero Factor และ calibration factor มาใส่ในตัวแปรแทนของเดิม