Elektronische Arduino Nano Every 10kg gewichtsmeter – gebaseerd op bar-type load-cell met HX711 ADC

14 december 2021

Als interactief studiemodel voor een bar-type load-cell meter heb ik een prototype gemaakt voor een 10kg gewichtsmeter. De load-cell is een metalen meetunit van 8×1.3×1.3cm en is voorzien van rekstrookjes. De weerstandsverandering van deze rekstrookjes is proportioneel met de lengteverandering. De rekstrookjes zijn gepositioneerd op de gekalibreerde load-cell. Voor het meetbaar maken van het gewicht wat op de load-cell drukt, wordt gebruik gemaakt van een analoog/digitaal converter.

De analoog/digitaal converter in dit prototype is een HX711, een 24-bit A/D converter welke speciaal ontwikkeld is voor het gebruikte type load-cells. De HX711 heeft een on-chip versterker welke programmeerbaar is met gain-steps van 32, 64 of 128x. De converter is uitleesbaar met bijvoorbeeld een Arduino of Raspberry. De gemeten waarden kunnen vervolgens omgezet worden naar een analoog of digitaal signaal, maar ook gebruikt worden om een LCD display of een e-Ink display te voorzien van de actueel gemeten waarde. De nauwkeurigheid is afhankelijk van de gebruikte load-cell en wordt in de code uitgedrukt in eenheden van 0,01 gram. 

Het door mij ontwikkelde prototype maakt gebruik van een Arduino Nano Every welke iedere seconde via UART en USB een uitlezing geeft van de actueel gemeten gewichtswaarde. Bij het opstarten wordt de weegunit op 0-gram gezet. Vervolgens wordt iedere seconde een serie van 20 metingen verricht. Met behulp van een algoritme wordt een gemiddelde van deze metingen berekend en weergegeven. De built-in led geeft bij iedere meting een signaal weer.