31 januari 2024
Met regelmaat kom ik in projecten tegen dat er realtime feedback gewenst is over het te meten gewicht. Dit kan variëren van het monitoren van opvangbakken met gereed product, het bijhouden van beschikbare voorraad, het indicatief tellen van de inhoud van een bak tot het nauwkeurig afwegen van het afgevulde product. De techniek die hiervoor vaak wordt toegepast, is het meten met behulp van load cellen. Deze loadcellen bevatten rekstrookjes waarvan de weerstand verandert wanneer er druk wordt uitgeoefend. De loadcellen zijn beschikbaar in verschillende gewichtsklassen en starten al.
Vandaag heb ik voor een Proof of Concept (POC) een standaard keukenweegschaal ontvangen. Deze weegschaal heeft een maximaal weegbereik van 5 kg met een weegnauwkeurigheid van 1 gram. Standaard is deze weegschaal voorzien van een LCD-display en wordt gevoed door een 2032 knoopcelbatterij. De loadcellen die in dit weegapparaat zijn toegepast, zouden volgens de specificaties een nauwkeurigheid hebben van 0,1%. Iedere loadcell is voorzien van 3 draden: wit, rood en zwart. Deze 4 loadcellen kunnen worden uitgelezen met behulp van een HX711 precisie 24-bit analoog-naar-digitaal converter (ADC) door gebruik te maken van een zogenaamde brugsensoropstelling. Voor het online realtime uitlezen van het gewicht wordt de HX711 aangesloten op een Arduino Uno. Hierin wordt gebruik gemaakt van de HX711 library. Door gebruik te maken van deze library moet er in eerste instantie een kalibratie plaatsvinden, waarmee de gemeten waarden worden omgezet naar werkelijk gemeten gewichten.
Door de weegschaal aan te sluiten op een microprocessor (zoals een Arduino Uno, Raspberry Pico of ESP32) komen er tal van toepassingen binnen handbereik. De metingen kunnen automatisch plaatsvinden en de gemeten waarden kunnen worden opgeslagen of gebruikt worden als invoervariabelen voor andere toepassingen. De gemeten waarden kunnen bij het overschrijden van een bepaalde drempelwaarde lampen, relais, pneumatische cilinders of andere randapparaten aansturen.
Een van de toepassingen die ik binnenkort overweeg te bouwen, is een Home Assistant-gecontroleerde muizenval. Hierbij wordt gemeten wanneer en hoe vaak muizen zich bij de val bevinden, en op basis van het gewicht en de tijdsduur van aanwezigheid van het gewicht wordt een indicatie gegeven van een gevangen muis. Hiermee kan de effectiviteit van de muizenval worden berekend, maar het is bijvoorbeeld ook mogelijk om de aantrekkelijkheid van het lokmiddel inzichtelijk te maken.
