连接负载传感器¶

负载传感器通过金属梁、按钮或平台的微小变形来测量力或重量。

在类似iDryer的设备中，负载传感器可以估计线轴重量、剩余细丝或机制负载。

要点：称重传感器几乎从不直接连接到控制器。它的信号太小。通常，HX711 模块或类似的放大器/ADC 放置在传感器和控制器之间。

你需要什么¶

Minimum set:

所需重量范围的称重传感器；
HX711 module;
controller: Arduino, ESP32, RP2040, STM32, or other board;
rigid mechanical mounting;
用于校准的已知质量；
short, neat wires.

如果机械性能较差，电路将无济于事。称重传感器可以完美接线，但由于未对准、游隙或在错误点施加负载而给出毫无意义的读数。

连接是如何安排的¶

称重传感器通过模拟线连接到 HX711。

HX711通过数字线连接到控制器。

典型链条：

load cell -> HX711 -> controller

HX711通常有两个侧面：

来自称重传感器的输入：E-、A+、A-、A- 或类似的；
连接到控制器：GND、DT、DOUT/SCK、CLK/CLK。

Source: SparkFun Electronics, CC BY-SA 4.0

Load cell wires¶

常见的四线称重传感器通常具有：

E+ - bridge supply plus;
E- - bridge supply minus;
S+, A+, or O+ - positive measurement signal;
S-, A-, or O- - negative measurement signal.

常见配色方案：

red - E+;
black - E-;
green or blue - A+;
white - A-.

但颜色不是法律。不同的传感器可能会有所不同。如果有特定称重传感器的数据表，请遵循该数据表。

如果传感器有第五根电线、箔片或屏蔽，则通常是电磁屏蔽。不要将其与电桥测量线混淆。通常，屏蔽连接到 A+ 或一侧的外壳（如果文档有说明），但不连接到测量 A-/A-。

如果没有接线图，请勿“随意”连接称重传感器。首先找到传感器数据表或按照制造商指南圈出电桥：不正确的电线很容易导致读数不稳定或 HX711 输入过载。

将 HX711 连接到控制器¶

在控制器端，通常需要四行：

VCC - module power;
GND - common negative;
DT, DOUT, or DATA - data;
SCK, CLK, or PD_SCK - clock.

对于许多 HX711 模块，电源可以是 5V 或 5V，但请检查具体模块。如果控制器运行在3.3V，则使用与3.3V逻辑兼容的模块和电源会很方便。

引脚 SCK 和 SCK 通常可以连接到常规 GPIO。这不是通常意义上的I2C或SPI，而是一个简单的两线HX711接口。

机械原理比电路更重要¶

称重传感器必须按照制造商的预期变形。

对于光束传感器，一侧通常安装在固定底座上，另一侧承受负载。如果两侧都刚性地安装到一个部件上，传感器将不会正常弯曲。

检查：

传感器的安装面在哪里；
应在何处施加负载；
力应该朝哪个方向移动；
是否需要垫片；
运动部件是否离开外壳；
no misalignment;
no side loading;
螺丝没有拧得过紧；
线轴或平台不会落在传感器的工作区域之外。

对于线轴重量，尤其重要的是所有负载都必须通过传感器，而不是部分通过外壳壁、轴、电缆或装饰盖。

不要使传感器过载¶

称重传感器的范围不是建议，而是测量限制。

如果将 1 kg 传感器放置在线轴和支架可能超过此重量的位置，则传感器将工作不良或永久变形。

选择带边距的范围：

maximum spool weight;
holder weight;
possible jerks;
misalignment;
用户错误的安全裕度。

但太大的范围也并不总是好的。 100 公斤传感器对小线轴的感应效果比具有相同机械和电子设备的 5 公斤或 10 公斤传感器差。

首次启动¶

在安装到设备中之前，请在工作台上测试系统：

将称重传感器连接至 HX711。
将 HX711 连接到控制器。
Run test code or a library.
确保按下传感器时原始值会发生变化。
卸下负载并检查该值是否相当稳定。
放置一个已知质量并检查是否有变化。

在此阶段，不要求克精度。首先，您需要查看传感器是否处于活动状态、负载方向正确并且读数变化可预测。

如果该值随着权重的增加而减少，通常只需交换 A- 和 A- 或考虑登录代码即可。

皮重和校准¶

未经校准的称重传感器不知道克是什么。

典型流程：

Place empty platform.
皮重：平台重量为零。
Place a known mass.
Select calibration factor.
检查几个不同的重量。

对于细丝线轴，确定什么算作重量：

整个线轴采用塑料；
仅剩余塑料，无空线轴重量；
重量相对于初始值的变化。

如果不同制造商的空线轴重量不同，则准确的剩余计算需要了解具体的空线轴重量或进行粗略估计。

噪音和读数不稳定¶

HX711 测量非常小的信号，因此系统对噪声和机械问题很敏感。

读数不稳定的原因：

从传感器到 HX711 的电线很长；
poor contacts;
信号线旁边的加热器电源线；
fan or printer vibration;
soft base;
play in mounting;
temperature drift;
负载绕过传感器接触外壳。

Practical measures:

使 HX711 靠近称重传感器；
请勿将信号线与加热器电源线并排走线；
固定电线，使其不会拉动传感器；
使用测量平均值；
安装到外壳后进行校准；
如果温度显着影响读数，请在设备预热后去皮。

组装后要检查什么¶

使用前：

传感器额定重量为所需重量；
负载通过传感器的工作部分；
紧固件不阻挡变形；
HX711 receives correct power;
SCK和SCK连接到右侧GPIO；
common ground exists;
原始值在负载下发生变化；
无负载时，读数不会漂移太快；
已知质量显示校准后的预期重量；
电线不会拉动平台；
线轴或支架不会越过传感器接触外壳。

常见错误¶

将称重传感器直接连接到控制器模拟输入；
混淆 E-/A+ 和 A-/A-；
无需数据表即可信任电线颜色；
forgetting calibration;
最终机械安装前去皮重；
安装传感器，使其不能弯曲；
传感器过载；
选择太大的范围而失去灵敏度；
由于长电线和干扰而导致不稳定；
期望从没有刚性机械结构的柔性塑料体获得克数精度。

要点¶

称重传感器通常通过HX711连接，而不是直接连接到控制器。
传感器线连接至 E-、A+、A-、A-。
HX711 通过电源、地、SCK 和 SCK 连接到控制器。
机械装置比电路更重要：负载必须正确通过传感器。
需要使用已知质量进行皮重和校准。
如果没有牢固的安装和适当的机械结构，就不可能获得准确的读数。