Celda de Carga 200 Kg

INFORMACIÓN 

Una Celda de Carga de 200 Kg es un sensor de peso y fuerza diseñado para medir cargas de hasta doscientos kilogramos con gran precisión. Su funcionamiento se basa en un elemento metálico elástico que se deforma ligeramente cuando se le aplica una carga; en este elemento se encuentran instaladas galgas extensométricas que cambian su resistencia eléctrica en proporción a la deformación sufrida. Este cambio se convierte en una señal eléctrica que, al ser procesada por un circuito de acondicionamiento o un microcontrolador, permite obtener una lectura exacta y confiable del peso aplicado. Contamos con más celdas de carga que pueden soportar 1kg, 5kg, 10kg y 50kg.

La Celda de Carga de 200 Kg se utiliza principalmente en sistemas de pesaje industrial, básculas electrónicas, máquinas de ensayo de materiales, control de llenado en procesos automatizados y en proyectos de automatización y robótica donde se requiere medir peso o fuerza. Sus aplicaciones abarcan desde el sector alimenticio y farmacéutico, hasta el control de calidad en líneas de producción. Para obtener y procesar sus mediciones, esta celda es totalmente compatible con tarjetas de desarrollo como Arduino, ESP32, ESP8266, Raspberry Pi y otros microcontroladores, siempre que se emplee un módulo amplificador de señal como el HX711, que convierte la señal analógica de la celda en datos digitales fáciles de interpretar.

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ESPECIFICACIONES Y CARACTERÍSTICAS

• Tipo: Celda de Carga 200 Kg.
• Material: Aluminio.
• Longitud de cable: 1.2 metros.
• Impedancia de Salida: 405 ± 10 Ω.
• Impedancia de Entrada: 350 ± 3 Ω.
• Aislamiento: resistencia ≥ 5000 MΩ (100VDC).
• Salida: Sensor analógico.
• Rango de compensación de temperatura: 10 ℃ ～ + 40 ℃.
• Rango de temperatura de operación: -20 ℃ ～ + 60 ℃.
• Influencia de temperatura cero: 0.03% FS / 10 ℃.
• Sensibilidad influencia de temperatura: 0.02% FS / 10 ℃.
• Tolerancia de error: 0.02%.
• Rango de sobrecarga: 120%.
• Límite rango de sobrecarga: 150%.
• Nivel de protección: IP65.
• Tolerancia de error: 0.02%:
  • Sensibilidad 1.0 ± 0.1 mv / v.
  • No linealidad 0.02% FS.
  • Histéresis 0.02% FS.
  • Importancia 0.02% FS.
  • Fluencia 0.02% FS / 10 min.
  • Salida cero ± 2% FS.
• Dimensiones: 140 mm x 38 mm x 24 mm.
• Peso: 343 g.

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DOCUMENTACIÓN Y RECURSOS

• Dimensiones
• Librería Arduino IDE

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INFORMACIÓN ADICIONAL

¿Cómo utilizar la celda de carga 200 Kg?

Para utilizar la celda de carga necesitas un módulo convertidor analógico a digital A/D, ayudará a medir y convertir las señales analógicas de la celda de carga en señales digitales para que un microcontrolador pueda leer e interpretar fácilmente. Para explicar cómo utilizar la celda de carga de 200 Kg utilizaremos el módulo HX711 y la tarjeta de desarrollo Arduino UNO.

Verificación de cables de la celda de carga.

La celda tiene 4 cables con color Negro, Rojo, Verde y Blanco, para conectar la celda al módulo HX711, por convención suele ser la siguiente referencia de conexión:

• Entrada Rojo (+):  Conexión al Pin E+ del HX711.
• Entrada Verde(-): Conexión al Pin E- del HX71.
• Salida Blanco (+): Conexión al Pin A+ del HX71.
• Salida Negro (-): Conexión al Pin A- del HX71.

*Nota: Los colores de los cables pueden variar por el fabricante, por lo cual no necesariamente sea a la Entrada para cable Rojo/Verde y Salida Blanco/Negro. En caso de tener inconveniente en tus mediciones, te recomendamos identificar la impedancia alta y baja, entre los cables de la celda para realizar una correcta conexión con el módulo HX711. Para esto sigue los siguientes pasos:

1. Utiliza un multímetro en escala de Ohms (Ω), Si el multímetro no tiene auto rango colocar en la escala máxima de Ω.
2. Toma un cable (ej. el Negro) con una punta de tu multímetro (es indiferente cuál sea) y ve tomando registro de las impedancias de cada uno de los cables.
3. Si la impedancia está cerca de  405Ω  ± 10Ω será los cables que tomaras para la Salida del módulo HX711 A+ y A-.
4. Si la impedancia está alrededor de 350Ω ± 3Ω será los cables que tomaras para la Entrada del módulo HX711, E+ y E-.

Conexión con la tarjeta de Arduino UNO.

Ya conectada la celda correctamente al módulo HX711, sigue las conexiones con la tarjeta Arduino UNO:

Calibración de la celda con el módulo HX711 y Arduino UNO.

Lo primero que se debe de hacer es calibrar, es básicamente hallar el valor de la escala, es decir, hallar el factor de conversión para convertir el valor de lectura en un valor con unidades de peso. Para ello necesitamos conseguir un objeto con peso conocido, en otras palabras debemos saber el peso real del objeto. Se recomienda que el peso conocido sea cercano al valor máximo del rango de trabajo de la celda de carga.  Después realizar una plataforma o balanza como se muestra a continuación para que la lectura sé lo más precisa. Recuerda que la celda cuenta con una flecha la cual indica donde colocar el peso.

El siguiente paso es cargar la librería HX711 en el Arduino IDE.

• Github – HX711

Explicaremos las funciones principales de esta librería.

• begin(byte PinData, byte PinClock)

Inicializa el HX711, se puede trabajar con cualquiera de los pines.

• tare(byte n);

Establece el peso actual como el peso de tara, n indica el número de lecturas que se realizan para obtener la tara, por defecto n=10;

• set_scale(float scale);

Establece el valor de la escala, que es el factor de conversión para convertir valor de lectura en un valor con unidades de peso. Por defecto es scale=1;

• read()

Espera hasta que el dispositivo esté listo y devuelve la lectura del ADC del HX711.

• read_average(byte n)

Realiza n veces la lectura del ADC y devuelve el promedio.

• get_value(byte n)

Devuelve el valor actual restando el peso de tara. Equivalente a (read_average() – OFFSET). Si se especifica un valor de n, devuelve el promedio de n lecturas.

• get_units(byte n)

Devuelve el valor actual restado del peso de tara y dividido por la escala. Es equivalente a (get_value()/SCALE). Si se especifica un valor de n, devuelve el promedio de n lecturas.

Después carga el siguiente Sketch al Arduino UNO.

#include "HX711.h"  
const int DOUT=A1;
const int CLK=A0;

HX711 balanza;
 
void setup()

{
Serial.begin(9600);
balanza.begin(DOUT, CLK);
Serial.print("Lectura del valor del ADC:t");
Serial.println(balanza.read());
Serial.println("No ponga ningún objeto sobre la balanza");
Serial.println("Destarando...");
balanza.set_scale(); //La escala por defecto es 1
balanza.tare(20); //El peso actual es considerado Tara.
Serial.println("Coloque un peso conocido:");
}

void loop()

{
Serial.print("Valor de lectura: t");
Serial.println(balanza.get_value(10),0);
delay(100); 
}

El programa debe correr sin el peso colocado, al inicio del programa calcula la tara. Después de abrir el monitor serial y esperar para que reste la tara, Se pone el objeto con el peso conocido o bien el peso con el que estén trabajando. En el monitor serial se mostrarán las lecturas, son lecturas sin escalar, por lo que debe aparecer números grandes. Con uno o el promedio de estos datos calculamos el valor de la escala que usaremos, para esto usaremos la siguiente fórmula:

El peso real debe ser en Kg.

Programa final para la Balanza y tener el peso.

El programa que se utilizara es similar al programa que usamos para calibrar, con la diferencia que ya conocemos la escala.

#include "HX711.h" 
 
const int DOUT=A1;
const int CLK=A0;

HX711 balanza;
 
void setup()

{
Serial.begin(9600);
balanza.begin(DOUT, CLK);
Serial.print("Lectura del valor del ADC:");
Serial.println(balanza.read());
Serial.println("No ponga ningún objeto sobre la balanza");
Serial.println("Destarando...");
Serial.println("...");
balanza.set_scale();

//Establecer la escala dentro de los paréntesis

balanza.tare(20); //El peso actual es considerado Tara.
Serial.println("Listo para pesar"); 
}

void loop()

{
Serial.print("Peso: ");
Serial.print(balanza.get_units(20),3);
Serial.println(" kg");
delay(500); 
}

Como se observa en el código, es necesario encender el Arduino antes de colocar los objetos que se desean pesar, de lo contrario el peso que esté sobre la balanza se considerará como tara.

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ENLACES EXTERNOS

• Celdas de carga | basculas | revisión | – Henryx
• TODO sobre EL SENSOR de PESO con MODULO HX711 – Electroall