Hallo,
hatte hier vor Kurzem einen interessanten Beitrag zur Stockwaage gelesen.
Nunmehr habe ich selbst ein ähnliches Wiegeprpjekt mit Halbbrücken.
Die Hardware ist noch im Zulauf, also nicht verfügbar, daher frage ich schon mal vorab, welche Variante die Bessere sein könnte.
Anbei 2 Bilder von den Varianten.
Die Aufgabe ist an einem Brett, jeweil am Ende 2 Halbbrücken zu verbauen die jeweils als eine Vollbrücke wirken sollen und somit die eine auf Kanal 1 und die andere auf Kanal 2.
Ich habe gelesen, das man in Variante 1 die beiden Halbbrücken parallel zur Vollbrücke aufbauen kann. Soweit verstanden.
Da die Sensoren aber für je 50kg ausgelegt sind, möchte ich versuchen die Empfindlichkeit zu erhöhen, indem ich mir die Variante 2 ausgedacht habe.
Leider habe ich für die Verwendung von Halbbrücken lediglich eine Schaltung gefunden, die sich auf 4 Halbbrücken bezieht, wo aber alle in Reihe geschaltet erscheinen. So nutzte mir das nichts und ich habe das Thema etwas aufgearbeitet, sodaß ich als Resultat die beiden Varianten andenken konnte und somit hier anfragen möchte, welche die Sinnvollere ist und ob überhaupt beide Varianten zu brauchbaren Ergebnissen führen könnten.
Vielen Dank an euch in diesem tollen Forum und ich freue mich auf eure Antworten.
Zeichne einmal das Schaltbild mit dem Verstärker und den Halbbrücken. Pro Brücke reicht normalerweise 1 Sensor (DMS), aber mit 2 Sensoren kann man die Empfindlichkeit verdoppeln - wenn man die Halbbrücken richtig zusammenschaltet. Noch mehr Sensoren pro Brücke machen üblicherweise nichts besser, im Gegenteil.
Wie im Schaltplan zu sehen ist, wurden beim Halbbrücken-Anschluß-P2 aus 2 Sensoren(2 Halbbrücken) jeweils eine Vollbrücke gemacht.
Die Zeichnung Halbbrücken-Anschluß-P1 zeigt eine Serienschaltung von je 2 Halbbrücken. Was bringt mehr Spannung? Vermutlich diese und dann wäre der Auflösungsbereich größer?
Auf jeder Seite der Messapperatur braucht es 2 Sensoren. Daher geht es nicht mit nur einer Halbbrücke.
Wichtig erscheint mir auch, das pro Messeinheit 4 Kabelanschlüsse vorhanden sind. Das ist bei P1 alsauch bei P2 gegeben. Geht es auch anders?
Kann man mit nur einer Halbbrücke noch gescheit messen? 3 Kabel. rot=A+/A-, schwarz=minus, weiss =plus
Kanal A und B haben verschiedene Auflösungsmöglichkeiten. A=128/64 und Kanal B lediglich 32.
Wie kann man auf beiden Seiten zu etwa gleich Ergebnissen kommen???
Veleicht solltest Du mal die Brückenschaltung verstehen lernen Keine der beiden Schaltungen funktioniert.
Eine Halbbrücke ist ein Spannungsteiler wobei einer oder beide Widerstände Dehnmeßstreifen sind und sich darum mit dem Gewicht ändern.
Bei einer Halbbrücke mit 2 Dehnungsmeßsreifen sind die Meßstreifen so montiret daß bei gegebener Biegung durch die Kraft ein Meßstreifen gedehnt wird und der andere gestaucht so ist der Spannungshub doppelt so groß. Kombiniert man 2 Halbbrücken zu einer Vollbrücke so müssen die beiden Halbbrücken so montiert sein daß sie bei gleichgerichteter Kraft entgegengesetzte Ausgangsspannung liefern. dH daß bei einer Halbbrücke die Sapnnung höher wird und bei der anderen niedriger.
In einem Schaltbild hast Du die Halbbrücken mitläufig und nicht gegenläufig verschaltet. Eine Hälfte der Vollbrücke muß umgepolt werden.
Bei der 2. Schaltung hast Du die Halbbrücke so verschaltet daß 4 Widerstände in Serie daraus werden und darum die Spannung zwischen den beiden ausgängen immer ca die hälfte der Versorgungsspannung ist. Die Änderunf ist im 0 Komma irgedetwas tausendstel Bereich.
Die Eingänge des HX711 haben verschiedene Verstärkungen. Schau Dir auch das Datenblatt des HX711 an.
habe aufgearbeitet, da ich ein vielaussagendes pdf zu den DMS gefunden habe.
Ich kann dies empfehlen, da von der 1/4 bis zur Vollbrücke genug Stoff drin ist. Hätte ich das vorher gefunden, wäre ich sicher nicht so d**f aufgetreten. Link
Ich habe den Plan bereinigt und hoffe nun, das er richtig ist. Wenn du bitte mal drüberschauen würdest?
Hoffe das ich nichts übersehen habe.
Das Problem mit der unterschiedlichen Auflösung der beiden HX711-Kanäle A+B , gibt es da einen Lösungsansatz?
Gruß Joe
Derzeit experimentiere ich mit einer Halbbrücke, und da werde ich checken ob ich da was herausfinde was die Verwendbarkeit beider Kanäle beim HX711 angeht.
Dennoch wären Tips zeitsparend.
Also 4 DMS mit 1 gemeinsamen Anschluß (oberes Bild) können keine zwei unabhängige Brücken bilden.
Was für DMS mit 3 Anschlüssen sollen das sein (Datenblatt)?
Eine niedrige Toleranz der Widerstände ist nicht notwendig, die fertige Brücke muß immer kalibriert werden. Temperaturkonstanz ist vorteilhaft, bei zwei gleichen Widerständen aus der selben Charge meist gegeben.
Widerstände mit geringerer Tolleranz haben auch immer bessere Temperatureigenschaften. Ok wenn sie mechanisch nebeneinander liegen ist es auch unwahrscheinlich daß sie verschiedene Temperaturen haben.
Ein 1% Widerstand kostet fast gleichviel wie ein 5%.
Halbe Messbrücke ohne Widerstände geht offensichtlich nicht.
Habe den Ausgang an A- gesetzt. A+ ist offen und daher lämmerschwänzelnde Werte.
Soweit alles klar.
Was mit aufgefallen ist, ist das eine Messung ca. 0.1 Sekunden dauert.
Der Average aus 100 Messungen etwa 10 Sekunden.
Wenn auch A+ korrekt angeschlossen ist, hoffe ich doch auf geringe Differenzen zwischen 2 Messungen.
Ist das realistisch beim hx711 ?
So kann ich derzeit leider keine Kräftemessung in eine Grafik mit 20 Messwerten/Sekunde bringen.
Ergo habe ich da ein Problem, da ich etwa für eine Messung lediglich 50ms haben darf, mit geringen Differenzen bei 2 Messungen da ich dann schon ohne Average messen müßte.
Brauche einen sichtbaren Kraftanstieg alsoauch den Kraftabfall, ähnlich einer halben Sinuswelle.
Habt ihr da einen machbaren(auch bezahlbaren) Lösungsansatz für mich?
Der HX711 hat einen Differenzverstärkereingang. Er verstärkt die Differenz zwischen A- und A+ mit dem eingestellten GAIN und macht dann die A/D Convertierung.
Darum muß man unbedingt beide Eingänge beschalten.
Wenn man nur eine Halbbrücke zur Messung nehmen will/darf/muß, dann muß man am anderen Eingang einen Spannungsteiler mit 2 gleichen Widerständen anschließen oder eine mechanisch unbelastete 2. Halbbrücke.
Das beste bleibt eine belastete 2. Halbbrücke die umgekehrt gepolt ist.
Die Umwandlungsgeschwindigkeit läßt sich mit dem Pin RATE zwischen 10 oder 80 Messungen pro Sekunde einstellen.
pin 15 RATE Digital Input Output data rate control, 0: 10Hz; 1: 80Hz
Wenn Du es schneller brauchst dann mußt Du einen Differenzverstärker nehmen zB einen INA126. Die Verstärkung kann man mittels eines Widerstandes zwischen den pin 1 und 8 einstellen. Die Analoge Ausgangsspannung mußt Du dann selbst convertieren. Je nach Genauigkeit und Auflösung könnte ein analoger Eingang des Arduino genügen.
DrDiettrich:
Bring erst mal die Brücken in Ordnung, dann die Verkabelung - die ist für die meisten Störungen verantwortlich.
Hmm,
ich brauche mindestens 20 Messungen pro Sekunde für einen 3 Sekundengraph mit 60 Werten.
Im übrigen läuft die Schaltung mit 2 x 1k Widerständen.
Alles verlötet, nicht gesteckt.
Bei dieser Wägezelle(50kg) habe ich bei 2kg-Gewicht und auch sonst ca. 150gr Differenz bei 1000 Messungen, bei 30 Messungen ca. 40gr. Differenz = Delta kleinster zu größtem Messwert.
Ob das normal ist weiß ich nicht, mag vielleicht im Rahmen liegen? :
