Célula de Carga Arduino com HX711 na Variação de um Strain Gauge

Diversos são os projetos que já imaginamos fazer em nossos laboratórios improvisados no quarto, na garagem, no quintal, seja onde for, e acredito que muitos já tiveram a intensão de montar uma balança digital caseira para desafiar as suas habilidades, em especial vamos trabalhar no projeto Célula de Carga Arduino com HX711 na Variação de um Strain Gauge.

Este pode ser um projeto um tanto quanto complicado e seu grau de complexibilidade pode pegar muitos de surpresa, o seu modo de conexão conta com algumas características próprias e extremamente relevantes que com uma boa explicação pode se tornar extremamente simples.

Os sensores de peso são pequenos equipamentos constituídos por um invólucro de metal e uma pastilha Strain Gage instalado junto ao seu corpo, devida a sua baixa variação de tensão, porém é necessária a utilização de um Módulo Amplificador de Sinais, neste caso, recomendado o Conversor Amplificador HX711 24bit 2 Canais.

O que é um Strain Gauge?

De forma direta, o Strain Gauge é um sensor variável que varia a sua resistência sempre que a superfície a qual está conectado sobre alguma alteração física como, por exemplo, quando a superfície em teste é comprimida, esticada ou submetida a deformação nos processos de análise, estando presente em na Célula de Carga Arduino, por exemplo.

Comumente conhecido como Sensor tipo folha, devido a sua milimétrica espessura, ele apresenta extrema funcionalidade já que torna possível a estimativa do grau de tensão utilizado para estruturas de grande e pequeno porte, como por exemplo, a estrutura do Sensor de Peso para Arduino.

De forma geral, trabalham com a associação da ponte de wheatstone, um esquema de ligação que equilibra os sinais de todos os sensores em uso e através de um amplificador torna possível a verificação e conversão de valores para medidas métricas de peso como grama e quilograma.

Esquema de ligação com Ponte de Wheatstone

Teste Prático Célula de Carga Arduino e HX711

Através deste vídeo desenvolvido pelo nosso parceiro WR Kits, podemos observar de forma simples e direta a funcionalidade e as principais características deste exclusivo projeto.

Produtos Utilizados no Teste

• 1 Módulo Conversor Amplificador HX711;
• 1 Arduino UNO R3 + Cabo USB;
• 2 Sensor de Peso para Arduino.

Funcionamento do Programa da Célula de Carga Arduino

Neste projeto vamos apensar verificar a variação do valor obtido pelo strain gage sem obtermos valores diretos de peso, os valores exibidos junto a janela de comunicação serão valores brutos e sujeitos a aprimoração do código para se tornarem valores do sistema de medida padrão de peso.

Download do código de funcionamento: DOWNLOAD AQUI.

Montagem do Projeto

Ao observarmos a ligação dos equipamentos descrita logo a baixo, podemos verificar uma das principais características da ponte de wheatstone que é a interligação de dois ou mais equipamentos resistivos com o fim de utilizar ambos os valores para um resultado final.

Esquemático Sensor de Peso com Arduino e HX711

Internamente, a Célula de Carga Arduino possui um Strain Gague que neste sistema elétrico possui a capacidade de identificar a variação e a pressão exercida sobre suas bases metálicas e apresentar junto a janela de comunicação da IDE do Arduino estes valores obtidos.

Para quem preferir, segue a baixo o esquema elétrico de ligação do referente projeto:

Esquema Elétrico Sensor de Peso com Arduino e HX711

Conclusão

A ideia do projeto Célula de Carga Arduino com HX711 na Variação de um Strain Gauge é apresentar a forma de funcionamento do conjunto como um todo, sem necessariamente aplica-lo diretamente em uma balança digital, o que faremos em breve em um projeto completo de uma Balança Digital com Arduino e Célula de Carga.