Amplificateur de pont de Wheatstone

Matériel testé : HX711 de chez Sparkfun, ou modèles bon marché.

Bibliothèque nécessaire : HX711

Ce composant permet d’amplifier la tension de sortie d’un pont de Wheatstone (typiquement un pont complet de jauge d’extensométrie).

Principales fonctionnalités (avec la bibliothèque proposée par Sparkfun) :

• Convertisseur A-N 24 bits
• Sortie numérique,
• Fonctions de tarage,
• Gain variable (64 ou 128),
• Échelle ajustable,
• Extinction/allumage (pour optimiser la consommation électrique)
• …

Câblage

Programmation

#include "HX711.h"

// Instanciation du HX711
HX711 scale(SDA, SCL);    // Remarque : un paramètre de gain (optionnel) peut être ajouté (défaut : 128)

void setup() {
   Serial.begin(38400);
   scale.set_scale(250.0);    // définition de l'échelle
   scale.tare();              // remise à zéro de la valeur de tare
}

void loop() {
   Serial.print("Valeur brute : ");
   Serial.print(scale.read(), 1);
   Serial.print("\t| Poids : ");
   Serial.print(scale.get_units(10), 1);
   Serial.println(" kg");

   scale.power_down();  // Extinction
   delay(100);
   scale.power_up();    // Allumage
}

Méthodes

• .read()  : lecture d’une valeur « brute »
• .read_average(n)  : lecture et moyennage de n valeurs « brutes » .
• .set_scale()  : définition de la valeur d’échelle (permet de convertir directement la valeur renvoyée dans l’unité souhaitée, après calibration !)
• .tare()  : remise à zéro de la valeur de tare.
• .get_value(n)  : lecture et moyennage de n valeurs « brutes », moins la valeur de tare.
• .get_units(n)  : lecture et moyennage de n valeurs « brutes », moins la valeur de tare, puis mise à l’échelle (voir .set_scale())
• .power_down()  : extinction (permet de réduire la consommation électrique entre deux lectures)
• .power_up()  : allumage

Calibration

Exemple de démarche de calibration, pour un pont complet de jauges d’extensométrie :

1. Appeler .set_scale()  sans paramètre.
2. Appeler .tare()  sans paramètre.
3. Placer une charge connue sur la cellule et appeler .get_units(10) .
4. Appeler .set_scale()  en passant le tiers de la valeur obtenue à l’étape 3 (ordre de grandeur).
5. Ajuster si nécessaire.

Pour en savoir plus …

https://learn.sparkfun.com/tutorials/load-cell-amplifier-hx711-breakout-hookup-guide