In questo articolo parleremo di celle di carico – un sensore che misura pesi e forze – compatibili con la board Arduino.

I sensori in questione misurano la forza e per utilizzarli al meglio vi è data la necessità di effettuare una certa calibrazione in tal modo da farli funzionare al meglio.

I sensori di peso sfruttano la variazione di resistenza elettrica che alcuni materiali manifestano quando sono sottoposti a compressione o a trazione. Un funzionale ed economico sensore di peso ha la forma di una barra di metallo caratterizzata da due grandi fori aventi lo scopo di facilitarne la flessione nel momento in cui, su uno dei due estremi, viene esercitata una forza. Il cuore, anzi i cuori del sensore sono gli estensimetri che, opportunamente posizionati sulla barra forata forniscono indicazioni sufficienti a dimensionare la sollecitazione.

L’estensimetro elettrico a resistenza è costituito da una griglia di sottilissimo filo metallico rigidamente applicata su di un supporto di materiale plastico. L’estensimetro viene utilizzato incollandolo sulla superficie del corpo di cui si vogliono misurare le deformazioni. Il filo segue le deformazioni della superficie a cui è incollato, allungandosi ed accorciandosi insieme ad essa; queste variazioni dimensionali causano una variazione della resistenza elettrica del filo. Misurando tali variazioni, si può risalire all’entità della deformazione che le ha causate.

Ecco qui il diagramma di collegamento:

L’amplificatore per celle di carico utilizza il chip HX711. Il chip HX711 è composto da un amplificatore a guadagno variabile e da un convertitore analogico-digitale di precisione a 24 bit, presenta un’alta velocità di risposta e un’alta immunità ai disturbi.

La variazione di resistenza, interpretata dalla scheda HX711, consente ad Arduino di formulare precise indicazioni sulla sollecitazione (sul peso) cui la barra e’ sottoposta.

Le caratteristiche principali sono le seguenti:

• Amplificatore a basso rumore HX711 con guadagno selezionabile tra 32, 64, 128
• Regolatore per l’alimentazione della cella di carico e del convertitore analogico-digitale
• Reset all’accensione

Per quanto riguarda la documentazione sono disponibili il Datasheet HX711 ed una libreria e codice di esempio per Arduino.

I sensori di carico sono caratterizzati da sensibilità e portata differenti. Di seguito ne presentiamo un modello da 1 Kg ed uno da 10 Kg, entrambi utilizzabili per la costruzione di una bilancia, ma con sensibilità dipendente dalla portata.

Link utili

Simone Candido

Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.