Información
El módulo HX711 es un convertidor analógico a digital diseñado específicamente para ser utilizado con celdas de carga. Este dispositivo actúa como un intermediario entre la celda de carga y un microcontrolador, como Arduino, permitiendo la lectura precisa del peso. El módulo es ideal para aplicaciones en sistemas de pesaje automatizados, procesos industriales y en la industria médica.
El HX711 cuenta con un chip que incluye la electrónica necesaria para leer el puente de Wheatstone formado por la celda de carga, así como un convertidor A/D de 24 bits. Se comunica con el microcontrolador a través de una interfaz serial utilizando dos pines (Clock y Data).
Especificaciones
Especificación | Detalles |
---|---|
Voltaje de operación | 2.7V – 5V DC |
Consumo de corriente | Menor a 10 mA |
Voltaje de entrada diferencial | ±40 mV |
Resolución conversión A/D | 24 bits (16777216 cuentas) |
Frecuencia de lectura | 80 Hz |
Dimensiones del módulo | 38 mm x 21 mm x 10 mm |
Peso del módulo | Aproximadamente 3 g |
Interfaz de comunicación | Serial (Clock y Data) |
Cableado requerido para celdas de carga | Rojo (E+), Negro (E-), Blanco (A+), Verde (A-) |
Documentación
Información Adicional
Aplicaciones del Módulo Sensor de Flexión con Galga Extensiométrica
- Medición de Deformaciones: Utilizado en ensayos mecánicos para medir la deformación de materiales bajo carga, permitiendo evaluar su resistencia y elasticidad.
- Básculas Electrónicas: Integrado en sistemas de pesaje para medir la carga aplicada, proporcionando lecturas precisas del peso en tiempo real.
- Monitoreo Estructural: Empleado en la ingeniería civil para monitorear la salud estructural de puentes, edificios y otras infraestructuras, detectando deformaciones que puedan indicar problemas.
- Control de Calidad: Utilizado en procesos de fabricación para asegurar que los productos cumplen con las especificaciones de resistencia y flexibilidad.
- Dispositivos Médicos: Implementado en equipos que requieren mediciones precisas de presión o fuerza, como básculas para pacientes o dispositivos de rehabilitación.
- Sistemas Automotrices: Usado en pruebas de componentes automotrices para medir tensiones y deformaciones en partes como chasis y suspensiones.
- Investigación Científica: Aplicado en laboratorios para estudios sobre materiales y su comportamiento bajo diferentes condiciones de carga.
Enlaces Externos
Preguntas Frecuentes
¿Qué incluye exactamente este producto? ¿Son dos cosas separadas?
Sí, este producto es un kit que incluye dos componentes que deben usarse juntos:
- Una Celda de Carga tipo barra (Strain Gauge): Esta es la parte metálica que se deforma ligeramente cuando se le aplica peso o flexión.
- Un Módulo Amplificador HX711: Esta es la pequeña placa de circuito impreso. Es un componente electrónico indispensable.
La celda de carga por sí sola produce una señal de voltaje extremadamente pequeña que un microcontrolador no puede leer. El módulo HX711 amplifica esta señal y la convierte en un formato digital que tu Arduino o ESP32 puede entender fácilmente.
¿Cómo funciona una celda de carga y por qué necesito el módulo HX711?
La celda de carga contiene galgas extensiométricas conectadas en una configuración de puente de Wheatstone. Cuando aplicas una fuerza, la barra se deforma mínimamente, cambiando la resistencia de las galgas. Esto desequilibra el puente y genera una señal de voltaje diferencial muy débil (en el orden de los milivoltios).
El módulo HX711 es crucial porque:
- Amplifica la señal: Posee un amplificador de ganancia programable que aumenta la pequeña señal de la celda de carga a un nivel medible.
- Convierte a digital con alta resolución: Incluye un convertidor Analógico-Digital (ADC) de 24 bits. Esta alta resolución es lo que permite detectar cambios de peso muy pequeños y construir una balanza precisa.
- Simplifica la comunicación: Envía los datos a tu microcontrolador a través de una interfaz serial simple de dos hilos (Clock y Data).
¿Cómo conecto la celda de carga al módulo HX711 y este a mi Arduino?
El cableado es muy específico. Sigue este orden para evitar lecturas incorrectas:
De la Celda de Carga al Módulo HX711:
- Cable Rojo a E+ (Excitación Positiva)
- Cable Negro a E- (Excitación Negativa)
- Cable Blanco a A- (Señal Negativa)
- Cable Verde a A+ (Señal Positiva)
Del Módulo HX711 al Arduino:
- GND a GND del Arduino
- DT (Data) a un pin digital (ej. pin 2)
- SCK (Clock) a otro pin digital (ej. pin 3)
- VCC a 5V del Arduino
¿Cómo leo los datos en mi código? ¿Necesito una librería?
Sí, la forma más fácil es usar una librería. La más popular y bien documentada es la librería «HX711_ADC» de Olav Kallhovd, disponible en el gestor de librerías del Arduino IDE.
Con esta librería, el proceso se simplifica a unos pocos pasos clave en tu código:
- Incluir la librería e inicializar el objeto HX711 con los pines DT y SCK que usaste.
- En la función
setup()
, «tarar» la balanza (ponerla a cero) con la funcióntare()
. - En la función
loop()
, leer el valor con una función comoget_units(10)
, que promedia 10 lecturas para dar un resultado estable.
La librería se encarga de toda la comunicación compleja por ti.
¿Cómo calibro el sensor para que mida en gramos o kilogramos?
La calibración es el paso más importante para obtener mediciones precisas. El proceso es el siguiente:
- Monta tu sistema de pesaje y carga un sketch que lea los valores «crudos» del sensor.
- Tara la balanza sin ningún peso encima.
- Coloca un objeto de peso conocido sobre la celda (ej. una pesa de calibración de 100g, o una lata de bebida que pesa 355g).
- Anota el valor crudo que te da el sensor con el peso conocido encima.
- Calcula tu factor de calibración:
Factor = Valor Crudo / Peso Conocido en Gramos
. (ej. 425000 / 100g = 4250). - En tu código final, usa la función
set_scale(FACTOR_CALCULADO)
. A partir de ese momento, la funciónget_units()
te devolverá las lecturas directamente en gramos.
¿Es un sensor de «flexión» o un sensor de «peso»?
Técnicamente, es un sensor de flexión (strain gauge) que se utiliza para medir peso. Mide la micro-deformación de la barra metálica. Esta deformación es directamente proporcional a la fuerza aplicada (el peso).
Aunque podrías usarlo para detectar si una viga se está doblando, su aplicación más común y para la que está calibrado es como celda de carga en una balanza. Para ello, se debe montar de forma que un extremo esté fijo y la fuerza (el peso) se aplique en el otro extremo, cerca del agujero, tal como indica la flecha grabada en el metal.
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