Keine stabile Gewichtsmessung mit 4 half-bridge load cells und HX711

*** English version below ***

Hallo Community,

leider komme ich mit der Integration der Gewichtsdaten nicht voran. Ich habe mittlerweile verschiedene Dinge ausprobiert - leider ohne Erfolg.

Die Rahmenparameter sind wie folgt:

Das Problem lässt sich wie folgt beschreiben: Die eingelesenen Werte der Load Cells erweisen sich als nicht stabil. Die folgenden beiden Effekte (a) und (b) können beobachtet werden:
(a) Messwert nicht stabil: Beispielsweise habe ich die 4 Load Cells genullt, dann mit 4kg belastet und anschließend laufend den Load_cell output gemessen. Innerhalb von ca. 45 Minuten hat er sich im Range von -5,63 (Anfang) bis schließlich zu -2.12 verändert. Die Messung findet bei Zimmertemperatur statt.
(b) Einfluss “Mensch”: Wenn ich während der Messung in die Nähe des Versuchsaufbaus komme, dann beginnen die Werte ebenfalls deutlich auszureissen (elektrostatischer Einfluss?). Muss man die Kabel schirmen?

Was habe ich schon probiert?
a) Tausch der Wägezellen. Ich nutze nun welche, die zuvor in einer Waage nachweislich funktioniert haben.
b) Tausch des HX711.
c) Code: Den Interrupt Driven Approach. Nach Beseitung des Fehlers im Code kommt leider beim Auslösen des Interrupts ein Fehler
d) E- ist auf GND gelegt.
e) VCC des HX711 kommt durch einen auf HIGH gelegten GPIO Pin (3,3V)
f) Hinweise der dieser Community (wie sie verstanden wurden)

Hat jemand einen Tipp was hier falsch läuft?

Danke,
Tommy.


*** English version ***

Hello Community,

Unfortunately, I am not making any progress with the integration of the weight data. I have tried different things in the meantime - unfortunately without success.

The frame parameters are as follows:

  • Wemos D1 Pro
  • 4 Load Cells (half bridge)
  • HX711
  • Library: <HX711_ADC.h>
  • Schematic:
  • Used Code:

The problem can be described as follows: The read values of the load cells prove to be unstable. The following two effects (a) and (b) can be observed:
(a) Measured values are not stable: For example, I zeroed the 4 load cells, loaded them with 4kg and then measured the load_cell output continuously. Within about 45 minutes it changed from -5.63 (beginning) to -2.12 (end). The measurement takes place at room temperature.
(b) Influence “human”: If I come close to the experimental setup during the measurement, then the values also start to pull out clearly (electrostatic influence?). Do the cables have to be shielded?

What have I tried?
a) Replacing the load cells. I am now using some that have been proven to work in a electric scale before.
b) Replacing the HX711.
c) Code: The Interrupt Driven Approach. After eliminating the error in the code there is an error when triggering the interrupt.
d) E- is connected to GND.
e) VCC of the HX711 comes through a GPIO pin (3.3V) that is connected to HIGH.

Does anyone have any idea what’s wrong?

Thank you,
Tommy

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Hi Tommy,

vielen Dank für Deine Beobachtungen.

Ähnliche Dinge konnte ich ebenfalls beobachten und habe sie bei Untersuchungen zu elektromagnetischen Störungen des Wägezellen-Subsystems beschrieben.

Andere Dinge, die die Drift der Meßwerte verursachen könnten, haben wir u.a. versucht, bei [INDEX] ADCs für Wägezelle zu sammeln.

Viele Grüße,
Andreas.

Treiberfrage

Ich bin mir nicht sicher, ob die Bibliothek GitHub - olkal/HX711_ADC: Arduino library for the HX711 24-bit ADC for weight scales bereits für den ESP8266 ausgelegt wurde.

Ein paar Kommentare innerhalb der Funktion HX711_ADC::conversion24bit() deuten zwar darauf hin, aber nur bei Works with esp8266? · Issue #5 · olkal/HX711_ADC · GitHub gibt es entsprechend konkretere Hinweise dazu.

Bei der kanonischen HX711-Bibliothek GitHub - bogde/HX711: An Arduino library to interface the Avia Semiconductor HX711 24-Bit Analog-to-Digital Converter (ADC) for Weight Scales. sind wir uns relativ sicher, dass sie in mehr Lebenslagen verwendet werden kann als im Rahmen der ursprünglichen Auslegung für AVR-MCUs ohne weitere Betriebssysteme oder HALs.

Real world

Die von Dir festgestellten langsamen Wanderungen / Drifts aufgrund von Beeinflussungen aus der echten Welt werden aber vermutlich bestehen bleiben.

Zwischenfazit

Ich wollte nur meine persönlichen Beobachtungen mit Dir teilen und Dich auf den Softwaretreiber hinweisen, dem wir Anfang des Jahres im Rahmen von https://github.com/bogde/HX711/pull/123 einige Aufmerksamkeit spendiert hatten.

Hi Tommy, erst mal willkommen bei Hiveeyes!

Wir haben Doku zu einigen Projekten gesammelt, die auch die günstigen half bridge-Sensoren verwenden, ich möchte hier niemanden demotivieren, ;-) es scheint aber so, dass die für eine Dauerlast nicht geeignet sind – möchtest du die auch für eine Stockwaage nutzen oder was anderes messen? Siehe dieser thread:

Wenn du es dennoch versuchem möchtest:

  • eher im oberen Bereich messen, d.h. die 4 Zellen mit 50 kg oder mehr belasen
  • vor der Justierung die Kraft eine Zeit einwirken lassen, dann erst justieren

Unsere Kollegen vom Beep-Projekt habe in ihrem ersten Prototypen auch die günstigen Gewichtssensoren verwendet und waren nicht total unzufrieden – haben mittlerweile aber auch auf ein Design mit einer Zelle gewechselt:

Darf ich fragen warum du die Badezimmer-Zellen erwenden möchtest? Wegen des günstigen Preises oder wegen anderer Design-Gründe, z.B. flexibel anpassbar an unterschiedliche Beuten, kein massives Stahlgestell nötig, … falls es nicht alleine das Geld ist könnten diese beiden threads auch interessant sein:

Hier gibt es noch eine Anleitung zur Verschaltung der half bridge-Sensoren falls du die Anleitung bei instructables mal gegenchecken möchtest: Aufbauanleitung: Waage mit Halbbrückensensoren - Arduino Datenlogger mit Stockwaage für Imker

Wenn ich mich recht entsinne, läuft der mit 5V besser. Hatte irgendwas mit der Erregerspannung zu tun.

Ich versuche mich auch gerade an den Dingern, allerdings mit einem ESP32 und uPy. Langzeitmessung steht aber noch aus.

EMV Effekte habe ich bisher noch nicht gesehen. Die Kabel sind nicht geschirmt.

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Danke Euch allen für die schnelle Antwort. Ich denke ich werde in qualitativ hochwertigere Load Cells investieren.

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