วงจรเครื่องชั่งน้ำหนักดิจิตอล - มันทำงานอย่างไร?

ฉันต้องการที่จะเข้าใจว่าเครื่องชั่งน้ำหนักดิจิตอลทำงานอย่างไร ฉันสามารถรวบรวมได้ว่ามีโหลดเซลล์สามสายสี่เส้นเชื่อมต่อกับสะพานวีตสโตนตามที่แนะนำด้านล่าง โหลดเซลล์มีสายสามเส้นซึ่งดูเหมือนว่าจะเชื่อมต่อราวกับว่ามีตัวต้านทานสองตัว (R1A, R1B เซลล์แรก; R2A, R2B เซลล์ที่สองเป็นต้น) ความต้านทานของโหลดเซลล์ทั้งสี่มีค่าใกล้เคียงกันประมาณ1kΩและการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยภายใต้ความกดดัน (ความต้านทานทั้งเปลี่ยน RA และ RB.) PCB มีสัญลักษณ์ E +/-, S +/- ซึ่งน่าจะเป็น 'excitation' (แรงดันไฟฟ้า) และ 'sense' (แรงดันเอาต์พุต)

บางคนสามารถอธิบายได้ว่าสิ่งนี้ทำงานอย่างไร ฉันเข้าใจว่าสะพานวีตสโตนทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งแรงดันและวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่าง S + และ S- อย่างไรก็ตามฉันไม่เห็นวิธีการทำงานกับโหลดเซลล์ทั้งสี่ที่เชื่อมต่อด้วยวิธีนี้: ถ้าฉันวางตัวเองบนสเกลอย่างสมบูรณ์เพื่อให้ความดันนั้นเหมือนกันสำหรับโหลดเซลล์ทั้งหมดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลง หากความดันไม่เท่ากันความต่างศักย์จะเป็นแบบสุ่ม ความคิดใด ๆ ?? ฉันสงสัยว่าโหลดเซลล์อาจซับซ้อนกว่าที่ฉันคิด หรืออาจเป็นอย่างอื่น?

แก้ไข: เพิ่มรูปถ่ายของ PCB

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ตกลงปัญหาได้รับการแก้ไข สะพานเชื่อมต่อกันเช่นนี้ การต้านทานเพียงครั้งเดียวในโหลดเซลล์เป็นตัวแปร

ทำไมความสับสนข้างต้น ฉันกำลังวัดความต้านทานของโหลดเซลล์ซึ่งมาจากสเกลอื่น เซลล์ดูคล้ายกันมากดังนั้นฉันคิดว่ามันเหมือนกัน แต่พวกเขาไม่ใช่! ยูเรก้า!

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ฉันพบว่าตัวต้านทาน "A" ไม่ได้รับการแก้ไข แต่แสดงการเปลี่ยนแปลงความต้านทานแบบมิรเรอร์เนื่องจากได้รับการบีบอัดแทนการยืดตัว นี่เป็นเพราะไม่มีการดัดโค้งแบบง่าย ๆ ของแขนโลหะ แต่การยึดหมุดแบบพิเศษของส่วนต้นแขนส่งผลให้เกิดความซับซ้อน "S" - การดัดโค้งดังนั้นเซ็นเซอร์ทั้งสองจึงสามารถติดกาวในด้านเดียวกันของ การสนับสนุนโลหะดังนั้นการเชื่อมต่อสายสีแดงอยู่ในตำแหน่งที่จุดกึ่งกลางระหว่างเว้า (เซ็นเซอร์ลวดสีดำ) และส่วนนูน (เซ็นเซอร์ลวดสีขาว) ของส่วนโค้งนี้สรุป: เครื่องแปลงสัญญาณ 3 สายสี่แบบสะพานวีทต้านทาน 8 ตัว มีองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ 8 รายการ

PCB มีสองวีตสโตนบริดจ์ (WSB) s เอาต์พุตเป็น 2 ลีดสีแดง (ดิจิตัลค่า) ฉันกำลังแฮ็กเครื่องชั่งน้ำหนัก แต่ละเซลล์มุมมี 2 SG ที่ด้านหนึ่งของคานคานที่มี bk, สีแดงและ wh นำไปสู่ ​​PCB

สำหรับการชดเชยอุณหภูมิจะมีเกจวัดความเครียดสองตัวติดอยู่กับด้านหนึ่งของลำแสง นี่คือคำพูดจาก Wiki:

"{อุณหภูมิ} นี้ถูกชดเชยโดยการนำความต้านทานคงที่ในขาอินพุตซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่ให้มาจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิโดยชดเชยกับการลดลงของความไวต่ออุณหภูมิ" ความต้านทานคงที่คือเกจความเครียดที่ทำหน้าที่ชดเชยอุณหภูมิ โปรดทราบว่าหน่วยเกจวัดอุณหภูมิ compp ที่มีจำหน่ายทั่วไปเป็นเกจและตัวต้านทานคงที่

ไม่สำคัญว่าจะใช้งานโหลดกับมุมทั้งสี่อย่างไร ด้วย "C-clamp" ที่มุมหนึ่งฉันสังเกตการอ่านน้ำหนัก

แผนผังวงจรวงจร Wheatstone บริดจ์ของฉันสองตัวแสดงในรูปที่ 51 โหลดแอปพลิเคชันโหลดเซลล์ของข้อมูลจำเพาะของแอมป์เครื่องมือ LMV861 การเชื่อมต่อของส่วนต่างๆคือ: black-gnd; white-5V; reds-V- และ V + ไปยัง LMV861 A1 & A2 (+ อินพุต) สร้างเอาต์พุต 0-4V ของ A4 เป็น A / D จากนั้นจะเพิ่มเอาต์พุต

อะไหล่อยู่ในการสั่งซื้อและจะให้ข้อมูลเพิ่มเติมในภายหลัง

ภาพแสดงสะพานข้าวสาลีที่มีโหลดเซลล์ 4 ตัว สิ่งนี้ถูกจำลองโดยใช้วงจร Lab ตามที่แชร์ในลิงค์: โหลดเซลล์ 3 สายและสะพานวีทสโตนจากระดับห้องน้ำ ด้วยการจำลองความดันสำหรับโหลดเซลล์ทั้งหมดสะพานจริง ๆ จะอยู่ในสภาพไม่สมดุล