如果我站在电子秤上或测量行李的重量,显示屏不会立即显示重量 - 只需要几分之一秒。
为什么会这样?您能否克服它以始终立即显示当前重量(例如称量连续灌装杯子的确切重量)?
如果我站在电子秤上或测量行李的重量,显示屏不会立即显示重量 - 只需要几分之一秒。
为什么会这样?您能否克服它以始终立即显示当前重量(例如称量连续灌装杯子的确切重量)?
回答
好吧,让我拿数字体重来解释为什么需要一些时间,通常不到两秒钟才能得到结果。
天平通常在四个角有四个称重传感器,每个称重传感器都连接到一个 HX711 重量传感器,该传感器具有一种惠斯通电桥测量电压。
当你踩在天平上(或者把你的行李放在天平上)时,你并没有把自己放在一个很好的平衡上,均匀地分布在四个角上。(对于行李平衡,可能有更多的称重传感器。)
主机控制器将等待慢人的四个读数稳定下来,并使用一些简单的算法(空间/时间移动平均等)来尝试“平衡”不平衡/不均匀分布的读数。
简而言之,是不稳定的人体,或者说是“不稳定放置”的行李,需要时间才能安定下来。HX711 传感器本身具有 24 位精度,只需 0.1 秒即可完成模数转换。
参考
(1)破解体重秤 - rpi.org.forum 2018dec16
(2) HX711 重量传感器 - Rpi.org.forum 2018nov17
(3)用于电子秤的 HX711 24 位模数转换器 (ADC) 数据表 - Avia Semiconductor
(4) HX711 24 位 ADC(带称重传感器 mV 输出前置放大器,无需编程)教程 - 组件 101, 2018sep28
(5)金银首饰迷你袖珍数字秤 100g-0.01/200g-0.01/500g-0.01 - AliExpress US$5
附录
附录 A - HX711 重量传感器和称重传感器
附录 B - 破解体重秤
附录 C - HX711 评估说明
附录 D - 准确度和精密度测量结果
维基是这样说的:
一组测量的准确性,是测量与特定值的接近程度
使用 50g 标准重量作为基准,我发现接近度最大为 50.00g,最小为 49.96g。所以亲密度是
(50.00g - 49.96g) / 50.00g
= 0.06 / 50.00 * 100%
= 0.12%
10g标准,精度
= (10.01 - 10.00) / 10.00
= (0.01 / 10.00) * 100%
= 0.1%
Wiki 还说:
精度是测量值彼此之间的接近程度。
在非常有限的样本量下,只有两个 100g/0.01g 体重秤,我还发现接近度约为 0.1g,因此精度也是 0.1%。
当然,便宜的 5 美元体重秤 0.1% 的准确度和精度与 HX711 的 24 位准确度/精度相差甚远。然而,对于 6 位十进制数字 LCD 显示器的日常休闲使用,0.1% 就足够了。
为了获得更高的准确度和精度,我们可以使用HX711连接到数字秤拆下的称重传感器,以获得更高的准确度和精度。
可靠性、可重复性和可用性随便意味着相同的标准。在这个快速而肮脏的 100 克重量秤测试中,三者都在 0.1% 左右
附录 E - 100g/0.1g / 500g/0.1g 称重传感器与 HX711 的接口
附录 F - HX711 和 100g/0.1g 称重传感器接口
附录 G - 体重秤的响应时间
对于体重秤,测量时间为一秒或多秒,因为站在秤上的人体并不稳定,因此控制器可能需要等待体重稳定或两只脚稳定下来,更均匀地放置,采用时间移动平均线,4个称重传感器的空间重新分布等。
对于迷你 100g 秤,我尝试用手干扰样品重量,发现响应时间只有不到半秒。这就解释了为什么体重秤需要更多的等待时间。
可能不是电子的东西,而是简单的事实,即任何在表面上移动和站立的东西都有质量和弹性体积,因此它向下施加的力在振荡停止之前不是恒定的。机械秤也会受到同样的影响。
除此之外,如果您想要进行低方差测量,则需要以低带宽过滤观察到的电量(在本例中为电阻)。但是对于我们在这里讨论的权重和准确度,这是无关紧要的。
我想说延迟主要来自微控制器使用的数学算法,而不是来自力传感器或力振荡。从指示的重量变化的平滑程度来看,我假设秤会显示某种跨越几个实际即时测量的运行平均值,每秒测量 2-10 次。
我可以建议一个简单的实验来排除“不稳定体”假设吗?尝试用手(或两者)按压体重秤的面板,按住它一段时间,然后立即移开手。您的体重秤需要多长时间才能实现重量为零?我的家庭秤从 50 公斤降到 0 需要 4-5 个指标更新周期(多一点)。我很确定这么长时间的延迟不会是由于玻璃的振动或弹性造成的控制板。
重量是通过弹簧的伸展/压缩来测量的(在这种情况下)。质量-弹簧系统的振动周期取决于弹簧常数和质量;初始幅度取决于初始偏转,例如,踩到秤上。然后,振荡幅度随时间呈指数衰减。
一旦振荡幅度充分减小(这需要一些时间),就可以给出一个相当准确的值。