50kg Load Cell Ağırlık Sensörü
50 kg Load Cell ağırlık sensörü, üzerine binen kuvveti ölçülebilir bir elektrik sinyaline çeviren direnç tipi (strain gauge) yük hücresidir. Alüminyum alaşım gövdenin yüzeyine yapıştırılıp koruyucu etiketle kapatılan gerinim ölçerler, gövde yük altında mikron seviyesinde büküldüğünde direncini değiştirir; bu değişim yarım köprü bağlantısıyla milivolt mertebesinde bir gerilim farkına dönüşür. Üretilen sinyal çok küçük olduğu için doğrudan mikrodenetleyici pinine bağlanmaz, arada HX711 gibi 24 bit yük hücresi yükselteci kullanılır. Banyo baskülü, mutfak terazisi, arı kovanı ve depo tartımı gibi uygulamalarda Arduino, ESP32 ve Raspberry Pi projelerinde yaygın olarak kullanılır.
Teknik Özellikler
| Ölçüm kapasitesi | 50 kg (tek sensör) |
| Sensör tipi | Direnç tipi gerinim ölçer (strain gauge), yarım köprü |
| Köprü direnci | 1000 Ω ± 10 Ω (dış uçlar arası yaklaşık 2000 Ω) |
| Çıkış hassasiyeti | 1,0 ± 0,15 mV/V |
| Uyarma (besleme) gerilimi | 3 – 10 V DC (tipik 5 V, HX711 çıkışında yaklaşık 4,3 V) |
| Doğrusalsızlık | %0,05 F.S. |
| Tekrarlanabilirlik | %0,05 F.S. |
| Yalıtım direnci | ≥ 2000 MΩ (100 V DC) |
| Güvenli aşırı yük | %120 F.S. (yaklaşık 60 kg) — kalıcı deformasyon oluşturmaz |
| Nihai aşırı yük sınırı | %150 F.S. (yaklaşık 75 kg) — yapısal sınır, aşılmamalıdır |
| Çalışma sıcaklığı | -10 °C ... +40 °C |
| Sıcaklık kayması | Sıfır noktası %0,3 F.S. / 10 °C, çıkış %0,1 F.S. / 10 °C |
| Gövde malzemesi | Alüminyum alaşım |
| Boyutlar | 34 × 34 × 8 mm |
| Ağırlık | Yaklaşık 20 g |
| Kablo | 3 telli, yaklaşık 30 cm |
| Uyumlu yükselteç | HX711 (24 bit yük hücresi ADC modülü) |
| Genişletilebilirlik | 2 sensör ile 100 kg, 4 sensör ile 200 kg tam köprü |
Öne Çıkan Özellikler
- Ölçüm aralığı kullanılan sensör sayısıyla büyür: tek sensör 50 kg, çapraz bağlanan iki sensör 100 kg, dört köşeye yerleştirilen dört sensör 200 kg'a kadar tartım yapar. Böylece aynı parça hem küçük bir mutfak terazisinde hem de tam boy bir baskül platformunda kullanılabilir.
- Tek parça alüminyum alaşım gövde, kuvveti belirli bir noktada toplayacak şekilde işlenmiştir. Bu yapı, tekrarlanan yükleme ve boşaltma çevrimlerinde gövdenin ilk haline geri dönmesini sağlar, kalıcı şekil değişimini geciktirir.
- Standart 1000 Ω'luk yarım köprü yapısı HX711 yük hücresi yükselteciyle çalışır; köprü iki adet 1 kΩ dirençle ya da ikinci bir sensörle tamamlandığında ayrı bir enstrümantasyon yükselteci, referans kaynağı veya sinyal şartlandırma devresi kurmanız gerekmez.
- Uyarma gerilimini HX711 modülü kendi E+/E- çıkışından verir; modül kartın 5 V hattından beslendiğinde sensöre yaklaşık 4,3 V uygulanır, ayrı bir güç kaynağına gerek kalmaz. Sensörün 3 – 10 V uyarma aralığı bu değeri rahatlıkla kapsar, böylece Arduino, ESP32, STM32 ve Raspberry Pi kartlarıyla aynı düzende çalışır.
- 34 × 34 × 8 mm kompakt gövde ve yaklaşık 20 g ağırlık; dar terazi platformlarına, 3D baskı kasalara ve kapalı hacimlere kolayca yerleşir.
- %0,05 doğrusalsızlık ve %0,05 tekrarlanabilirlik değerleri, doğru kalibre edildiğinde hobi, eğitim ve prototip uygulamalarında tutarlı ve tekrar edilebilir okuma sağlar.
- %120 F.S. güvenli aşırı yük sınırı, 50 kg'ın üzerindeki kısa süreli yüklenmelerde belirli bir pay bırakır; sensörün sürekli çalışma sınırı yine 50 kg'dır.
Kullanım Alanları
- Arduino veya ESP32 tabanlı dijital baskül, mutfak terazisi ve paket tartısı projeleri; ölçülen değer LCD, OLED ekrana veya seri porta aktarılabilir.
- Arı kovanı, yem kabı, saksı ve su deposu gibi ağırlığı zaman içinde değişen sistemlerin uzaktan izlenmesi; ağırlık farkından tüketim veya üretim miktarı hesaplanabilir.
- Depo, silo ve hazne seviyesinin ağırlık üzerinden hesaplandığı stok takip düzenekleri.
- Fizik, mekatronik ve ölçme tekniği derslerinde kuvvet, gerinim ve Wheatstone köprüsü konularının uygulamalı olarak gösterilmesi.
- 3D yazıcılarda filament makarasının altına yerleştirilerek kalan malzeme miktarının takip edilmesi.
- Otomatik dolum, porsiyonlama ve paketleme düzeneklerinde hedef ağırlığa ulaşıldığında motoru veya valfi durduran geri besleme hattı.
- Robotik uygulamalarda tutucunun uyguladığı kuvvetin veya taşınan yükün ölçülmesi, aşırı kuvvet durumunda hareketin kesilmesi.
Bağlantı ve Kullanım
Sensörün üç kablosundan ikisi köprünün dış uçları, biri orta noktasıdır; renk kodu üreticiden üreticiye değiştiği için bağlantı öncesi ölçü aletiyle kontrol edin: aralarında yaklaşık 2000 Ω okuyan iki kablo dış uçlardır ve HX711 modülünün E+ ile E- besleme uçlarına bağlanır, her iki uca da yaklaşık 1000 Ω okuyan kalan kablo ise merkez uçtur ve A+ sinyal girişine gider. Tek sensörle 50 kg ölçülecekse köprünün eksik yarısı, A- ucu ile iki besleme ucu arasına eklenen 1 kΩ değerinde iki dirençle tamamlanır; iki sensör kullanıldığında dış kablolar çaprazlanarak birleştirilir, iki merkez uç A+ ve A- girişlerine verilir ve ek dirence gerek kalmaz. Sensör yük altında bükülerek çalıştığı için gövdenin bir ucu tabana, diğer ucu tartım platformuna vidalanmalı, iki yüzey arasına ara pul (spacer) konularak serbest bükülme boşluğu bırakılmalıdır. HX711 modülünün DT ve SCK uçları kartın herhangi iki dijital pinine bağlanır; Arduino tarafında HX711 kütüphanesi (bogde/HX711 veya HX711_ADC) ile ham değer okunur, dara ve kalibrasyon katsayısı bu kütüphane üzerinden uygulanır. İlk çalıştırmada boş platformla dara alınır, ardından bilinen bir referans ağırlık konularak ham ADC değerini kilograma çeviren kalibrasyon katsayısı belirlenir; sensör her söküldüğünde bu katsayı yeniden hesaplanmalıdır.
Paket İçeriği
- 1 adet 50 kg Load Cell ağırlık sensörü (3 telli kablosu bağlı hâlde)
Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Bu sensör tek başına yarım köprüdür ve tek başına ölçüm yapamaz. HX711 ile kullanabilmek için köprünün ya iki adet 1 kΩ dirençle ya da ikinci bir sensörle tamamlanması gerekir; bu adım atlanırsa okuma sabit kalır veya anlamsız değerler üretir.
- Gövde, altına ara pul konulmadan düz zemine tam oturacak şekilde monte edilirse bükülemez. Bükülme olmayınca gerinim ölçerlerin direnci değişmez ve sensör yük altında bile aynı değeri gösterir; bu, en sık yapılan montaj hatasıdır.
- Sürekli çalışma sınırı 50 kg'dır. %120 F.S. (yaklaşık 60 kg) değeri kalıcı deformasyon oluşturmadan dayanılan güvenli aşırı yük, %150 F.S. (yaklaşık 75 kg) ise yapısal nihai sınırdır; 50 kg üzerindeki yükler ölçümü doğrusallıktan çıkarır, nihai sınırın aşılması ise gövdede kalıcı deformasyona ve sensörün geri dönüşsüz bozulmasına yol açar.
- Yükü gövdenin tasarlandığı noktaya ve dik doğrultuda uygulayın. Yandan gelen kuvvetler, burulma, darbe ve yere düşürme kalıcı sıfır kaymasına neden olur, kalibrasyon bozulur.
- Uyarma gerilimini 10 V'un üzerine çıkarmayın; aşırı gerilim gerinim ölçerleri ısıtır ve okumayı sürüklenmeye uğratır. Ortam sıcaklığındaki değişim de sıfır noktasını her 10 °C'de %0,3'e kadar kaydırabilir, bu yüzden hassas ölçümlerde cihazın sıcaklığının oturması beklenmeli ve ölçüm öncesi yeniden dara alınmalıdır.
- Sensör ve kablo çıkışı su geçirmez değildir; nemli veya tozlu ortamda gövde, kablo girişi ve lehim noktaları izole edilmelidir. Kabloları lehimlerken ısıyı uzun tutmayın ve teller üzerinde çekme kuvveti oluşturmayın, ince kabloların gövde çıkışından kopması bu sensörlerde sık görülen bir arızadır.