Balanza con 10 Bits

[microcej]

Hola a todos! Si bien estoy registrado desde el 2008 y encontre mucha ayuda leyendo distintos foros pero hay algo que necesito saber.

Aclaro desde ya que soy técnico electrónico, pero no se sobre ADCs y menos de balanzas por una cuestión que nunca me adentré en el tema.
La cuestión es que me han encargado una balanza para pesaje de garrafas. La garrafa entra en un sistema de corrusel para su llenado, la base donde va apoyado la garrafa es la balanza en si, la garrafa va sujeta con unas pinzas que "abrazan" a la garrafa para evitar su desplazamiento a medida que gira el carrusel y va llenando la garrafa en ese giro, el carrusel da 1 vuelta por minuto.

La celda de carga de la plata forma es una celda de carga de 60Kgrs y de 2mV/V.

Esta gente compro un sistema embedido que trae una entrada ADC de 10 Bits, este sistema tiene la posibilidad de leer uno por uno las lecturas de entrada del ADC pero también tiene una instrucción de leer 10 lecturas, hacer un promedio de las 10 (creo que debe ser así ya que no indica como lo hace) y muestra el valor en display.

La cosa es que necesito pesar unos 30Kgrs (con celda para 60Kgrs) y que su resolución o precisión (no sé bien que termino se emplea en balanzas) de 50Grs (si puede ser 25grs sería lo ideal).

Pero para ordenar los datos sería así:
Celda de carga: 60Kgrs - 2mV/V
Peso total:30Kgrs.
Precisión: 50Grs (o sea, saltos de 50 a 50 gramos)
Op-Amp: INA122
ADC: 10 Bits

Yo en mi taller estoy usando a modo de poder programar este sistema embebido una celda de carga de 10Kgrs con 2mV/V a modo de primero realizarlo en esta pequeña escala ya que me es imposible trasladar TODA la maquinaria al taller.

Pregunta:
1) Se puede hacer el proyecto con estos elementos?
2) Esta bien que realice un proto con una celda de carga de 10Kgrs, INA122 y ADC de 10 bits para luego, cambiando ganacia del Op-Amp, adaptarlo a la balanza de 60Kgrs?

Pregunto todo esto porque sinceramente leí mucho en internet y cada uno muestra SU forma de calcular, medir y usan ecuaciones distintas, yo con alebra no tengo ningún problema y las entiendo a la perfección.

Lo que necesito es una metología de cálculo (en caso de que no sea viable con 10 bits) y no quiero hacer copy&paste sin entender que estoy haciendo.

Si es lo mismo los cálculos con la celda de 10Kgrs como con la de 60Kgrs prefería que me indiquen para la celda de 10 Kgrs por una cuestión que ya lo tengo en el taller armado y todo el hard adosado a él.
Si no es lo mismo, buenos..veré como se trasladará al de 60Kgrs, aunque algo me dice que no es lo mismo porque calculo que sobre el de 60Kgrs solo usaré una porción de la capacidad total de la celda.
Un dato mas, esta gente usa celdas de 60Kgrs por el tema de los golpes que recibe la celda al caer desde la cinta transpotadora (serán uno 5 centímetros).
He leido que Charly29 (así es el apódo?) obtuvo 50Grs en 50Kgrs, pero ya a esta altura de tanto leer tengo una mezcolanza terrible en mi cerebro.

Cualquier pregunta que se necesite o datos solo pregunten.

Desde ya agradezco el tiempo de ustedes hacia mi y por la ayuda.

Edgardo

[MGLSOFT]

Con una resolucion de 50 gramos y celda de 60 kgs, tienes 1200 cuentas, con 25 gramos tendras 2400 cuentas.
En cualquiera de los dos casos con 10 bits No podras discriminar esa resolucion, tenlo por seguro, ya que tienes solo 1024 cuentas.

En tu caso la celda es de 60 kgs y con peso muerto (el peso que esta sobre la celda sin aun haber empezado a pesar), mientras que en la aplicacion de Charly29, el no tenia peso muerto (media torque en un banco de pruebas si no me equivoco)  y era una celda de 50 Kg, dividiendo ese peso en 1000 partes obtienes los 50 gramos.

Lamento decirlo, pero lo mejor a lo que puedes aspirar es a 100 gramos de precision, o de otro modo debes cambiar de conversor, por uno de mas bits de resolucion.
Yo pondria un PIC con conversor interno de 12 bits o un conversor externo de minimo 12 bits...

[microcej]

Uh! Gracias MGLSOFT por responder! Tarde en contestar porque pensé que iba a recibir mail pero no fue así. Te pido perdón por la tardanza.

Tenés razón, con 10 bits es imposible y ya empece a mirar con cariño a uno de 12 bits, para ser exacto, el TLC4541, pero el que tengo a mano es el ADS8319 tipo SAR  de 16 bits con salida SPI.
Ahora mi pregunta es la siguiente con relación a 16 Bits y es la siguiente:
Con 16 Bits el movimiento del carrusel no se verá reflejado en la presentación en el lcd por ser "mas sensible"?
Otra consulta, he visto que alimentan a la celda de carga con la misma tensión con la que se alimenta el ADC. Veo que los ADC, según datasheet, es de 5Vcc y esa misma tensión se aplica a la celda de carga.
Pero por otro lado, veo que alimentan al ADC con 5Vcc y a la celda con 12Vcc. A mi entender convendría con la misma tensión por el tema ripple, no? Pero igual quisiera saber que ventajas y/o desventajas conlleva.

El otro tema es la Vref, veo que algunos usan 5Vcc, otros usa 2,5Vcc y hasta he visto 1,2Vcc. Ese es otro tema que no me queda claro.
Vuelvo a repetir, mis conocimientos sobre adc son muy limitados, nunca tuve que usarlos hasta ahora, por eso tantas preguntas y al buscar por internet la verdad lo único que consegui fue embrollarme mas todavía.

Después la otra pregunta es como paso de volts o cuentas a Kilogramos, porque esa es otra cosa, las cuentas las hago sobre volts o sobre la cantidad de cuentas?
Como veras tengo flor de despelote en la cabeza!!

De paso, y viene al mangazo, si consideras que debe leer algúna literatura en particular por favor hacemelo saber ya que necesito saber mas sobre este tema por una cuestión laboral  o algún sitio web de tu confianza.

Te comento que mi circuito es Celda de carga alimentada con 5Vcc, la salida de la celda va al INA122 con ganancia de 500x y de ahi voy a colocar ahora el ADS8319 tipo SAR  de 16 bits con salida SPI.
Puse 500x porque este sistema embebido (que esta basado en un atmel mega 128) admite 5Vcc de entrada, pero ahora tengo que ver como es el tema del SPI de este sistema.

Bueno, espero no ser muy pesado pero nunca me imagine a estas alturas estar lideando con ADCs y menos con balanzas.
Te agradezco enormemente tu ayuda y el tiempo que te tomas en darme una mano

Saludos Edgardo

[MGLSOFT]

12 o 16 bits, es una elección tuya, yo iria por los 16 bits desde ahora, pues cuando avances mas querrás hacerlo cada vez mejor y con 12 te volverás a quedar corto.

Respecto a alimentar la celda, normalmente una celda entrega 2 mV por cada volt de alimentación.
No hay problema si la alimentas con 5 volt, solo que deberás amplificar mas la señal para llevarla a valores cercanos a la referencia del conversor, así aprovechas bien su rango.
12 volts es una tensión alta para muchas celdas de carga, hay que leer la hoja de datos de la celda a usar, antes de meter la pata.

Como llevar de divisiones a peso?
Usas una regla de tres simple, sabiendo cuantas divisiones son el cero y cuantas equivalen a tu peso máximo, lograras el valor del peso leido.

[microcej]

GRACIAS!!!! Me super aclaraste el paronama. Ja regla de 3 simple! Mira que ciego quede con este tema que no pude verlo así
Según la hoja de datos el puente es de 350 Ohms, alimentación de 10 a 12Vcc máxima de 15Vcc.
No sé que me conviene mas, si 5Vcc,10Vcc o 12Vcc
Tampóco se sobre la Vref, si 1.2, 2,5 o 5Vcc o que implicacia tiene en el resultado según su valor.

La verdad tu super agradezco y estoy viendo de bajarme literatura sobre el tema.

Muchisimas gracias MGLSOFT

Te saluda Edgardo

[MGLSOFT]

Mas que en la celda, me fijaría que aconseja la hoja de datos del conversor que uses, eso define que alimentación darle a la celda.

[microcej]

Ah! Comprendido!
Alguna web en especial que pueda leer sobre ADs??

Gracias de nuevo por las molestias MGLSOFT, Muy agradecido de verdad por tu gran ayuda

Saludos Edgardo

[Nichita]

Esto te puede ayudar con lo de Vref:

Código: [Seleccionar]

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=19006.msg134631#msg134631
Básicamente, es para que puedas aprovechar todo el rango del ADC según tu señal.

[microcej]

Gracias Nichita, ya lo pase a pdf y lo guarde y a llerlo pronto.

Muchas gracias por la mano brindada!

Saludos Edgardo

[bj73_horta]

Hace tiempo trabajé con convertidores analógico digitales, en concreto en la medida de temperaturas usando como sensor un LM135 y un CAD de 14 bits. No tiene mucho que ver con las pesadas, pero creo que las ideas generales que te voy a dar te podrán ser útiles.

Para empezar debes elegir un CAD cuyo rango de medida se adapte lo mas posible al rango de voltajes que quieras medir y la precisión que quieras obtener. Veo que puedes actuar con la alimentación de la célula sobre el rango a medir, con lo cual juegas con otra ventaja a tu favor. Con respecto a la precisión en mi tierra decimos que cuanto mas azúcar, mas dulce. No te preocupes con las oscilaciones de medida, ya que las puedes amortiguar o filtrar via programa. También es importante la velocidad de conversión, aunque en tu caso a priori no parece crítica.

El siguiente punto será elegir una referencia de potencial adecuada y que sea muy estable con la temperatura. La estabilidad térmica es imprescindible sobre todo si trabajas en una zona industrial poco acondicionada térmicamente.

Si puedes evitarlo mejor, pero si no... acondiciona la señal a las características de tu CAD. Personalmente prefiero un CAD mas sensible, mas bits, que acondicionar la señal. En caso de tener que acondicionarla, usa amplificadores operacionales montados en instrumental, para evitar las derivas térmicas.

Filtra los ruidos eléctricos. Para este fin me funcionó muy bien un condensador de 0,1 microfaradios a la entrada de la señal, aunque ten en cuenta que un condensador significa un retraso en la medida de la señal.

Por último te aconsejo calibrar cada uno de los sistemas que montes. ¿Como hacerlo? Basta con representar la respuesta frente a diferentes pesas que coloques en la balanza en cuestión.

Un saludo

[microcej]

Gracias bj73_horta por la ayuda y con la ayuda de todos esto va tomando color.
Tenía un pequeño problema de ruido y lo solucione con el capacitor de 0.1 que después pase a usa runa de 0.047.

Gracias a todos por la ayuda brindada y hacer posible que mi proyecto saliera adelante.

GRACIAS A TODOS!

Un abrazo fraternal de mi parte hacia ustedes!

Edgardo