Wägezellen kalibrieren

By | 31. Oktober 2018

Bei der von uns gewählten Architektur können unterschiedliche Wägezellen angeschlossen werden. Deshalb gibt es im Wartungsmodus die Möglichkeit für jede angeschlossenen Waage eine Kalibrierung abzuspeichern.

Die Kalibrierung besteht aus zwei Werten. Zum einem aus dem „Offset“ und zum anderem aus der „Skalierung“. Misst die angeschlossene Wägezelle beispielsweise immer 3kg zu viel kann durch das Offset dieser Wert einfach nach unten korrigiert werden. Das Offset kann auch negativ sein, also das Ergebnis nach oben korrigieren. Beim Skalierungswert verhält es sich ähnlich, misst die Waage bei zugelegtem Gewicht nur noch 90% des realen Gewichts, kann dieser Wert korrigiert werden.

Zur Einfachheit haben wir die folgende Excel-Datei angelegt. Dort werden drei aufeinander folgende Messungen eingetragen. Dadurch kann das benötigte Offset, sowie die Skalierung automatisch berechnet werden. Um die Excel-Tabelle lokal zu bearbeiten kann die Datei über „Datei“=>“Herunterladen als“ im gewünschten Format abgespeichert werden.

Im folgenden Screenshot werden die Einstellungsfelder des Wartungsmodus gezeigt. Dort können anschließend die zuvor in der Excel-Tabelle berechneten Werte eingegeben werden.

Die Vorgehensweise im Detail

Um die Kalibrierungswerte „Offset“ und „Skalierungswert“ zu berechnen wird anhand einiger Beispielzahlen folgendermaßen vorgegangen:
Zuerst einmal benötigst du ein Kalibrierungsgewicht, bei dem du genau weißt was es wiegt. Nehmen wir eine 5kg schwere Hantelscheibe.
Nachdem du alles richtig gestartet hast, zeigt dir die Waage ein Gewicht von 5246,38kg (5246380g) an. Du hast jedoch nur 10kg (10000g) aufliegen.
Also gibst du im Webinterface die Gewichtsdifferenz (Offset) von „5236380“ ein.
Im nächsten Schritt berechnen wir den Skalierungswert, denn wenn du jetzt die 5kg schwere Hantelscheibe auf deine Waage legst, bemerkst du, dass das Gewicht nicht genau um 5kg gestiegen ist. Da die neue Messung jetzt nur 13,5kg anzeigt, muss der Wert richtig skaliert werden. Dazu berechnen wir 13500g/15000g = 0,9. Dieser Skalierungswert kann im Webinterface als „0.9“ eingetragen werden. Anhand dieser zwei Kalibrierungswerten wird nun immer das genaue Gewicht angezeigt.

Videotutorial

25 thoughts on “Wägezellen kalibrieren

    1. Javan Post author

      ja, haben wir auch in unserer Facebook Gruppe diskutiert. Ab der Firmwareversion „v0.1.0“ ist die Temperaturkompensation für billig Waagen enthalten. Bei Bosche H30A haben wir kaum Kompensationsbedarf. Bei den Wägezellen von bangoood schon eher.

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      1. Martin

        Ich verwende eine BOSCHE H30A und den grünen HX711 (inkl. E- GND Verbindung).
        Der temp. Einfluss ist nicht von schlechten Eltern. Ich werd das weiter untersuchen.

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  1. Dieter Erb

    Ich hatte schon über mein „Gewichtsproblem“ berichtet. Es wird immer nur 0 Gewicht angezeigt oder – o,oo1.
    In meiner Verzweiflung wurde ja schon der empfohlene HX 711 gegen den lilalen ohne Änderung ausgetauscht und jetzt auch noch ein neues Raspi. Messung immer noch unverändert. In der Fotogalerie ist ein HX711 (lila) zu sehen, mit einer gänzlich anderen Belegung von Seiten der Zelle aus. Bei mir ist es gerade egal, wie ich die WägeZellenkabel stecke, es ergibt sich immer das gleiche Gewicht. Alexander wird mir ein Vergleichssystem zuschicken. Aber vielleicht hat ja jemand noch eine Idee.

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    1. Javan Post author

      Wir konnten das Problem lösen. Es lag an einer defekten Wägezelle.
      Ansonsten wenn immer nur 0.0 gemessen wird kann es auch an einer falschen Verkabelung liegen.

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    2. Dieter Erb

      Hallo Javan,
      In den verschiedenen Kommentaren sehe ich auch meine anfänglichen Probleme wieder. Trotzdem kann ich nur allen Usern raten, dran zu bleiben. Es lohnt sich. Seit heute läuft meine Waage unter dem Stock und sendet ihre Daten. Ich freue mich darüber sehr und danke Euch ganz herzlich. Wo lagen die Probleme? Genaues Lesen eurer Anleitung hilft ungemein. Die fehlenden Gewichtsdaten lagen nicht an der Wägezelle, sondern an defekten Hx711, warum auch immer. Wichtig ist auch, dass die Bosche-Zelle bei E und A anders angeschlossen wird, wie die Banggood. Raspi 3+ mit dem Outbreak Board oder Zero W mit Grove Platine von Alexander S. sind ebenfalls eine Überlegung wert. Meine Skalierung habe ich mit Alexander gemacht. Zunächst leere Waage. Wartungsmodus aufrufen und Messung auslösen. Den Wert x 1000 und beim Offset eintragen. Die nächste Messung sollte dann schon nahe null sein. Wenn ja, exakt 5 kg drauf. Wieder Messung auslösen. Den nun erscheinenden Gewichtswert durch 5 teilen und Betrag bei der Skalierung eintragen. Messung überprüfen. Müsste stimmen.

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  2. Marcus Werner

    Hallo in die Runde,
    ich denke nun, dass meine Wägezellen auch was wiegen.
    Gehe ich Recht in der Annahme, die Anzeige im Wartungsmodus ist eine Angabe in kg. Die Kompensation erfolgt in Gramm ? Sehr tricky :))
    Ich habe meine Wägezellen auf einen Testträger montiert. Wenn ich diesen dann vollständig entlaste und mehrmals hintereinander einen Messwert abrufe schwankt dieser Wert sehr stark. das ist doch sicher nicht normal.
    Haben die Wägezellen eigentlich eine Hysterese, d.h. wenn ich diese mit einem Gewicht beaufschlage dauert es eine gewisse Zeit bis sich wieder der Ausgangswert einstellt.

    Wo könnte ich noch einen Fehler suchen?
    Grüße

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  3. Thomas

    Hallo Leute,
    ihr habt ein spitzenmässiges Projekt am Start!!! Danke dafür!
    Ich habe alles zusammengebaut, bin etwas an der Kalibrierungsanleitung verzweifelt (punkt oder komma oder als ganze Zahl im Webinterface eingeben) aber jetzt läufts!
    Leider werden die Messwerte bei mir immer negativ angezeigt. Also 27000g als -27000.000. Natürlich übernimmt auch ThingSpeak diese negativen Werte, das ist natürlich in der Grafik etwas unschön. Habt ihr einen Tip für mich wo und wie ich das hinbekomme?
    Vielen Dank schon einmal und nochmal zwei Daumen hoch für euer Projekt (nutze kein Facebook 😉

    Gruss, Thomas

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    1. Javan Post author

      Vielen lieben Dank!
      Du hast beim HX711 Plus und Minus vertauscht, daher ist das Signal invertiert. Willst du das Kabel nicht mehr tauschen kannst du auch beim Skalierungswert einfach ein – Minus davor schreiben. Kleiner Trick. Meldet dann zwar „falschen Zahlenformat“ aber kann so trotzdem gespeichert werden.

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      1. Marcus Werner

        Hallo Javan,
        ich habe auch negative Werte und die Versorgungsspannung ist nicht vertauscht. ??
        Grüße

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      2. Thomas

        Hallo Javan,
        vielen Dank für Deinen Tip. Ich habe natürlich zuerst Deinen Tip mit dem negativen Skalierungswert ausprobiert, leider meldet dann das „Mess-Skript“ einen Fehler bei der Messung und zeigt kein Gewicht an. Die Meldung war in etwa „positiver Wert erwartet“.
        Ich habe dann die Pins +/- auf der analogen Seite des HX-711 vertauscht. Es gibt ja zwei +/- also habe ich es bei allen probiert. Ohne Erfolg 🙁
        Ich checke heute abend noch einmal alles, aber da einige andere auch das Problem haben wäre es natürlich spitzenmässig wenn in der Konfiguration der Wägezelle eine Vorzeichenwechsel-checkbox (mal minus1 oder so) eingebaut werden könnte.
        Nur ein Hinweis: die Wägezelle ist eine Bosche-Zelle H30A 150kg. Ich werde jetzt exakt den von euch verlinkten HX-711 bestellen, vielleicht liefert mein HX-711 negative Werte um irgendwelche Copyrights oder Patente zu umgehen??
        Mal schauen… Wenn Du aber noch einen Tip hast würde ich mich freuen von Dir zu hören..

        Gruss, Thomas

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        1. Javan Post author

          Nur A+ und A- am HX711 tauschen. Ein anderer HX711 wird keine anderen Ergebnisse liefern – daran liegt es nicht. Eine Checkbox für solche Fälle wäre vermutlich einfach und sinnvoll, da Du nicht der Erste damit bist. Ich würde das Messergebnis dann einfach mal -1 nehmen.

          Update: Ab Firmwareversion v0.1.0 ist das bereits umgesetzt.

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      3. Sven

        War bei mir auch so… Stimmt die Farbangabe der Kabel in der Beschreibung? Ich habe es jetzt getauscht und jetzt geht es, wenn ich es so anschließe wie in der Beschreibung bekomme ich auch negative Werte…

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  4. Daniel

    Gibt es keine Temperaturkompensation der Wägezelle? Wird dies noch implementiert?

    Reply
    1. Javan Post author

      Es gibt bisher eine Kalibrierung, aber keine Temperaturkompensation. Bei der Kalibrierung gibt es einen Skalierungswert bei dem der Gramm/Grad Celsius Wert vorerst eingegeben werden kann. Eine richtige Temperaturkompensation wird folgen.

      Update: Ab Firmwareversion „v0.1.0“ enthalten.

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  5. Martin

    HoHoHo
    Wenn ich den Gewichssensor im RappsPi programmiere sendet er mir nicht die Daten zum ThingSpeak Channel. Lösch ich den wieder gehen die beiden Temparatursensoren wieder im ThingSpeak Channel. ????
    Martin

    Reply
    1. Javan Post author

      Ja, wenn Daten zum Sensor fehlen oder ein Sensor nicht korrekt angeschlossen ist werden keine Daten an ThingSpeak übertragen.
      Was hast du bei Offset und Skalierungswert eingetragen?

      Reply
  6. Friedrich

    Hallo in die Runde,
    bekomme meine Wägezelle am HX711 nicht in Betrieb bzw. immer nur „0“-Signal. Wenn die Wägezelle selbst noch nicht am HX711 angeschlossen ist, welche Spannung müßte man zwischen E+ und E- des HX711 messen (HX711 ist natürlich am RasPi angeschlossen)? Ich habe den Verdacht, dass der HX711 eine Macke hat. Ich messe nämlich durchgehend 0V, das kann doch nicht sein, oder?

    Danke und Grüsse
    Friedrich

    Reply
    1. Maik

      Hallo zusammen,
      vielen Dank erst einmal für die tollen Tutorials. Ich habe leider das gleiche Problem wie „Friedrich“.
      Vom HX711 bekomme ich auch immer nur 0 zurück. Mit einem 2. HX711 habe ich es bereits getestet, mit dem gleichen Ergebnis. Hat jemand einen Tipp für mich?
      Vielen Dank im voraus
      Maik

      Reply
        1. Maik

          Vielen Dank für die schnelle Antwort. Meine Rückmeldung hat ein wenig auf sich warten lassen, da ich neue Wägezellen bestellt hatte und es mit diesen erneut testen wollte. Leider das gleiche Problem. Die Werte habe ich wie o. g. angegeben. Die Verkabelung stimmt auch (richtige GPIO-Pins).
          Habe es mittlerweile auch mit einem 2. RaspPi und einem 3. HX711 Modul probiert. So langsam gehen mir die Ideen aus 🙂
          In dem Schaltplan sind G1 und G4 braun anstelle von rot markiert. Hat dies einen besonderen Grund?
          Viele Grüße, Maik

          Reply
          1. Maik

            Vielen Dank für eure Hilfe.
            Ich verwende 4 mal 3 adrige Zellen
            Als HX711 Modul verwende ich diese: https://www.amazon.de/gp/product/B00YMDMW34/ref=ask_ql_qh_dp_hza
            Wägezelle nutze ich Folgende: https://www.amazon.de/gp/product/B00R1J7VA0/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o00__o00_s00?ie=UTF8&psc=1
            Alternativ habe ich nun einmal dieses Skript getestet: https://github.com/tatobari/hx711py. Dort bekomme ich als Returnwert immer 8388607. Hat dies etwas zu bedeuten?
            Viele Grüße, Maik

          2. Javan Post author

            Hallo Maik,
            na wenn das Skript bei dir einen Wert liefert, so sollte das auch unser HX711.py Skript!
            Der Returnwert ist sehr hoch, dafür gibt es das bei uns im Beitrag beschriebene Offset.

      1. Friedrich

        Stimmt, war ein Verdrahtungsproblem. Ich hatte die GPIO Pins mit den durchnummerierten Pins verwechselt.

        Reply

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