Wägezellen & HX711

Für den beelogger wurde zunächst nach einer günstigen Gesamtlösung aus Messverstärker, A/D-Wandler und Wägezelle gesucht.

Nach Tests mit diversen Aufbauten (verschiedene Messverstärker, Wägzellen und A/D-Wandler) können wir gute Ergebnisse skizzieren.

Der Aufbau der Waage mit den unterschiedlichen Sensoren in verschiedenen Varianten wird unter Stockwaage beschrieben.

Wägezellen:

Wägezellen sollten nach Möglichkeit eine Genauigkeitsklasse C3 (nach OIML R 60) und Empfindlichkeit von 2mV/V haben und sollten mit passender Leitungslänge bestellt werden.
Die Teilung einer Wägezelle bestimmt die kleinste Änderung im Gewicht, die Auflösung des Messwertes, die von einem Messsystem erfasst werden kann. Die eichfähige Teilung, welche für den Einsatz in Bienenstockwaagen nicht relevant ist, liegt deutlich darunter.
Die Lastrichtung der Wägezelle, welche mit einem aufgedruckten oder eingefrästen Pfeil gekennzeichnet ist, muss beim Einbau zwingend beachtet werden.

Notwendige Eigenschaften der Wägezellen:

Nennlast 100 kg bis 200kg je nach Aufbau
Schutzklasse IP65
Kompensierte Eckenlastfehler
Für Dauereinsatz geeignet

Double-Aufbau:

Für Waagen mit zwei Wägezellen (Double) ist der Einsatz von zwei CZL-601 AC (3-Loch Befestigung), maximale Belastbarkeit von 200kg möglich.

Gute Messergebnisse konnten auch mit Zellen CZL-601, 100kg, (2-Loch Befestigung), Gesamtbelastbarkeit 200kg, erzielt werden.
Mit einer Teilung von 10000 ergibt sich eine Auflösung ca. 20gr.
Mechanisch passen die CZL-601 in die Befestigung der CZL-601 (AC).

Für Waagen im Double-Aufbau können mit einem anderen, als in unserer Anleitung angegeben, mechanischen Aufbau z.B. zwei Bosche H20A, Vechta-Waagen E40A verwendet werden.

Wesentlich hochwertigere Wägezellen stellt z.B. die Firmen Soehnle oder HBM her. Die Wägezellen aus der Reihe SEB 42 bzw. SP4M sind mit Teilungswerten bis zu 20000 erhältlich. Damit sind Teilungen unter 5 Gramm möglich.

Single-Aufbau:

Optimal für eine Stockwaage mit einer Wägezelle geeignet, scheint die Wägezelle ‘H30A’ oder ‘H40A’ (Bosche-Wägezelle) oder ‘E30A’ oder ‘E60A’ (Vechta-Waagen) zu sein:

H30A mit Teilung 7500 ergibt bei 200kg eine Auflösung von ca. 27gramm
E30A, E60A, Teilung bis 10000, ergibt bei 200kg ca. 20gr.

Alternativ können auch andere Wägezellen zum Einsatz kommen, Typenbezeichnungen sind z.B.: Mavin NA-2, YZC-664 und CZL-638.

Low-Cost-Variante mit vier Wägezellen:

beelogger gewichtssensor Mit deutlichen Abstrichen bei den Messergebnissen und Temperaturabhängigkeit können durchaus auch einfache Wägezellen, wie sie aus Personenwaagen bekannt sind, verwendet werden. Typbezeichnungen sind YZC-161 und ähnlich.
Das beelogger Team hat eine Anleitung zum Aufbau einer Waage auf Basis dieser Wägezellen erarbeitet.

Bild	Bezugsquelle	Preis ab	Bezeichnung	Bemerkungen
Vechta-Waagen Single-Point-Wägezelle: E30A, E40A, E 60A	Vechta-Waagen	~48€ / Stück zzgl. Versand (bis 50€) wenn diese Wägezellen im neuen Webshop verfügbar sind, dann gilt auch hierfür der Rabattcode “beelogger community” über 25%	E30A; Teilung max.10000 E60A; Teilung max.10000 2x E40A; Teilung max.10000	Nennlast: 200kg 100kg, für Double Aufbau mit zwei Wägezellen Distanzplättchen bei Bedarf
	http://www.bosche.eu	~59€ / Stück zzgl. Versand Deutschland: versandkostenfrei	H30A oder H40A; Teilung 7500/15000 2x H20A;Teilung 10000	Nennlast: 150kg oder 200kg 100kg, für Double Aufbau zwei Wägezellen
	https://www.soehnle-professional.com	ca. 62€ zzgl. Versand	Soehnle SEB42-75-C4 (Teilung 20000) Bestellnummer: 2600.42.020	Nennlast: 75kg, für Double-Aufbau zwei Wägezellen notwendig
	tinkerforge.de	ca. 14€ zzgl. Versand	CZL 601	Nennlast:100kg, für Double Aufbau mit zwei Wägezellen

*Einkaufstipps

Bei ebay finden sich mit den Suchbegriffen “Wägezelle/Wiegesensor/sensor load scale” diverse Wägezellen, die sich in gleicher Weise für den Einsatz in der Bienenstockwaage eignen.

Informationen zur Beschaffung von Teilen auch unter *Einkaufstipps .

Zur Kontrolle der Wägezelle können die Widerstände der Messbrücke nachgemessen werden. Die Einzelwiderstände haben zumeist Werte von ca. 250-300Ohm. Die Einspeisung erfolgt an den beiden Anschlussdrähten (z.B. H30A: rot/schwarz), dessen Widerstandswert ca. 400 Ohm zeigt. Der Ausgang der Messbrücke (z.B. H30A: grün/weiß) hat einen Widerstand von ca. 350Ohm. Dieser wird an A+/A- bzw. B+/B- des HX711 angeschlossen.
Die Wägezellen mit Halbbrücken, z.B. YZC-161, benötigen eine besondere Verschaltung und haben andere Widerstandswerte.

HX711:

Die Auswahl des HX711-Moduls, der Aufbau und die Inbetriebnahme der Stockwaage gliedern sich in vier Abschnitte: