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HX711 — Amplificateur 24-bits pour cellule de charge
Type : Convertisseur analogique-numérique (ADC) différentiel avec amplificateur programmable intégré Applications typiques : balances électroniques, systèmes de pesée, capteurs de force, instrumentation basse fréquence
Caractéristiques principales
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ADC 24 bits à faible bruit, optimisé pour capteurs de pont de Wheatstone
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Amplificateur à gain programmable : 32, 64 ou 128
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Deux canaux d'entrée différentiels :
- Canal A : gain 128 ou 64
- Canal B : gain 32
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Fréquences d'échantillonnage : 10 Hz ou 80 Hz
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Alimentation : 2,6 V à 5,5 V
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Interface série propriétaire à deux fils (DATA, CLOCK)
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Consommation typique : ~1,5 mA en fonctionnement
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Oscillateur interne (pas de quartz requis)
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Filtre numérique intégré (réjection 50/60 Hz)
Architecture interne
- Amplificateur différentiel faible bruit
- Multiplexeur de canal
- ADC sigma-delta 24 bits
- Régulateur analogique interne
- Oscillateur interne
- Interface série synchrone
Brochage (package SOP-16)
- VSUP : alimentation analogique
- AVDD : sortie régulateur analogique
- AGND : masse analogique
- VBG : référence interne
- INA+, INA- : entrée différentielle canal A
- INB+, INB- : entrée différentielle canal B
- PD_SCK : horloge et mise en veille
- DOUT : sortie données
- DVDD : alimentation logique
- DGND : masse logique
- Autres broches : non connectées (selon package)
Fonctionnement
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Le HX711 amplifie la tension différentielle issue du pont de jauge.
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Le signal est converti par un ADC sigma-delta 24 bits.
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Les données sont lues via une interface série synchrone :
- DOUT passe à 0 lorsque la conversion est prête
- 24 impulsions d'horloge lisent la valeur
- 25–27 impulsions définissent le gain et le canal suivant
Performances électriques (typique)
- Résolution effective : ~18 à 20 bits (selon bruit)
- Bruit d'entrée (gain 128, 10 Hz) : ~50 nV RMS
- Tension pleine échelle : ±20 mV (gain 128)
- Dérive thermique : faible (adapté métrologie)
Modes de fonctionnement
- Mode normal : conversions continues
- Mode veille : maintenir PD_SCK à 1 > 60 µs
- Sélection gain/canal : nombre d'impulsions après lecture
Avantages
- Très faible coût et intégration minimale
- Pas de composants externes critiques
- Excellente réjection du bruit secteur
- Directement compatible microcontrôleurs (Arduino, ESP, etc.)
Limitations
- Bande passante faible (pesée statique)
- Interface non standard (pas SPI/I²C natif)
- Sensible au routage PCB et au bruit d'alimentation
Cas d'usage courant
- Modules de pesée avec cellules 1 kg à plusieurs tonnes
- Balances connectées
- Mesure de force lente
- Projets embarqués IoT de mesure de poids
Si nécessaire, fournir un schéma de câblage type avec cellule de charge ou un résumé timing interface.