Le capteur de pesage 5 kg est la pièce qui se cache dans la plupart des balances électroniques : une barre d’aluminium, quatre jauges de contrainte collées en pont de Wheatstone, et une charge qui se transforme en une tension proportionnelle au poids. On fixe une extrémité au bâti, on pose le plateau sur l’autre, et la barre fléchit de quelques millièmes de millimètre.
C’est la capacité la plus polyvalente de la série « à barre » : assez large pour un colis, un sac ou un réservoir, assez fine pour distinguer quelques grammes une fois le capteur associé à un convertisseur HX711. Seul, il ne se branche jamais sur une carte : sa sortie se compte en millivolts.
Ce pour quoi on choisit un 5 kg
Entre le 1 kg qui pèse des lettres et le 20 kg qui pèse des sacs, le 5 kg couvre la majorité des besoins de pesage courant :
- Balance de colis — peser un carton avant de l’expédier, avec un affichage sur écran.
- Suivi de stock — savoir combien de matière reste dans un bac, un seau ou un distributeur.
- Dosage — arrêter un remplissage dès que la masse visée est atteinte.
- Comptage de pièces — peser un lot et en déduire le nombre d’unités.
- Détection de présence — vérifier qu’un objet est bien posé, ou qu’un réservoir est vide.
- Mesure de force — tension d’un fil, effort d’un couple, une fois le montage étalonné.
La règle pour choisir la capacité : prenez au moins le double de la charge maximale que vous prévoyez de peser. Un capteur travaille dans sa zone la plus juste au tiers de sa capacité nominale, et un 5 kg sollicité à 2 kg donnera une lecture bien plus stable qu’un 1 kg travaillé à sa limite.
Caractéristiques techniques
| Type | Capteur de pesage à barre (poutre en flexion), quatre jauges de contrainte câblées en pont de Wheatstone |
|---|---|
| Capacité nominale | 5 kg |
| Sensibilité | 1,0 ± 0,15 mV/V — soit environ 5 mV à pleine charge sous une excitation de 5 V |
| Non-linéarité | 0,03 % de la pleine échelle, soit environ 1,5 g sur 5 kg |
| Hystérésis et répétabilité | 0,03 % de la pleine échelle |
| Fluage (5 minutes) | 0,05 % de la pleine échelle |
| Tension d’excitation | 5 V recommandés, 10 V maximum |
| Impédance d’entrée | 1 066 ± 20 Ω |
| Impédance de sortie | 1 000 ± 20 Ω |
| Surcharge admissible | 120 % de la capacité sans dommage, 150 % en limite de rupture |
| Température de service | −20 °C à +65 °C |
| Corps d’épreuve | Alliage d’aluminium, sortie de câble noyée dans une résine |
| Dimensions | Corps d’environ 75 × 12,7 × 12,7 mm, masse d’environ 28 g — la série est donnée pour ces cotes, mesurez la pièce si votre logement est juste |
| Connectique | Quatre conducteurs souples d’environ 20 cm : rouge, noir, vert et blanc |
| Fixation | Trous taraudés à chaque extrémité, un seul côté par plaque de montage |
Le câblage : quatre fils
Les quatre fils du capteur se raccordent aux quatre bornes de la voie A du module HX711 : deux alimentent le pont, deux rapportent la mesure.
| Fil rouge | → borne E+ du HX711 (alimentation du pont, pôle positif) |
|---|---|
| Fil noir | → borne E− du HX711 (alimentation du pont, masse) |
| Fil vert | → borne A+ du HX711 (signal positif) |
| Fil blanc | → borne A− du HX711 (signal négatif) |
Bornes B+ et B− | Inutilisées : la voie B a un gain fixe bien plus faible, inadapté au pesage. |
Cette convention est celle de la famille, mais elle a déjà varié d’un lot à l’autre. Le contrôle prend deux secondes : si le poids affiché diminue quand vous posez une charge, permutez le vert et le blanc entre les bornes A+ et A−. Le sens de l’alimentation, lui, n’a aucune importance.
Mini-projet : une station de pesage de 5 kg
Une station complète qui affiche le poids en kilogrammes sur le moniteur série : le capteur, son convertisseur, l’Arduino et une vingtaine de lignes de programme.
Ce qu’il faut
| La mesure | Le capteur de pesage 5 kg — celui de cette page |
|---|---|
| La conversion | Convertisseur HX711 pour capteur de pesage |
| Le cerveau | Uno R3 + câble USB |
| Le support | Plaque d’essai 400 points |
| Les liaisons | 10 × fil mâle-femelle |
Le montage mécanique, avant l’électronique
C’est ici que les balances ratées se décident. Une barre de pesage ne mesure rien si elle est bridée des deux côtés :
- Une extrémité par plaque. Le bâti prend un bout, le plateau prend l’autre. Si vous vissez les deux extrémités sur la même plaque, la barre ne peut plus fléchir et l’affichage ne bouge plus.
- Gardez un jeu sous la barre. Intercalez des entretoises ou des rondelles épaisses : posée à plat contre son support, la barre est en butée et la mesure se bloque.
- Deux vis par extrémité, serrées normalement, dans les trous les plus proches du bout. Ce sont ces vis qui transmettent l’effort.
- La charge pousse vers le bas, dans l’axe de la pesanteur, et toujours au même endroit du plateau. Une charge latérale ou en biais fausse la lecture.
- Le câble ne porte rien. Laissez-lui une boucle de détente : un fil tendu tire sur la barre et fausse le zéro.
Le câblage du module
HX711 VCC | → Arduino 5V |
|---|---|
HX711 GND | → Arduino GND |
HX711 DT | → Arduino D2 (données) |
HX711 SCK | → Arduino D3 (horloge) |
Le programme
À copier dans l’IDE Arduino, la bibliothèque HX711 installée depuis le gestionnaire de bibliothèques, puis à téléverser :
/*
* Station de pesage 5 kg - capteur a barre et convertisseur HX711
* Carte : Arduino Uno R3
* Bibliotheque : HX711 (gestionnaire de bibliotheques de l IDE Arduino)
*
* Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
*/
#include "HX711.h"
const byte PIN_DT = 2; // DT du module HX711
const byte PIN_SCK = 3; // SCK du module HX711
const byte NB_MESURES = 20; // lectures moyennees a chaque affichage
// Facteur d'etalonnage : ordre de grandeur pour un capteur 5 kg. Il doit etre
// ajuste une fois pour toutes avec une masse connue (voir la section Etalonnage).
float facteur = 420.0;
HX711 balance;
void setup() {
Serial.begin(9600);
balance.begin(PIN_DT, PIN_SCK);
balance.set_scale(facteur);
delay(2000); // le module se stabilise apres la mise sous tension
balance.tare(); // plateau vide et deja en place
Serial.println("Station de pesage prete.");
Serial.println("Deposez la charge sur le plateau.");
}
void loop() {
float poids_net = balance.get_units(NB_MESURES); // en grammes
Serial.print("Poids net : ");
Serial.print(poids_net / 1000.0, 3);
Serial.println(" kg");
delay(500); // deux affichages par seconde
}L’étalonnage, deux minutes qui changent tout
Le facteur dépend de votre exemplaire, de votre alimentation et de votre montage : il se mesure, il ne se devine pas.
- Étalonnez le plateau déjà en place et vide, puis laissez le programme faire sa remise à zéro.
- Posez une masse connue et précise — un poids de 2 kg ou de 5 kg, ou un objet pesé ailleurs sur une balance fiable.
- Comparez. Si l’affichage annonce 4,8 kg pour une masse de 5 kg, multipliez le facteur par 0,96 : la formule est toujours nouveau facteur = facteur × valeur affichée ÷ masse réelle.
- Reposez, revérifiez, ajustez une dernière fois. Tant que le facteur n’est pas juste, aucune mesure n’a de valeur — et ce n’est pas une panne du capteur.
Pour transformer la station en balance autonome, sans ordinateur, l’Afficheur LCD 16×02 I2C s’ajoute en quatre fils et affiche le poids en face de l’opérateur.
Questions fréquentes
5 kg, 10 kg ou 20 kg : comment choisir ?
Visez le double de la charge que vous peserez le plus souvent : c’est là que le capteur donne sa meilleure stabilité de zéro et sa meilleure répétabilité. Un 5 kg pour des colis de 1 à 2 kg, un 10 kg ou un 20 kg au-delà. Prendre trop grand coûte de la finesse ; prendre trop juste expose à la surcharge et à une lecture qui bouge.
Puis-je dépasser 5 kg ?
Le capteur supporte 120 % de sa capacité sans dommage, mais la mesure n’est juste que jusqu’à 5 kg : au-delà, la barre sort de sa zone linéaire. Au-delà de 150 %, l’aluminium se déforme définitivement et le capteur est à remplacer. Pour des charges plus lourdes, la même famille existe en 10 kg et en 20 kg, avec un montage identique.
Pourquoi la valeur devient-elle négative quand je pose une charge ?
Le pont est lu à l’envers : permutez le fil vert et le fil blanc entre les bornes A+ et A−. Rien n’est abîmé, c’est un sens de lecture, pas une erreur de câblage.
Faut-il obligatoirement un HX711 ?
Oui pour un montage simple. La sortie du capteur, quelques millivolts, serait noyée dans le bruit du convertisseur 10 bits d’un Arduino. Le HX711 intègre justement l’amplificateur et un convertisseur 24 bits : sans lui, la lecture est instable et grossière.
Peut-on utiliser plusieurs capteurs ensemble ?
Oui. Plusieurs capteurs de même capacité se câblent en parallèle, fil de même couleur avec fil de même couleur : leurs sorties s’additionnent et la charge se répartit. C’est la méthode classique pour une grande plateforme à quatre points d’appui, chaque coin portant son capteur.
Le poids affiché ne revient pas exactement à zéro.
C’est normal à quelques grammes près : dérive thermique, jeu mécanique, câble qui tire. Laissez le montage se stabiliser quelques minutes après la mise sous tension, refaites une remise à zéro, et vérifiez que rien ne touche la barre en dehors du plateau.
À combiner avec
La même série à barre existe en plusieurs capacités, toutes interchangeables sur le même montage : le capteur 1 kg pour les petites charges et les mesures au gramme, les modèles 10 kg et 20 kg pour les colis lourds. Le Capteur de pesage poids 1-20kg permet de comparer les capacités côte à côte, et le KIT Starter fournit déjà la carte, la plaque d’essai et les fils pour monter la balance de cette page.
