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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gemessene Spannung aus Messbrücke vor Verstärkung reduzieren


Autor: Rudi Raser (rudiraser)
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Hallo,

ich hab folgendes Problem. Ich bekomme aus meiner Messbrücke eine 
positive Ausgangsspannung von einigen mV. Nun möchte ich die Spannung 
als "Nulllage" setzen oder zumindest nahe Null reduzieren, weil meine 
Spannungwerte bei entsprechende Verstärkung und Belastung zu hoch 
werden. Dadurch kann ich die Werte nicht weiterverarbeiten. Hat jemand 
ne Idee wie ich Spannung vorm Verstärker reduzieren kann? Danke.

Mfg

Rudi

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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So spontan:
- einen Diffrenzverstärker nutzen und passende "Gegenspannung" 
einstellen, sodaß Nullage eingestellt ist.
- Offset des ersten auf die Meßbrücke folgenden Verstärkers so trimmen, 
das Null (sofern der Einstellbereich das hergibt).
- sofern ADC nachfolgt, den Offset softwaremäßig/rechnerisch 
korrigieren.


So mal als erster Ansatz.


hth,
Andrew

Autor: Michael G. (sparrenburg)
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Hallo,
kannst du die Messbrücke abgleichen?

Michael

Autor: Rudi Raser (rudiraser)
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nee, die sind festgelegt auf 350 Ohm...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Rudi Raser wrote:
> nee, die sind festgelegt auf 350 Ohm...

Dehnungsmeßstreifen -Kraftsensor?  ,-))

Dann kannst Du im auf die Brücke folgenden Verstärker dne Nullpunkt 
einstellen. Wenn nicht, dann gibt es folgende häufige 
Fehlermöglichekiten:

- die Brücke ist mechanisch zu weit vorbelastet.
- ein Meßstreifen ist aus der Toleranz.
- ...


Was hast Du denn für eine Brückenspeisspannung und welche 
Empfindlichkeitskonstante (mV/V Speisung bei xxx Last) ist angegeben?


hth,
Andrew

Autor: Rudi Raser (rudiraser)
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Speise die Brücke mit 5 V und hab bei 10 Kg Belastung einen Ausschlag 
von in etwa 0,008 mV/V. Ich hab in Ruhe lage etwa 18 mV Ausschlag. Wenn 
ich jetzt mit dem Differenzverstärker ne Gegenspannung von z.B. -19mV 
einstellen würde, würde sich der Wert doch auch ändern, wenn ich den 
Messkörper anschließend mit na gewissen Kraft belaste!?


...zu den Fehlermöglichkeiten bei der Nullpunkteinstellung: Ich hab an 
meinem Messkörper die Dehnungsmessstreifen appliziert, bevor ich ihn 
mehrmals mit der Maximalkraft belastet habe. Könnte das der Grund sein? 
Kann man die Fehlermöglichkeiten irgendwo nachlesen?

Gruß

Rudi

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Rudi Raser wrote:
> Speise die Brücke mit 5 V und hab bei 10 Kg Belastung einen Ausschlag
> von in etwa 0,008 mV/V.

Das ist nicht viel. Dann ist der Meßkörper recht "steif" und Du bist 
weit im unteren Bereich des elastischen Teils.


Dünner/Schmaler vom Querschnitt kannste Deine Meßköper nicht machen, 
vermute ich.


> Ich hab in Ruhe lage etwa 18 mV Ausschlag. Wenn
> ich jetzt mit dem Differenzverstärker ne Gegenspannung von z.B. -19mV
> einstellen würde, würde sich der Wert doch auch ändern, wenn ich den
> Messkörper anschließend mit na gewissen Kraft belaste!?

Nun ja, ich würde da 18mV (also exakt die Ruhespannung) einstellen und 
erst dann belasten.

der Wert sollte konstant sein (ich kenn Dein Matrial ja nicht, z.B. 
haben Kunststoffe recht unangenehm Hysterese-Effekte- da ändert sich die 
Ruhe-Spannung.). Metalle, Quarz etc. sind da angenehm. Kunststoffe 
(s.o.) sind oft üble Kandidaten.

Was hast Du als Material?

>
>
> ...zu den Fehlermöglichkeiten bei der Nullpunkteinstellung: Ich hab an
> meinem Messkörper die Dehnungsmessstreifen appliziert, bevor ich ihn
> mehrmals mit der Maximalkraft belastet habe. Könnte das der Grund sein?

Yepp. Das würde ich so aus meiner Meßpraxis stark bejahen.

Ungünstiger/Überalterter Klebstoff zum Applizieren der DMS ist ebnfalls 
eine häufige Fehlerquelle.

> Kann man die Fehlermöglichkeiten irgendwo nachlesen?


Handbücher über DMS beispielsweise, Hottinger-Baldwin (HBM) hat da 
einiges in den Firmenschriften.

hth,
Andrew

Autor: Rudi Raser (rudiraser)
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>Das ist nicht viel. Dann ist der Meßkörper recht "steif" und Du bist
>weit im unteren Bereich des elastischen Teils.

>Dünner/Schmaler vom Querschnitt kannste Deine Meßköper nicht machen,
>vermute ich.

genau...kleiner geht er nicht, weil ich die DMS sonst nicht mehr 
ranbekomme.

>Was hast Du als Material?

Hab nen normalen Rundstahl SJ 235

Um die 18 mV rauszubekommen müsste ich ja dann z.B. +5V und -5,018V 
anlegen! Oder?
...ansonsten...wenn ich nen neuen Messkörper mir fertigen würde, ihn 
mehrmals mit der Maximalkraft belaste und dann erst die DMS anklebe, 
dann ich doch wahrscheinlich ne negative Ausgangsspannung!? Dann müsste 
ich ja nur noch den Offset hochdrehen und könnte bei meinem einen 
Differenzverstärker bleiben!? Oder kann wohlmöglich ne positive 
Ausgangsspannung rauskommen?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Rudi Raser wrote:

> Hab nen normalen Rundstahl SJ 235

Das ist doch schon mal elastisch

>
> Um die 18 mV rauszubekommen müsste ich ja dann z.B. +5V und -5,018V
> anlegen! Oder?


Nun, das wäre dann ja 10.18 V an der Meßbrücke. und das bringt dir 
leider die 18mv nicht raus.

Offset hochdrehen hast du vermutlich schon erfolglos probiert.

Wenn Du 4 DMS geklebt hast, also sogenannte Vollbrücke, dann bringt die 
Erhöhung der Brückspannung nix.
Wenn Du 2 DMS geklebt hast (Halbbrücke), dan können wir es über einfügen 
eines kleinen Widerstandes korrigieren.

Bevor ich hier weiter was vorschlage, las mich mal was über 2/4 DMS 
Ausführung wissen. Was hast Du konkret bei Dir?


> ...ansonsten...wenn ich nen neuen Messkörper mir fertigen würde, ihn
> mehrmals mit der Maximalkraft belaste und dann erst die DMS anklebe,
> dann ich doch wahrscheinlich ne negative Ausgangsspannung!?

Eher nein. Wenn Du dne Prüfkörper "eingewackelt " hast und dann die DMS 
aufklebst, sollte die Brückenpannung dicht bei Null sein.

Das wird natürlich alles von null abweichen, wenn Du z.b. die DMS leicht 
verspannst, also beim Aufkleben nicht perfekt arbeitest.

> Dann müsste
> ich ja nur noch den Offset hochdrehen und könnte bei meinem einen
> Differenzverstärker bleiben!? Oder kann wohlmöglich ne positive
> Ausgangsspannung rauskommen?

Hast Du überhaupt schon dne Offset voll ausgereizt? Das sollte man als 
erstes tun.

Die Ausgangsspanunng kann selbstverständlich positiv oder negativ 
werden.
Wenn Du stauchst, dann z.b. Positiv. Wenn Du ziehst, dann entsprechend 
negativ.
Das ist eigentlich so gewünscht.

Okay so?


hth,
Andrew

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