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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kraftsensor mit ADC lesen


Autor: Paul (Gast)
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Hallo,
ich möchte das Ausgangssignal eines Kraftsensors lesen, das Teil liefert 
bei maximal Kraft eine Ausgangspannung von 20mV.
Eine 16 bit Auflösung reicht mir aus. Auf den ADC habe ich mich noch 
nicht festgelegt.
Jetzt ist der Bereich des Sensorsignals, von 0 bis 20mV, ja nicht gerade 
groß. Denke man sollte das ein wenig anheben z.B. mit nem opamp.
Wäre z.B eine Verstärkung von 250 so das man 0 bis 5V erhält wirklich 
praktikabel oder eher Wunschdenken da das Sensorsignal nachher nicht 
mehr wirklich zu gebrauchen ist? Oder besser eine kleine Verstärkung von 
z.B. 50 (0 - 1V) und bekomme ich mit den 16 bit Auflösung da überhaupt 
noch vernünftige Werte rein?

Autor: Tine Schwerzel (tine)
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20 mV und 16 bit? Eher nicht... Egal ob verstärkt oder nicht.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Was spricht denn dagegen, mit der Verstaerkung zu spielen ? Ist ja nur 
ein widerstand zu wechseln. Probier's mal aus. Sonst wird nie was.

Autor: super_visor (Gast)
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20mV: wie wärs's mit einem OPAMP ???

Autor: Tine Schwerzel (tine)
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16 bit bedeuten eine Auflösung von 0,3 uV, welcher Opamp ist bitte 
derart genau?

Autor: Paul (Gast)
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Tine Schwerzel schrieb:
> 16 bit bedeuten eine Auflösung von 0,3 uV, welcher Opamp ist bitte
> derart genau?

Das hab ich mir auch gedacht, aber vielleicht gibts da ja einen der so 
genau ist, oder ne andere Methode zur Verstärkung.
Es muss irgendwie möglich sein, sonst würde man ja schließlich nicht 
solche Sensoren bauen...

Autor: Arc Net (arc)
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Tine Schwerzel schrieb:
> 20 mV und 16 bit? Eher nicht... Egal ob verstärkt oder nicht.

AD7795 16-Bit-ADC, interne Verstärkung bis 128, interne Referenz (1.17 
V)
Verstärkung 32 => Eingangsbereich von +-36.5625 mV, Auflösung sind 16 
Bit rauschfrei somit ~555 nV.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>16 bit bedeuten eine Auflösung von 0,3 uV, welcher Opamp ist bitte
derart genau?

Soll das ein witz sein ? Fast jeder. Eine Frage der Bandbreite und der 
Messtechnik.

Autor: Paul (Gast)
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oh ich vergaß noch zu erwähnen das ganze soll mit einer abdate rate von 
100 Hz laufen, wenn möglich höher

Autor: Arc Net (arc)
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Paul schrieb:
> oh ich vergaß noch zu erwähnen das ganze soll mit einer abdate rate von
> 100 Hz laufen, wenn möglich höher

Reichen bei 242 Hz 15 Bit p-p ~1.1 uV, dann gilt die Empfehlung von oben 
immer noch (AD7795).

Autor: Tine Schwerzel (tine)
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>Soll das ein witz sein ? Fast jeder.

Aha, die meisten haben jedenfalls schon mehr Offsetspannung...

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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... eine Frage der Messung. Vielleicht interessiert die Offsetspannung 
nicht, vielleicht kriegt man den Offset mit einer AC Messung weg.

Autor: Tine Schwerzel (tine)
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Das geht aber nicht aus der Eingangsfrage hervor. Da hört sich das ganze 
recht ungeplant und fragwürdig an.

Autor: Paul (Gast)
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Nochmal zum Verständniss :
Der Sensor ist eion Megatron KM1500,
DMS Vollbrücke
Messbereich : [kN] 2
Nennkennwert : [mV/V] 2
Eingangswiderstand : [Ω] 415 ±15
Ausgangswiderstand : [Ω] 350 ±5
Isolationswiderstand : [MΩ] >5000
Speisespannung : [VDC] 10

dieser soll mit einem ADC (Auflösung 16 bit, update Frequenz >= 100Hz) 
gelesen werden um Kräfte zu messen (zug/druck). Jetzt die Frage, nehm 
ich dafür einfach einen der angepriesenen ADCs und lass die 
Sensorausgangsspannung so wie sie ist, oder verstärke ich diese Spannung 
und messe sie dann? Wenn Verstärkung, was wäre da praktikabel bzw 
realistisch?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Wenn man die Vollbruecke mit AC versorgt, fallen die Offsetspannungen 
weg. Dann kann man guenstigere OpAmps verwenden. Bei DC Speisung der 
Bruecke muss sonst die Offsetspannung und Drift kleiner wie ein Bit 
sein, Thermospannungen inklusive. Thermospannungen liegen bei zehn 
mikrovolt pro Grad. Schau dir mal das Datenblatt zum AD630 an. Der ist 
genau fuer solche Applikationen gemacht. Der AD630 ist der passende 
Gleichrichter. Die Wahl des OpAmp ist trivial. Wenn's nicht grad ein 741 
ist... Die Bruecke ist zum Glueck niederohmig.

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