Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärker für ICL7135


von Harald W. (wilhelms)


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Hallo Leute,
ich habe ein Panelmeter mit dem 7135, welches ich als Spannungs-
Anzeige für ein Labornetzteil benutze. Gern würde ich das gleiche
Instrument auch für die Strommessung benutzen, was aber insofern
schlecht geht, da dieses IC für eine Nennspannung von 2V ausgelegt
ist. Das man einen passenden Operationsverstärker mit 10...100-
facher Verstärkung vorschalten kann, ist mit klar. Aber wie lege
ich diesen so aus, das ich die Genauigkeit des ICL7135 nicht
allzusehr verschlechtere? Ansonsten könnte ich ja auch gleich ein
7105 Instrument mit 200mV Vollausschlag nehmen. Die Kalibrierung
ist für mich kein Problem, da ich Zugang zu entsprechenden, hoch-
auflösenden Vergleichsinstrumenten habe.
Gruss
Harald

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Idee ist gut, würde mich auch interessieren...

Harald Wilhelms schrieb:
> Die Kalibrierung
> ist für mich kein Problem, da ich Zugang zu entsprechenden, hoch-
> auflösenden Vergleichsinstrumenten habe.

NEID !

von Eddy C. (chrisi)


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Der 7135 besitzt eine Auflösung 100µV. Wenn der Spannungsabfall bei 
Vollausschlag nur noch 0.2V sein soll, willst Du eine Verstärkung um den 
Faktor 10. Es ergibt sich eine neue Auflösung von 10µV. Du musst einen 
OpAmp suchen, welcher einen Eingangsoffsetspannung von kleiner 10µV 
aufweist. Auf diese Weise könntest Du auf den Abgleich der 
Offsetspannung verzichten.

Erste Anlaufstelle in der Richtung sind sog. Zero Drift OpAmps. Vom 
Prinzip enthalten solche OpAmps einen Chopperverstärker, welcher "im 
Prinzip" den Offset gegen Null gehen lässt. In der Realität liegt er 
zumindest um Größenordnungen unter dem der unzerhackten Typen.

Hier gab es schon mal einen passenden Thread:

Beitrag "OPAMP mit geringem Offset gesucht (ohne abgleich)"

Weitere passenden Diskussionsthemen, welche unbedingt nochmal von Vorne 
durchgekaut werden müssen, wären: Unterschied Auflösung/Genauigkeit, 
Drift der Offsetspannung, "wozu das Ganze", "ohne genaue Anforderungen 
kann ich Dir nicht helfen", und gaaanz wichtig: In welchem 
Temperaturbereich muss das funktionieren, sowie: Von welchem 
Planeten/Planetoid sprechen wir hier eigentlich?

von MaWin (Gast)


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> Aber wie lege
> ich diesen so aus, das ich die Genauigkeit des ICL7135 nicht
> allzusehr verschlechtere?

Hängt jetzt von deiner gewünschten Verstärkung ab,
aber letztlich so, daß die Offsetspannung des OpAmps
unter 0.005% bleibt.
Bei 10-facher Verstärkung also ein OpAmp mit weniger
als 100uV Offsetspannung über die Temperatur, das ist
nicht so schwer. Passend zum ALter des 7135 tut es
ein OP07E,.
Der Eingangsoffsetstrom ist egal, denn du misst
niederohmig,
Interessanter sind die Widerstände, mit denen du die
Verstärkung einstellst, die müssen auch 0.005% haben.
Wenn du kalibrieren kannst (kannst du) dann nicht absolut,
aber an Temperaturstabilität relativ. Nun müsstest du
noch wissen, in welchem Temperaturbereich deine Messschaltung
zuverlässige Werte liefern muss, um zu entscheiden, ob
25ppm Widerstände reichen.
Löte wie Widerstände mit 1cm langen Bauteildrähten ein,
damt sich keine mechanischen Spannungen auf die Widerstände
als Widerstandsschwankungen auswirken.

von Harald W. (wilhelms)


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Eddy Current schrieb:

> OpAmp suchen, welcher einen Eingangsoffsetspannung von kleiner 10µV
> aufweist. Auf diese Weise könntest Du auf den Abgleich der
> Offsetspannung verzichten.

Das ist m.E. nur für Industrieschaltungen wichtig. Für ein Einzel-
exemplar ist der Abgleich einer Startoffsetspannung kein Problem.
Man braucht dazu ja noch nicht einmal ein Referenzmeßinstrument.

> Unterschied Auflösung/Genauigkeit,

Das ist mir aus meiner beruflichen Praxis (Messungen bis in den
Subnanometerbereich hinein) durchaus geläufig.

> Drift der Offsetspannung,

Da sehe ich das Hauptproblem.

> In welchem Temperaturbereich muss das funktionieren,

Im Privatbereich schwankt die Aussentemperatur in der "Bastelbude"
selten um mehr als 10 Grad. Natürlich kann das innerhalb von
geschlossenen Gehäusen dann schon etwas mehr werden.
Gruss
Harald

von Harald W. (wilhelms)


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MaWin schrieb:

> Passend zum ALter des 7135 tut es ein OP07E.

Das ist doch schon mal ein Wort; ich glaube, so einen habe ich
noch in meiner Kiste liegen. :-)

> Interessanter sind die Widerstände, mit denen du die
> Verstärkung einstellst, die müssen auch 0.005% haben.

Das habe ich mir auch schon gesagt, das könnte ein Problem sein.
Wobei der Anfangsfehler natürlich rauskalibriert würde;
es bleibt die Drift. Ich will jetzt natürlich keine
Genauigkeit von 50 ppm (1:20.000) erreichen; Grössenordnung
1 Promille wäre aber schon ganz gut. :-)
Ob man das bei einer Strommessung überhaupt braucht, wäre
natürlich noch eine weitere Frage, aber ich wollte es
wenigstens mal versuchen. :-)
Ich hoffe, das ich wenigstens im Spannungsbereich bei 20V
Endausschlag die Genauigkeit erreiche, die für die Ladung
von Li-Zellen sinnvoll ist. Also m.E. etwa 2 Promille.
Gruss
Harald

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