Guten Abend zusammen,
ich wollte mit dem folgenden Sensor Kräfte messen und auswerten:
https://www.tekscan.com/resources/product/flexiforce-a301-datasheet
Ich habe in das Datenblatt geschaut und eine Beispielschaltung gesehen.
Da wird ein invertierender Verstärker eingesetzt, damit man höhere
Kräfte auswerten kann. Man könnte auch einfach einen Spannungsteiler mit
einem darauffolgenden Spannungsfolger benutzen. Damit könnte man aber
nicht bis 4448 N messen wie sie im Datenblatt erwähnt werden.
Wieso legt man als Spannungsreferenz an den Sensor eine negative
Spannung an?
Welchen Sinn hat das?
MfG
>Da wird ein invertierender Verstärker eingesetzt, damit man höhere>Kräfte auswerten kann. Man könnte auch einfach einen Spannungsteiler mit>einem darauffolgenden Spannungsfolger benutzen. Damit könnte man aber>nicht bis 4448 N messen wie sie im Datenblatt erwähnt werden.
Wieso sollte man das mit Spannungsteiler nicht können?
Der Nachteil eines normalen Spannungsteilers wäre nur, daß er eine
nichtlineare Kennlinie hat.
>Wieso legt man als Spannungsreferenz an den Sensor eine negative>Spannung an?
Eine negative Spannung am Eingang bewirkt eine positive Spannung am
Ausgang, eben weil es ein invertierender Verstärker ist. Höhere Kraft ->
höhere pos. Spannung.
Auserdem braucht damit der OPV selbst keine neg. Spannung.
Jens G. schrieb:> Wieso sollte man das mit Spannungsteiler nicht können?
Wenn ich das Datenblatt richtig verstanden habe, dann verursachen
größere Kräfte irgendwann eine immer kleiner werdende
Widerstandsveränderung. Wird dadurch die Spannungsveränderung am
Spannungsteiler nicht geringer ausfallen, sodass ein ADC mit größerer
Auflösung erforderlich wird, um die Spannungsänderung überhaupt messen
zu können?
Ich dachte, dass wäre der eigentliche Grund für den Einsatz des
Operationsverstärker, damit das kleiner werdende Spannungssignal
aufgrund der hohen Kräfte überhaupt messbar wird.
MfG
Plattschnecke schrieb im Beitrag #6419110:
> Käptn Balu schrieb:>> nicht bis 4448 N>> So ein Zufall (oder bist Du der Freitagszahlentroll?)>> nix für ungut aber 1 N 4448 mit 0,15A 100V ist eine miniatur bzw. nur> einige mm-große universaldiode (1N 4148-Derivat) also doch ein Troll!
Zu dumm, um das Datenblatt des Sensors zu lesen.
"This sensor can measure up to 4,448 N (1,000 lb)."
Käptn Balu schrieb:> Wieso legt man als Spannungsreferenz an den Sensor eine negative> Spannung an?
Na weil man nach dem invertierenden Verstärker eine positive
Ausgangsspannung haben will.
Man könnte argumentieren: Spannungsteiler reicht, weil man mit dem
billigen Ding sowieso nicht messen kann, sondern sowieso nur
Schätzwerte bekommt.
MaWin schrieb:> weil man nach dem invertierenden Verstärker eine positive> Ausgangsspannung haben will.
Ergänzend sei angemerkt, dass bereits für kleine Ausgangsspannungen um
0V ein OP auch eine negative Versorgungsspannung benötigt, auch wenn es
sich um einen reil to rail OP handelt. Der rail to rail OP wäre
allerdings mit negativen Versorgungsspannungen im 100mV Bereich schon
zufrieden.
Die andere Variante wäre mit einer virtuellen Masse zu arbeiten.
Allerdings wäre wäre der Offset im Bereich der halben
Versorgungsspannung in den nachfolgenden Stufen zu beseitigen.
Dieter D. schrieb:> Ergänzend sei angemerkt, dass bereits für kleine Ausgangsspannungen um> 0V ein OP auch eine negative Versorgungsspannung benötigt, auch wenn es> sich um einen reil to rail OP handelt. Der rail to rail OP wäre> allerdings mit negativen Versorgungsspannungen im 100mV Bereich schon> zufrieden.
Einige R2R-OPV können negative Spannungen im mV-Bereich auch ohne
negative Betriebsspannung verarbeiten. Es gab z.B. ein Voltmeter-
IC, welches -99mV bis +999mV anzeigte.
Harald W. schrieb:> Einige R2R-OPV können negative Spannungen im mV-Bereich auch ohne> negative Betriebsspannung verarbeiten.
Er meint den Ausgang, nicht den Eingang, da geht schon ein LM324 bis
-0.3V
> Es gab z.B. ein Voltmeter-> IC, welches -99mV bis +999mV anzeigte.
Und das in einer Zeit ohne R2R. Es war der Eingang.
Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)
>Ergänzend sei angemerkt, dass bereits für kleine Ausgangsspannungen um>0V ein OP auch eine negative Versorgungsspannung benötigt, auch wenn es>sich um einen reil to rail OP handelt. Der rail to rail OP wäre>allerdings mit negativen Versorgungsspannungen im 100mV Bereich schon>zufrieden.
Da der Sensor aber offenbar immer einen endlichen Widerstand hat, hat
der OPV es auch nie nötig, bis auf genau 0V runtergehen zu müssen.
Käptn Balu schrieb:> Ich dachte, dass wäre der eigentliche Grund für den Einsatz des> Operationsverstärker, damit das kleiner werdende Spannungssignal> aufgrund der hohen Kräfte überhaupt messbar wird.
Jain...der OP verstärkt das Signal immer gleich (von Randbedingungen mal
abgesehen). Entweder du schaltest den OP erst zu, wenn dein Signal in
den schlecht aufzulösenden Bereich kommt oder du teilst - aus Sicht des
AD-Wandlers - den Gesamtbereich von vornherein in mehrere Bereiche auf.
Die Frage wäre auf jeden Fall, welche Auflösung du denn in dem oberen
("kleiner werdenden") Druckbereich überhaupt benötigst? Da sind noch
wichtige Angaben nötig!
Gruß Rainer
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