Welche Schaltung um 5 mV zu messen mit ADC

Mit dem AD-Wandler des ATMega geht es ohne weiteres nicht. Der Wandler 
hat 10 bit, das sind 1024 Stufen. Bei 5 V Messbereich sind das 5 mV pro 
Stufe, da macht ein Signal (idealerweise) gerade eine Stufe.

Der ATMega kann aber seine Eingänge paarweise zur Differenzmessung 
verschalten, und dann gibts auch noch 20x Vorverstärker. Hab diesen Mode 
selber noch nicht benutzt, könnte mir aber vorstellen, dass es ohne 
externen OP klappt.

Hallo Andreas,

Ich nehme an dass Dein Sensor eine Brueckenschaltung hat. Da muss dann 
die Spannung differentiell gemessen werden. Seh Dir mal die folgenden 
Links an:

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_8/9.html

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electronic/opampvar6.html

http://www.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN1318.pdf
(Sehr gute App Note)

http://focus.ti.com/lit/an/slyt144/slyt144.pdf

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/871

http://www.analog.com/UploadedFiles/Associated_Docs/324555617048500532024843352497435735317849058268369033Fsect2.PDF

(Figure 2.7 ist eine brauchbare Schaltung) Du musst nur Aufpassen dass 
der Brueckenausgang richtig am OP-Amp angeschlossen ist, dass also bei 
Druckanstieg die Ausgangsspannung ansteigt.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00251a.pdf


http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/38-05/AD8555.html


Das solllte Dir einen Ueberblick mit Loesungsbeispielen geben koennen. 
Sonst Google mal unter dem Begriff "pressure sensor bridge scircuit"

Eine Standard Op-Amp Differentialverstaerkerschaltung muesste fuer 
einfache Anwendungen ausreichen. Wie Du in den Beispielen siehst, werden 
in der Industrie hauptsaechlich Instrumentationverstaerker eingesetzt.

Gruss,
Gerhard

Instrumentierungsverstärker oder Instrumentenverstärker heisst der.
http://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentierungsverst%C3%A4rker

Oh wow, danke für die Antworten.

Also der Sensor ist der MPXH6115A, ob der jetzt eine Brückenschaltung 
hat weiß ich nicht, soweit ich das verstehe gibt der einfach eine 
spannung aus, die proportional zum Druck ist.

Die ganzen Dokus werd ich mir mal zu Gemüte führen...

Gruß Andreas

@Instrumentierungsverstärker oder Instrumentenverstärker heisst der.

Danke fuer die Berichtigung. Da ich nicht in einem Deutschsprachigen 
Land lebe, sind mir leider viele Fachausdruecke nicht bekannt. Ist mir 
gar nicht aufgefallen dass ich das Wort halbenglisch geschrieben hatte.

Gruss,
Gerhard
(aus Edmonton)

Hallo Andreas,

habe mir das Datenblatt angesehen und da stellte es sich heraus dass 
dieser Sensor ja schon einen Messverstaerker eingebaut hat. Ist ja ein 
ganz feiner Sensor;-) Der Ausgangspannungsbereich liegt im Bereich des 
ADC. Die Spannung ohne Druck ist Vs (Minimum Pressure Offset) = 0.2V. 
Die maximale Ausgangsspannung ist 4.7V, also das Delta = 4.7-0.2V = 
4.5V.
Dein ADC muss nur einen Messbereich bis 5V haben was normal bei 5V 
gespeisten Mikros mit internen ADC Normal ist. Es sieht so aus als ob 
Dein Problem scon geloest ist.

Was kosten die MPXH6115A eigentlich und wo gibt es die in Deutschland?

Gruss,
Gerhard

Hi Gerhard,

Den Sensor hab ich über Ebay bekommen ansonsten kann man für 12 USD ein 
paar Samples von Freescale bekommen.

Das Problem ist, dass ich Luftdrücke messen will, die spielen sich grob 
im Bereich von 900-1070 hPa, also 90 kPa - 107 kPa. Laut Datenblatt ist 
das irgendwo zwischen 3.5 und 4.25 Volt, d.h. ich muss in genau diesem 
Bereich verdammt genau messen können, um den Luftdruck zu bestimmen, 
daher die Idee das irgendwie zu verstärken.

Oder geht das doch direkt mit dem internen ADC?

Gruß Andreas

Hm, wahrscheinlich steh ich voll aufm Schlauch, aber gehen müsste es 
doch, wie Gerhard gesagt hat:

- 5 V als referenz nehme
- macht bei 10 Bit Auflösung = 1024 Schritte zu je (ca) 5 mV
- wenn jetzt 1kP = 45 mV sind, sind alle 5mV (also pro messbarer 
Bereich) 1/9 kPa=1,11 hPa drin.

Ok ist jetzt nicht supergenau, aber für erste Funktionstests müsste es 
erstmal reichen. Danach kann ich mich ja an den Opamp wagen.

Oder hab ich was grundlegendes übersehen?

Gruß und Danke nochmal

Andreas