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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Brückenverstärker berechnen


Autor: Sergi (Gast)
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Hallo Zusamman,

bin kein Elektroniker und hab nun ein Problem zur Berechnung einer 
Brückerverstärker. Anbei die jpg-Datei.
Ich habe "Brückerverstärker" schon gegooglt und ein paar Literatur 
durchgelesen, keinen Erfolg.
Vielleicht kann jemand von Euch mir ein Ergebnis geben, wie sieht die 
Ausgangsspannung aus? Danke im Voraus!

Gruss
Sergi

Autor: Sergi (Gast)
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Zur Ergänzung:

Ich habe etwas ähnliches im Internet gefunden (die letzte Aufgabe des 
Anhangs).Das ist eine Messbrücke zur Temperaturmessung. Der Widerstand 
R2 kann durch ein PT100 ersetzt werden.

Gruß
Sergi

Autor: eProfi (Gast)
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1. Strichzeichnungen bitte als .png o.ä anhängen, nicht als .jpg

2. ganz einfach: am +-Eingang wird eine Sollspannung vorgegeben.
die ist U1=U*R2/(R1+R2) (Spannung am +-Eingang)

Der Ausgang wird sich so einpegeln, dass am --Eingang die selbe Spannung 
anliegt wie an +-Eingang, also U2 mit U1 gleichsetzen.
U2=R4*I4 (Spannung am --Eingang, I4=Strom durch R4)
I4=I3+I5 (Strom durch R4 = Strom durch R3 plus Strom durch R5)
I3=U-U2
I5=U5-U2 (U5=Spannung am Ausgang)

Auflösen darfst Du nun selbst.
Wenn Du gar nicht weiterkommst, melde Dich nochmal.
Darfst Dich auch melden, wenn Du's geschafft hast. ;-)  Mit Lösung.

Autor: Yob (Gast)
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Also Sergi, erstens es werden keine Hausaufgaben gemacht, da muss jeder 
selber durch. Zweitens ist dein Bild nur eine Prinzipschaltung ohne 
Werte.
Den Brückenverstärker den suchst ist dieser. Die Formel ist folgende:

Ua= -U0 * [n/((1/n)+2)] * [1-(Rf/Rx)]

Den Rest solltest du dir dann selber erarbeiten.

Grüße Yob

Autor: Sergi (Gast)
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@eProfi,

Danke für deine Tipps
ich machte folgendes:
U1 = U * (R2/R1+R2) = U2 (also pos. Eingang = neg. Eingang, virtuelle 
Masse)
U2 = R4 * I4 = R4 * (I3 + I5) = R4 * ((U-U2)/R3 + (Ua-U2)/R5)
U2 sollte durch U1 ersetzt werden.

U * (R2/R1+R2) = R4 * ((U - U * (R2/R1+R2))/R3 + (Ua - U * 
(R2/R1+R2))/R5)
Dann haben wir die Beziehnung zwischen U und Ua;

Ergebnis: U((R4 * R1)/R3 - (R4 * R2)/R5 - R2) = - Ua * (R4 * R1 + R4 * 
R2)/R5

Ist das identisch mit deinem? ;_)

@Yob,
hi, das ist nicht mein Hausaufgabe, habe nur eine ähnliche Aufgabe im 
Netz gefunden. Aber trotzdem danke ich dir für die Rückmeldung.

Gruß
Sergi

Autor: Yob (Gast)
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Dann ist jut. Ist auch net böse gemeint. ;)

Autor: Sergi (Gast)
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@Yob,

hi, ich habe eine Experiment gemacht,U0 = 5 V, Rf = 2,7 kOhm, Rx = 1 
kOhm, n = 1. Je nach deiner Formel sollte ich Ua 2,83 V bekommen, aber 
in der Praxis habe ich 4 Volt erhält. Kann jemand mir erklären, warum? 
Ich habe auch mit anderen Werten probiert, kann niemals ein 
theoretisches Ergebnis bekommen.

Gruß
Sergi

Autor: Yob (Gast)
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Ich hoof mal das du nochnicht aufgegeben hast ^^. Ja ich muss gestehen 
das ich die Abbildung auch nur aus einer Schaltungs-Sammlung fix raus 
kopiert habe. Leider musste ich jetzt beim simulieren genau den selben 
Fehler feststellen.

Da hab ich mir die Schaltung mal vorgeknöpft und zerlegt. Auf den 2. 
Blick ist die ein Summierverstärker mit zusätzlicher einstellbarer 
Verstärkung.

Autor: Yob (Gast)
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Nun, gibt die richtige Formel.

5V = U0

((U0/R1-[(U0/R3+R4)*R4])*(-R5)) + (((R5/R1)+1)*[(U0/R3+R4)*R4])

(U0/R3+R4*R4) kann man vereinfachen zu U0/2 wenn R3=R4.

Der verwendete OPV spielt eine untergeordnete Rolle hab den nur mal 
vorsichthalber genommen wegen Offset ein einfacher TL071 oder so geht 
ebenso.

Grüße Yob

Autor: Sergi (Gast)
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@ Yob

danke noch einmal.

hab R1 = 1000, R2 bis R5 = 2700 in deine Formel eingesetzt, aber das 
Ergebnis gar nicht richtig ist. In der Praxis habe ich 4 Volt.

Gruß
Sergi

Autor: eProfi (Gast)
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auf den ersten Blick fehlen in der Formel noch ein paar Klammern:
((U0/R1-[(U0/R3+R4)*R4])*(-R5)) + (((R5/R1)+1)*[(U0/R3+R4)*R4])  -->
((U0/R1-[(U0/(R3+R4))*R4])*(-R5)) + (((R5/R1)+1)*[(U0/(R3+R4))*R4])


Bin jetzt aber ehrlich gesagt zu müde und zu bequem, zu prüfen, ob jetzt 
das richtige Ergebnis rauskommt.

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