Messbrücke und Instrumentationsverstärker

[Andreas R. (blackpuma)]

Hallo!

Folgende Aufgabenstellung:

Eine Messbrücke mit einem Dehnungsmessstreifen ist an einen 
Instrumentationsverstärker (od. echten Differenzverstärker) 
angeschlossen. Die Messbrücke ist vereinfacht gezeichnet. Es fehlt das 
Trimmpoti zum abgleich und der DMS ist als normaler Widerstand 
eingezeichnet.

Die Messbrücke ist abgeglichen wie man an den Messwerten erkennen kann. 
Eigentlich sollte nun am Ausgang 0V anliegen. Es liegt aber ganz was 
anderes an. Woran kann das liegen?

Der OPAMP ist nicht wie in der Schaltung ein LM324N sondern ein LM348N. 
Die 2 sind PIN kompatibel.

Ich weiß nicht mehr weiter. Bitte um Hilfe!

Danke
Andreas

[Hans (Gast)]

wo ist denn da Dein Bezugspotential? V- oder GND?

[Hans (Gast)]

V- und GND sind verbunden. Da können nicht 0V anliegen.

[Hans (Gast)]

Der Fehler ist aber wohl, dass der letzte OpAmp falsch beschalten ist. 
Dreh mal inv./nicht inv. Eingang um.

[Michael L. (Gast)]

Hallo Andreas,

zunächst die Frage, welche Jumper Du gesetzt hast, danach schaue ich's 
mir genauer an.

Was mir jetzt schon auffällt ist, daß der zweite OPV keine Verbindung 
von (-)Eingang zum Ausgang hat. Das ist normalerweise unbedingt 
notwendig, damit der OPV nicht in die Sättigung geht. Die Verbindung von 
(-)Eingang zum Ausgang führt zur Gegenkopplung. In die Richtung geht ja 
auch das Posting von Hans.




Gruß,
  Michael

[Hans (Gast)]

Da gehören keine Jumper gesetzt, das sieht man doch.

Pin 9 und 10 sind vertauscht.

[Andreas R. (blackpuma)]

Danke für die Antworten. Ich werde das gleich mal testen wenn ich wieder 
zu Hause bin. Habe den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen.

Bezugspotential ist 0V. GND und V- sind verbunden da ich hier keine 
negative Spannung benötige. Ich muss nur aufpassen das Ue1 nicht kleiner 
ist als Ue2.

Wie kann man diese Schaltung noch verbessern? Filter oder andere 
Verbesserungsvorschläge? Vielleicht andere Bauteilwerte oder andere 
Bauteile (besseren OPAMP vielleicht? Welchen)?

LG
Andreas

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Der letzte OP ist als Schmitt-Trigger geschaltet, das kann nicht 
funktionieren. Wie schon gesagt wurde müssen die Eingangspins vertauscht 
werden.

[Andreas R. (blackpuma)]

So! Neue Schaltung neues Glück. Oder auch nicht. :-(

Habe die Schaltung neu mit den PINs richtig angeschlossen. Leider wieder 
nix. Ich verstehe nicht wieso.

Die Werte ändern sich auch nur ganz wenig wenn ich beide Eingänge auf 
Masse lege. Der Ausgang bleibt immer gleich.


Gute Nacht von einem traurigen Bastler!
Andreas

[Christian A. (christian_axtmann)]

Hallo,

also der Schaltplan ist m. E. in Ordnung so.

Alternativ-ICs wären z.B.:

- CA3140 : OP speziell für unsym. Versorgungsspannung (0V/5V)
- AD620  : Fertiger Instrumenten-Verstärker

Evtl. könntest Du den Aufbau dahingehend idealisieren, dass Du eine 
symmetrische Versorgungsspannung mit +-15V nimmst, damit die OPs auch 
sicher im linearen Bereich arbeiten.

Gruß Christian

[yalu (Gast)]

Wenn die Eingangsspannungen des rechten OPVs 2,24V und 1,23V betragen,
sollte er am Ausgang normalerweise eine Spannung nahe 0V liefern. Die
gemessenen 2V sind u.a. dadurch erklärbar, dass

- der Ausgang des rechten OPVs stark belastet wird (hast du an JP2 schon
  etwas angeschlossen?),
- du die Schaltung anders als im Schaltplan aufgebaut hast oder
- der OPV defekt ist.

Christian Axtmann schrieb:
> Evtl. könntest Du den Aufbau dahingehend idealisieren, dass Du eine
> symmetrische Versorgungsspannung mit +-15V nimmst, damit die OPs auch
> sicher im linearen Bereich arbeiten.

Das stimmt. Oder wie sollte sonst bei negativer Eingangsspannungs-
differenz eine negative Ausgangsspannung zustande kommen?

[Michael L. (Gast)]

Hallo Andreas,

Dein Fehler ist die Annahme, daß Du (V-) mit Masse verbinden darfst:

Der angegebene OPV ist kein Rail-to-Rail-Verstärker. Seine 
Ausgangsspannung kommt also "von alleine" gar nicht bis zu 0V herunter. 
Genau das verlangst Du aber von IC1C.

Du mußt also entweder
- dem OPV eine negative Spannungsversorgung geben
- einen Rail-to-Rail-OPV verwenden
- den Ausgang von IC1C über einen Widerstand mit einer negativen 
Spannung verbinden (z. B. über 2k2 an -5V) oder

Punkt 3 geht nur, wenn die Last sehr gering ist.


Freundliche Grüße
Michael

[Andreas R. (blackpuma)]

Danke für eure Hilfe!

Ich habe eine Positive und Negative Spannung verwendet und schon 
funktioniert es.

Danke
Andreas