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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DMS- Vollbrücke verstärken


Autor: Vince K. (chiron25)
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Hallo.

Ich habe einen Kraftaufnehmer der nach dem DMS Prinzip und einer 
internen Vollbrücke arbeitet.
Am Ausgang gibt er laut Datenblatt 10mV bezogen auf 5V Speisespannung 
aus. Diese Brückenspannung möchte ich gerne verstärken. Klar, ein 
Intrumentenverstärker aufgebaut mit OP Amps wäre da eine Möglichkeit. 
Meine Frage: gibt es fertige IC´s die das schon intern regeln und ich 
z.B. nur einen Poti anschließen muss für die Verstärkung und einen für 
den Offset Abgleich?
Oder hatte jemand schonmal ein ähnliches Problem und kann einen 
Schaltplan posten?

Das Signal des Kraftaufnehmers wird mit einem Mikrocontroller 
ausgewertet. Vielleicht gibts da auch noch Alternativen.

Für Tips wäre ich Dankbar. :-)

Gruss

Autor: Gasst (Gast)
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Welche Genauigkeit bei welcher Geschwindigkeit brauchst Du?

Grundsätzlich wird die Verstärkung konstant gelassen und nicht verdreht. 
Offsets rechnet der µC heraus, sodass auch hier nichts verdreht wird.

Autor: Oliver Döring (odbs)
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Es gibt für solche Anwendungen den INA125 von Burr Brown / Texas 
Instruments. Dieser enthält auch schon eine Referenzspannungsquelle.

Für eine Gesamtlösung an Einfachheit nicht zu überbieten wäre der 
LTC2412 (24 bit D/A-Wandler mit Differenzeingang für Vollbrücke), dieser 
verstärkt allerdings nicht, so daß dein 10mV-Nutzsignal nur in den 
unteren ca. 16 Bit enthalten ist. Das Rauschen wäre hier zu 
berücksichtigen. Eine rauscharme Referenzspannungsquelle brauchst du 
nicht, wenn du die unsauberen 5V dem LTC2412 als Referenz gibst, der 
Fehler löscht sich so aus. Offsetkorrektur machst du in Software.

Es gibt auch D/A-Wandler mit Differenzeingang, die eingebaute 
Instrumentenverstärker haben. Die AD77xx-Familie von Analog Devices 
hilft dir hier weiter. Es gibt aber auch von TI welche, ADS12xx oder so 
ähnlich. Wenn du ein sehr rauscharmes Signal brauchst, sind die etwas 
besser als der einfache LTC2412.

Bei richtig hohen Anforderungen wird das aber beliebig anspruchsvoll.

Autor: Oliver Döring (odbs)
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> Grundsätzlich wird die Verstärkung konstant gelassen und nicht verdreht.

Damit ein Poti den Wert ändert, muß man nicht dran drehen. Stichwort 
Temperaturkoeffizient. Instrumentenverstärker haben eine 
Eingangsoffsetspannung, die mit verstärkt wird. Je nach Anforderungen 
wird so eine Schaltung non-trivial und teuer.

Deshalb sind für "Standard-Zwecke" diese Chips, die sich "complete 
analog frontend" nennen, gut. Da kann man nicht so viel falsch machen.

Autor: Vince K. (chiron25)
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Danke für die schnellen Antworten.

Ich denke der INA125 ist für meine Anwendung gut geeignet.
Bei mir reicht die Standard Anwendung aus. Ich will nur plötzliche hohe 
auftretende Kraftänderungen erfassen. Also keine absoluten Werte. Kurz: 
wenn Dynamik ins Spiel kommt wird was abgeschaltet.

Bräuchte nur eine einstellbare Verstärkung um den Arbeitsbereich 
anzupassen. Denke das dürfte mit dem INA125 kein Problem sein.

Autor: Gasst (Gast)
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Na dann reicht auch ein einfacher OPV für 10 Cent.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Vince,

ein spezieller Chip für Deine Aufgabe ist beispielsweise der ADS1232 von 
TI. Er hat eine Verstärkung bis v=128, führt eine ratiometrische Messung 
durch und hat einen 24-Bit ADU.

Ich würde ihn aber nur nehmen, wenn Du ohnehin einen µC nehmen willst. 
Für analoge Anwendungen sind Differenzverstärker besser.


Gruß,
  Michael

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