Hallo,
ich hab ein kleines Problem mit der Offsetspannung.
Ich habe eine DMS- Messbrücke (Vollbrücke mit Rosetten-DMS). Das Signal
will ich mit einem Instrumentenverstärker verstärken. Damit ich das
Signal auch deutlich auslesen kann, brauch ich eine sehr hohe
Verstärkung (ca. 1000). Jetzt habe ich das Problem, dass ich allerdings
schon aufgrund des Offsets bei kurzgeschlossenem Eingang des
Instrumentenverstärkers (INA 128 von TI)am Ausgang schon 2.7V anliegen
hab.
Die Offsetkompensation via Poti wird in dem Fall auch nicht
funtionieren, da man nach dem Einbau auch nicht mehr ohne ziemliche
"Bauarbeiten" an die Platine ran kommt.
Gibt es eine Methode (IC, Schaltung....) um den Offset immer automatisch
zu kompensieren?
Danke für die Antworten
Steffi schrieb:
> Verstärkung (ca. 1000). Jetzt habe ich das Problem, dass ich allerdings> schon aufgrund des Offsets bei kurzgeschlossenem Eingang des> Instrumentenverstärkers (INA 128 von TI)am Ausgang schon 2.7V anliegen> hab.
Das würde bedeuten, dass der Eingangsoffset bei 2,7mV liegt. Das
Datenblatt behauptet aber, der wäre maximal 50µV (bzw. 125µV in der
billigeren A-Ausführung). Entweder hast du falsch gemessen, die
Schaltung schlecht aufgebaut, bist einer Fälschung aufgesessen, der
Baustein ist kaputt, oder TI hat gelogen (hab ich eins vergessen?) ;-)
Unabhängig davon: Wie groß ist der Offset der DMS-Brücke? Wenn dieser
ebenfalls im mV-Bereich liegt, helfen auch Chopper & Co nicht mehr, dann
muss die Kompensation schon vor dem Verstärkereingang ansetzen.
>Gibt es eine Methode (IC, Schaltung....) um den Offset immer automatisch>zu kompensieren?
Das hängt jetzt ganz von deiner Applikation ab. Sinn würde es nur
machen, im spannungsfreien Zustand des DMS einen Nullabgleich
durchzuführen. Wenn das Signal digitalisiert wird, braucht man ja nur
den Offset abzuziehen. Wenn das ganze analog bleiben soll, musst du den
Ref-Pin des INA128 mit entsprechender Spannung beaufschlagen, dass das
Ausgangssignal 0 wird.Diese Spannung kann man entweder mit Poti oder
einem D/A Wandler erzeugen, wobei letzters wohl wieder auf eine MC
Schaltung führt.
Grüße
>Unabhängig davon: Wie groß ist der Offset der DMS-Brücke? Wenn dieser>ebenfalls im mV-Bereich liegt, helfen auch Chopper & Co nicht mehr, dann>muss die Kompensation schon vor dem Verstärkereingang ansetzen.
In der Regel sind die DMS bei hohem Offset defekt. Wenn man ein wenig
Meßgenauigkeit braucht, sollte man die Kompensation durch Austausch des
DMS vornehmen.
Hallo,
danke schon mal die ganzen Vorschläge.
An den DMS kann der Fehler nicht liegen, da wir die Spannung bei
kurzgeschlossenen Eingängen des INA128 gemessen haben. Des muss also was
internes von den ICs sein.
Gruß Steffi
Steffi schrieb:
> An den DMS kann der Fehler nicht liegen, da wir die Spannung bei> kurzgeschlossenen Eingängen des INA128 gemessen haben.
Das habe ich schon so verstanden. Mein Einwand von weiter oben ging
dahin, dass es wenig Sinn hat, den Offset des Verstärkers auf Teufel-
komm-raus zu optimieren, wenn am Ende der Gesamtoffset hauptsächlich
durch die DMS-Brücke bestimmt wird.
Trotzdem scheint natürlich auch an der INA bzw. der Schaltung darumherum
etwas faul zu sein, dem auf den Grund gegangen werden muss. Vielleicht
misst du mal an allen 8 Pins des Bausteins die Spannung mit dem Multime-
ter gegen GND und postest die Ergebnisse. Am besten schaust du zusätz-
lich mit dem Oszi nach, ob an keinem der Anschlüsse das Signal schwingt
oder übermäßig verrauscht ist.
Da fällt mir gerade noch etwas ein: Arbeitest du mit einer symmetrischen
Spannungsversorgung und hast den Ref-Pin an GND angeschlossen? Wenn
nicht: Wie sieht die Versorgung und die Beschaltung des Ref-Pins aus? Da
kann man einiges falsch machen :)
servus
der beitrag ist zwar schon sehr alt, aber ich hätte da noch eine
variante für eine automatische offsetkompensation...
also für den fall das der verstärker auch als quad-modul zum einsatz
kommen kann, gäbe es die möglichkeit, mit hilfe von zwei weiteren opv`s
das offset "komplett" zu entfernen.
da es sich beim quad modul ja um vier identische typen handelt (gleicher
temp.koeff. usw...), kannst du vom zweiten opv beide anschlüsse auf
masse legen und mit der gleichen verstärkung (also auch gleiche
widerstände usw) beschalten. somit wird nur das offset verstärkt,
welches rein theoretisch und zu 99% auch das selbe ist wie von
eigendlichen signal verstärkenden opv. mit dem dritten opv baust du dir
einen subtr. mit verstärkung 1 auf. an dem schließt du die ausgänge der
beiden anderen opv an.
somit wird bei jeder temperatur automatisch das offset sehr genau
beseitigt. ein gut funktionierender filter (kondensator mit in der
rückführung) sorgt für volle zufriedenheit.
hoffe das hilft weiter...
es funktioniert auch einwandfrei, hab es selbst aufgebaut da ich eine
solche lösung auf arbeit auch entwerfen musste für pyro- und
thermopiledetektoren...
tschö!
Der konsequente Weg gegen Offsets bei einer DMS Brücke ist es die Brücke
nicht mit Gleichspannung anzuregen, sondern mit Wechselspannung. Als
Nebeneffekt hift das auch gegen das 1/f Rauschen.
Der Beitrag ist zwar schon sehr alt, aber ich hoffe, meine Lösung des
Problems ist für ander doch noch interressant.
Steffi schreibt, sie hätte den Offset bei kurzgeschlossenem Eingang
gemessen.
Ich vermute, die beiden Eingänge des Instrumentenverstärkers waren dabei
nicht mit einer auf Masse referenzierten Spannung verbunden!
Ulrich schrieb:> Der konsequente Weg gegen Offsets bei einer DMS Brücke ist es die Brücke> nicht mit Gleichspannung anzuregen, sondern mit Wechselspannung. Als> Nebeneffekt hift das auch gegen das 1/f Rauschen.>
Finde ich sehr gute Idee!
Hättest du dazu mal bitte einen konkreten Schaltplan etc. ?
Hallo Steffi,
bei einem Wechselspannungssignal kann man mit einen I - Regler den
Offset kompensieren. Also ein simpler Integrator auf den virtuellen GND
führen.
Gruss Klaus.
Eine Schaltung für die "Wechselstromanregung" findet sich z.B. bei LT in
Appl. Note 96 . Ist da aber mehr ein umschalten der Polarität mit
MOSFETs.
Echte Wechselspannung (z.B. 10 kHz) kenne ich von älteren DMS
Verstärkern von HBM.
Wenn man mit Wechselspannung mißt, ist der Offset nicht mehr so wichtig.
Da reicht dann ein einmaliger abgleich oder es geht auch ganz ohne.
Mh, eine tolle Möglichkeit Offsets zu kompensieren in weitaus höhrere
Größenordnnung als das Signal sind Feedback-Verstärker.
Sie bieten eine Stromrückführung und der vom DC-Anteil verursachte Strom
kann so vor der Verstärkung kompensiert werden. Hier kann auch direkt
ein Temperatureinfluss ausgemerzt werden.
Zu den vorherhigen Beiträgen kann ich nur folgende Stichworte nennen:
Modulationsverstärker, Trägerfrequenzverfahren, Demodulation,
Additionstheoreme, Bandpässe ...
genauer ausführen möchte ich das somit nicht ...
schöne Grüße
Ehrhardt
