Linearisierung mit OP oder ähnlichem

[Tom (Gast)]

Hallo zusammen,

ich mache mir gerade ein paar Gedanken zum Thema Linearisierung und 
wollte da mal ein paar Ratschläge einholen. Angenommen ich habe eine 
Kennlinie wie in der hochwertigen, angehängten Paint-Grafik und ich 
möchte diese gemäß der roten Gerade linearisieren. Dann müsste ich doch 
im Bereich 1 nach einer nicht linearen Funktion abschwächen, im Bereich 
2 bleibt die Verstärkung bei 1 und im Bereich 3 müsste nach einer nicht 
linearen Funktion verstärkt werden.

Lässt sich so ein verhalten mittels OP realisieren? Dieser OP müsste ja 
dann, abhängig von der Eingangsspannung, abschwächen oder verstärken 
bzw. nichts machen.

Falls es eine Möglichkeit gibt, so etwas zu realisieren, ohne 
Mikrocontroller, FPGA etc. wäre ich über ein paar Tipps sehr dankbar.

Gruß
Tom

[Ina (Gast)]

>Falls es eine Möglichkeit gibt, so etwas zu realisieren, ohne
>Mikrocontroller, FPGA etc. wäre ich über ein paar Tipps sehr dankbar.

Ja, gibt es, mit kunstvollen Dioden-Linearisieren oder 
Analog-Mulitplizierern. Man kann auch einzelnen Kurvenabschnitten 
unterschiedliche Verstärkung, als Steigung geben, aber das wird ganz 
schnell sehr sehr aufwendig.

[MB (Gast)]

Unter der Annahme, dass deine Kennline Ua=f(Ue) anzeigt, könnte man da 
eventuell etwas mit Komparatoren machen.

Diese verwendest du um deine verschiedenen Bereiche zu unterscheiden und 
schaltest dann z.b. über einen Analogswitch die passende 
Kompensationsschaltung durch. Nur mal so eine Idee.


Nun müsste man sich noch diese Kompensationssschaltungen überlegen. Der 
mittelere Bereich sollte klar sein. Für die anderen fällt mir so spontan 
gerade nichts ein, besoners wie man dann diese umgekehrte Kennlinie in 
den Krümmungen nachbilden sollte.

Allgeimein linearisiert man eigentlich um einen bestimmten Arbeitspunkt 
und nimmt in Kauf, dass weit abseits dieses Arbeitspunktes die 
Linearisierung nichtmehr mit der Originalen Kennline übereinstimmt. Das 
spielt jedoch keine Rolle, da bei den Meisten Anwendungen die Auslenkung 
vom Arbeitspunkt eh nicht gross ist.

[MaWin (Gast)]

> Lässt sich so ein verhalten mittels OP realisieren

Siehe
http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html
zur Methode Linearisierung mit Gleichungen zweiten, dritten, vierten 
Grades.

Mit etwas Glück kann man noch die Bereichssättigung eines OpAmp 
ausnutzen (dessen Ausgangsspannung sieht unter Belastung ähnlich aus wie 
dein Bild) um gegenläufige Verstärkung (also gerade an den Randbereichen 
mehr) zu erreichen, aber ob die Kurven passen, ist Glückssache und hängt 
vom OpAmp ab.

[Ina (Gast)]

Das Bild versch_steig.PNG zeigt, wie man einer 0-10V Kennlinie drei 
unterschiedliche Steigungen verpassen kann. Die Knickpunkte liegen hier 
bei 2V und 8V. Durch Kaskadierung des oberen oder unteren 
Schaltungsteils lassen sich beliebig viele weitere Knickpunkte 
implementieren, wobei der Aufwand natürlich schnell ins Uferlose steigt.

[Tom (Gast)]

Hallo,

vielen Dank für die vielen Tipps, super Unterstützung!

Ich werde dann mal ein wenig mit OPs rumspielen, damit sollte sich mein 
Problem lösen lasse.

Vielen Dank!

Gruß
Tom