Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik INA128 bipolare Betriebsspannung


von Obi Plal (Gast)


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Brauche ich für den INA128 zwingend eine bipolare Betriebsspannung?
Wenn ja wie würdet ihr sie erzeugen? Ich habe als Spannung +5V zur 
Verfügung.
Ich will mit dem INA128 eine Wägezelle auswerten.

von Achim M. (minifloat)


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Die "Russenmethode" kennst du? Nimm einen MAX232 und mach dir mit dem 
erstmal +-9V, die du irgendwie an den Kondensatoren abzapfen kannst. Die 
bringst du dann bequem per 7805 und 7905 und vllt ein bisschen heftigem 
Filtern auf schön glatte +-5V runter.
mfg mf

von Obi Plal (Gast)


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Wie wiel Stam kann man aus dieser Schaltung ca. ziehen?
Soll ich einen RC-Filter verwenden?

von Obi Plal (Gast)


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Stimmt die Schaltung so (der Filter fehlt)?? Wie soll ich den Filter 
dimensionieren?

von Arno Nyhm (Gast)


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So einen Quatsch habe ich selten gesehen - der MAX232 hat eine interne 
Ladungspumpe mit externen Kondensatoren um die RS232-Pegel zu erzeugen - 
zusätzlich denn eben die potentialwandelnden Sender und Empfänger; 
braucht man letztere gar nicht, kann man ebenso gut einen Baustein 
verwenden der nur eine Ladungspumpe darstellt! Maxim, und natürlich auch 
andere Hersteller, haben genug von denen im Programm:
http://para.maxim-ic.com/en/search.mvp?fam=chargepumps&tree=powersupplies

Die 'Russenmethode' halte ich nur für einen temporären Breadboardaufbau, 
während man z.B. auf die Ankunft der richtigen Bauteile wartet, für 
zulässig...

Zudem ist die Angabe 'Ich brauche die Spannungen für einen INA128' zu 
mager, als dass man von ihr ableiten könnte, dass eine Ladungspumpe 
überhaupt das richtige Konzept darstellt - evtl. ist man auf andere 
Spannungswandler-Topologien angewiesen.

von Achim M. (minifloat)


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@Obi: Würde ich erst mal so versuchen, wie von dir gezeichnet. Ob dir 
die Rippleunterdrückung der Linearregler ausreicht, kannst du ja messen.
Der INA wird auch noch ein gehöriges maß an PSRR mitbringen. Ach und 
Vorsicht: die Negative Spannung hat 2 Tücken:
1. Die 79xx-Regler brauchen eine Grundlast, das Gehäuse(bei TO-220 die 
Kühlfahne) ist mit Vin- verbunden.
2. Soweit ich weiß, ist die negative Spannung im Eischaltmoment bei +5V. 
Oder hat das Maxim inziwschen besser gemacht?

@Arno: Ich weiß, dass das eine Bastelösung und nicht das Optimum ist. 
Deswegen hab ich das auch mal "Russenmethode" genannt(Ich hab nichts 
gegen Russen, bewundere sie ob ihrer meist sehr pragmatischen und 
unverwüstlichen Lösungen). Trotzdem ist der Max232 in vielen Fällen 
leichter beschaffbar also irgendein Spezialdingens(insbesondere Maxim 
soll da auch sehr wankelmütig sein, was keinen Absatz bringt, wird 
wieder abgekündigt. Nach 10 Jahren gibts das IC nicht mehr und du hast 
ein Ersatzteilproblem).

Arno Nyhm schrieb:
> dass eine Ladungspumpe
> überhaupt das richtige Konzept darstellt - evtl. ist man auf andere
> Spannungswandler-Topologien angewiesen
Das habe ich nie behauptet. Aber es stimmt, dass ein 
Nur-Ladungspumpen-IC die bessere Wahl ist. Die gibt es auch mit 
integrierten Linearreglern.
Eine weitere Idee wäre vllt. ein kleiner Çuk-Wandler, der soll für einen 
Schaltregler mit gekoppelten Induktivitäten relativ niedrige 
Ripplespannung aufweisen. Oder sonstwie, leigt ja im Ermessen unseres 
Entwicklers.

Arno Nyhm schrieb:
> So einen Quatsch habe ich selten gesehen
Sag das Maxim, es gibt ne AppNote von denen, wo das genauso gemacht 
wird...

mfg mf

PS: Man kann schon 10-20mA aus dem Max ziehen. Der kann ja jeweils auf 
einer RS232-Leitung 20mA treiben.

von gk (Gast)


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Wenn Du ein Wägezelle auswerten willst, dann musst Du erstmal klären, 
wie Du die versorgst, da sich Spannungsänderungen an der Wägezelle voll 
auf Dein Messsignal auswirken. Dazu musst Du zunächst überlegen, wie 
genau du messen musst/willst und ob dafür die 5V reichen. Daraus ergibt 
sich dann der weitere Aufbau und auch die Auswahl des passenden INA.

Prinzipiell brauchst du keine negative Versorgung, wenn Dein verstärktes 
Ausgangssignal auch nicht negativ werden muss.

Eigentlich ist der INA128 für Deine Anwendung nicht so gut geeignet, da 
die Gleichtakt-Eingangsspannung (bei UB=5V) zwischen 2V und 3V liegen 
muss. Dazu muss die Brückenspeisespannung etwas größer wie 4 Volt sein. 
Am Ausgang des INA128 sieht es ähnlich aus, die Ausgangsspannug liegt 
(bei UB=5V) typischerweise zwischen +0,9 Volt und + 4,1 Volt.

Wenn Du jetzt mit dem INA128 am Ausgang auf 0 Volt kommen willst, 
braucht der INA eine negative Versorgung von > -0.9 V.

gk

von Obi Plal (Gast)


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Ich hätte mir gedacht das ich +/- V dür den INA128 verwende und die 
Wägezelle auch zwischen +5V und -5V anschließe.

Welche Ladungspume von +5V auf -5V würdet ihr empfehlen?

von gk (Gast)


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Obi Plal schrieb:
> Ich hätte mir gedacht das ich +/- V dür den INA128 verwende und die
> Wägezelle auch zwischen +5V und -5V anschließe.

Sehr gut ?!. Dann hängt Deine Brückenausgangsspannung gleich von zwei 
Spannungen ab, die durch die Gegend driften. Zusätzlich zur 
Empfindlichkeitsdrift handelst Du Dir noch eine Nullpunktdrift ein.

gk

von Obi Plal (Gast)


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Wie sollte ich es dann am besten machen?
Ich will den INA128 verwenden da ich diesen bereits zu Hause habe.

von Obi Plal (Gast)


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Durch eine Änderung in der Schaltung habe ich jetzt auch +11V zur 
verfügung!

von Obi Plal (Gast)


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Kann ich auch die 5V für die Wägezelle und INA128 nehmen und die 
negative Spannung für den INA mit einer Ladungspumpe (ICL7660) erzeugen 
und mit einem RC-Filter filtern. Kann der INA128 diese kleinen 
Spannungen noch ausreichend gut verstärken?

von Obi Plal (Gast)


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Hier ist der Schaltplan. Ist das so in Ordnung??
Die 5V kommen aus einem LM7805 und werden auch für die Referenzspannung 
des ADC verwendet

von gk (Gast)


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Das sollte erstmal funktionieren. Bei maximaler Last geht der INA 
eventuell in die Begrenzung bei 4,1V s.o. Eventuell musst Du den 
Nullpunkt noch etwas anheben, falls Dein D-/A-Wandler nur positive 
Spannungen mißt.
gk

von Obi Plal (Gast)


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Liege ich da richtig, dass ich wenn ich den 10-bit adc des PICs verwende 
bei einem maximalen Wert von 10kg eine auflösung von 10g habe??
Wie kompliziert wäre es den MCP3421 als ADC zu verwenden und die Daten 
mit dem PIC18F4550 über I²C abzufragen??

von Obi Plal (Gast)


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Der Schaltplan dazu würde so aussehen:

von Olli O. (Gast)


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Deine Schaltung funktioniert nur wenn deine Wägezelle einen positiven 
Offset hat.

Wenn die Wägezelle bei 0kg eine negative Spannung ausgibt, hast du ein 
Problem.

von whatever (Gast)


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Hol Dir von Reichelt einen günstigen 5V--> +-5V DCDC Wandler und gut 
ist.

von Obi Plal (Gast)


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Olli O. schrieb:
> Deine Schaltung funktioniert nur wenn deine Wägezelle einen positiven
> Offset hat.
>
> Wenn die Wägezelle bei 0kg eine negative Spannung ausgibt, hast du ein
> Problem.

Dann habe ich ein Problem :(
Wie könnte ich das Problem mit dem offset lösen?

Ich werde aber die Lösung ohne MCP3421 nehmen und die Verstärkung des 
INA128 so einstellen dass ich bei 2kg 5V am ausgang habe (Gain 5000). 
Ich muss nur bis ca. 2kg Messen.
Liege ich richtig dass ich dann eine auflösung von ca. 2 Gramm habe??

von gk (Gast)


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Obi Plal schrieb:
> Wie könnte ich das Problem mit dem offset lösen?

am einfachsten durch ein kleines Gewicht.

Obi Plal schrieb:
> Liege ich richtig dass ich dann eine auflösung von ca. 2 Gramm habe??

Radio Erivan würde sagen: "Im Prinzip ja"

Hier mal eine kleine Beispielrechnung:

Standard-Wiegezellen aus der Industrie haben 2mV/V bei Nennlast, hier 
wohl 10kg. Bei 5V Speisespannung sind das dann 10mV. Bei 2kg sind wir 
damit wieder bei 2mV. 2g entsprechen dann 2 µV Ausgangssignal an der 
Brücke.

Jetzt schauen wir mal ins Datenblatt des INA128. Die Offsetspannung 
liegt schon deutlich drüber. Ebenso die Offsetspannungsdrift bei z.B 
10°K Abweichung. Und so weiter.

whatever schrieb:
> Hol Dir von Reichelt einen günstigen 5V--> +-5V DCDC Wandler und gut
> ist.

Am besten gleich wieder vergessen !

gk

von Obi Plal (Gast)


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Meine Wägezelle hat 1 mv/V Nennlast: 10kg
Welche genauigkeit kann ich mit dem INA128 mit Gain 5000 am 10-bit ADC 
des PIC18F4550 ungefär erreichen??

Wäre der AD623 die bessere wahl? konnte ich da auf die negative Spannung 
verzichten?? Der hat aber leider Gain max. 1000.

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