DMS Verstärker Eigenbau / Nullpunktdrift

[Dirk (Gast)]

Hallo,
habe lange gesucht, aber nichts passendes gefunden.
Daher die Eigenkonstruktion eines DMS (Dehnmessstreifen) Verstärkers. S. 
Anlage.
Das Teil habe ich bereits auf einem Steckboard aufgebaut und es läuft 
weitgehend.
Der besonders hohe Bereich der Nullpunkteinstellung (+-200%) kommt 
daher, dass die angeschlossenen Messbrücke sehr hohe Nullpunktversätze 
haben.
Die Messbrücke wird mit 5 V DC versorgt (JP3 auf 1-2, JP2 auf 1-2)

Frage 1: Sieht jemand in Bezug auf EMV Prüfung problematische 
Schaltungsteile ?

Frage2: Seltsamerweise driftet der Nullpunkt am Pin6 des AD620 sehr 
stark bei Temperaturänderung. Durch  Fingerauflegen auf den AD620, also 
eine Temperaturerhöhung von ca. 20 auf 35 °C  wandert die 
Ausgangsspannung des AD620 um ca 2,5 mV, also etwa um (2,5mV/522mV) 0,5 
%.

Gruß Dirk

[Helmut S. (helmuts)]

Das könnte auch Thermospannungen durch ungleiche Erwärmung der Kontakte 
sein. Schon 10uV am Eingang, was wohl weniger als 1°C 
Temperaturdifferenz ist, ergibt 2mV am Ausgang des Verstärkers. Versuch 
mal nur einen IC-Eingangspin zu erwärmen ob du den Effekt verstärken 
kannst.
Es gibt dann auch noch Offset-Effekte durch mechanische Spannnungen auf 
den Chip.

[ArnoR (Gast)]

> Frage2: Seltsamerweise driftet der Nullpunkt am Pin6 des AD620 sehr
> stark bei Temperaturänderung. Durch  Fingerauflegen auf den AD620, also
> eine Temperaturerhöhung von ca. 20 auf 35 °C  wandert die
> Ausgangsspannung des AD620 um ca 2,5 mV

Bei einer Verstärkung von 209 und einer Temperaturänderung von ca. 15K 
entspricht das einer Offsetdrift von ca. 0,8µV/K, das passt doch gut zum 
Datenblattwert von max. 0,6µV/K.

[Ulrich (Gast)]

Beim Finger Auflegen hat man leicht auch noch einen Temperaturgradienten 
am Chip selber, und der kann zusätzliche Fehler verursachen.

Je nach geforderter Genauigkeit könnte der Filter für das 
Anregungssignal der Brücke ein Problem werden, einfach durch den 
Widerstand. Für den Nullpukt ist das aber erst mal nebensächlich. Wenn 
die Brücke so hochohmig ist, das eine Anregunf mit 5 V möglich ist, 
sollte der Widerstand aber kleine genug zu bekommen sein.

Die 3,3 V Zenerdioden sind oft eher schlecht vom TK. Falls man da 
Problem hat, wären Ref. ICs wie TL431 oder LM385 da deutlich besser.

[MaWin (Gast)]

D17 D18 als Z-Dioden ?

Wenn man die Brücke aus der Versorgungsspannung versorgt,
ist es Unsinn, den Nullpunkt aus einer "Referenz"spannung
zu versorgen. Er sollte dann als Spannungsteiler aus eben
derselben Versorgungsspannung gebildet werden. Wenn wie
in deinem Fall die Brücke nicht zwischen +VCC und -VCC
sondern nur zwischen +VCC und GND hängt, aber man zur
Offsetspannung +VCC und -VCC verwenden muß, spricht
einiges dafür, auch die Brücke zwischen +VCC und -VCC zu
hängen, notfalls mit Vorwiderstand.

Noch besser wäre es natürlich, sowohl Brücke als auch
Offset aus einer REFERENZspannung zu gewinnen, und da
sind Z-Dioden wohl nicht ganz die Wahl.

Die Leitung von -Sign zu der 4-20mA Buchse und 200 Ohm
an Masse versteh ich nicht.

[m.n. (Gast)]

Ulrich schrieb:
> Die 3,3 V Zenerdioden sind oft eher schlecht vom TK.

Zum einen das und zum anderen würde ich den Offset am TL074 korrigieren 
und diesen als Inverter betreiben. Die Tiefpass-Wirkung von C36/C43 
kommt dann auch voll zur Geltung. REF kommt auf AGND.

Was mich irritiert, ist die Verbindung vom 4-20mA-Ausgang zum -Eingang 
des AD620. Es mag eine geniale Idee sein, aber die Eingänge vom AD620 
würde ich brav symmetrisch aufbauen und jeden 
Überspannungs-EMV-Klummpatsch entfernen, der nicht zwingend notwendig 
ist.

Fraglich ist auch, ob die DMS-Brücke nicht einen viel höheren TK hat, 
als die Verstärkerschaltung.

[Dirk (Gast)]

Danke für die Hinweise.
Die 4-20 mA Brücke ist nur für den Prototypen, da noch nicht klar ist, 
ob der DMS Sensor mit oder ohne Verstärker kommt.
Wenn der DMS Sensor schon einen 4-20 mA Verstärker drin hat, dann stecke 
ich einfach beide Jumper auf 2-3 um, um den gesamten DMS Verstärker auf 
der Platine zu bypassen.
Gruß DIrk

[Purzel H. (hacky)]

Fuer erhoehte Anforderungen ... Wenn man die Thermo Driften weghaben 
will, dann verwendet man AC ueber der DMS Bruecke. Dann AC Versterker 
und am Schluss einen Synchrongleichrichter.