Hi Leute, ich muss eine Verstärkerschaltung bauen um ein Messsignal zu verstärken. Alles in allem kein grosses Problem. Aber ich muss das Signal auch skalieren können. Damit meine ich: Das zu verstärkende Signal nimmt Werte zwischen 0 und 700mV an. Der OPV soll dies auf 0-10V verstärken. ZUSÄTZLICH soll es möglich sein den Bereich des OPVs zu ändern. Z.B. das 300-400mV des Signals, 0-10V am Ausgang des OPVs entsprechen. Zusammengefasst also: 0-700mV => 0-10V oder z.B. 300-400mV => 0-10V Wie würdet ihr dieses Problem am besten lösen? Hab schon in Richtung VCA gesucht aber nix (einfaches) gefunden. Ich bin euch schon jetzt für eure Vorschläge sehr dankbar, LG Thomas
Ahh, ok. Hättest du eventuell einen Link für ein Schaltungsbeispiel parat. Werd gleich mal Google darum bemühen ;) Aber vielen Dank erstmal für den Tipp!
Üblich und einfach (Poti in Rückkopplung) ist es ja nur, die Verstärkung zu ändern, also 0-700mV -> 0-10V oder 0-70mA -> 0-10V Aber eine Untergrenze und eine Obergrenze vorzugeben, ist unüblich. Das Problem ist nicht die Schaltung, dazu tun es 2 (digitale) Potentiometer, eines für den Nullpunkt, das andere im Differenzverstärker für den Faktor, aber die Genauigkeit: Wenn du z.B. einen 10 bit A/D-Wandler hast, nun aber besser sein willst als seine 0.1%, dann brauchst du D/A-Wandler mit mehr als 10 bit Genauigkeit. Damit kannst du digitale Potis vergessen, und dich schon mal auf die Suche bei hochpreisiger Messtechnik begeben. Wenn du nur wenige Messbereiche (4?) benötigst, aber die in guter Genauigkeit, wählt man ((mercury wetted) Reed-)Relais zum Umschalten von Widerständen in OpAmp Schaltungen. Denn ein OpAmp ist mit bis zu 1uV Genauigkeit erst mal nicht das Problem.
Hallo MaWin, vielen Dank für die konstruktive Antwort! Das heisst also ich könnte eine Standard OPV-Schaltung (nicht invertierend) wie hier (http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Grundbeschaltung_mit_Berechung) verwenden. Nur das in meinem Fall R6 ein Poti ist. Wo müsste hier der Poti für die Nullpunktverschiebung sein? Das mit der Genauigkeit muss ich erst noch mal abklären, aber das ist gerade für mein Anwendungsfeld ein sehr guter Hinweis-Danke! LG Thomas
Hallo besser wäre R7 als Poti. Wichtig wäre zu wissen was du genau machen willst. Evtl. brauchst du einen Instrumentenverstärker. Dann wäre die Schaltung anders. Bei einem Instrumentenverstärker könntest du die Referenz an ein Poti hängen für den Offset und ein 2tes Poti für die Verstärkung. Wie Mawin schon schrieb: Was willst du messen? Welche Genauigkeit?
Hallo karadur, also über die Verwendung eines Instrumentenverstärkers hab ich auch schon nachgedacht. Was ich genau machen will: Ein Hall-Sensor misst ein Magnetfeld und ich möchte das vom Sensor ausgegebene Signal (eine Gleichspannung zwischen 0-700mV) verstärken. Damit ergibt sich eine Kennlinie, Hall-Spannung in Abhängigkeit vom angelegten Magnetfeld. Um die Kennlinie aber genauer bestimmen zu können, wär es ideal wenn ich mir gewisse Anteile der Kennlinie "herauszoomen" könnte. Also einfach einen bestimmten Bereich, z.B. 300-400mV, auf 0-10V verstärken. Das würde die Auflösung stark erhöhen und ich könnte mir den Verlauf der Kennlinie in diesem Bereich genauer ansehen. Da das ganze scheinbar nicht einfach über einen OPV zu lösen ist, bin ich schon mal auf eure Lösungsvorschläge gespannt. Vielen Dank schon jetzt dafür, LG Thomas
Hallo schau mal in den Grundlagen hier im Forum, da ist der Instrumentenverstärker beschrieben. Bei dem Beispiel kannst du durch Variation von R2 die Verstärkung ändern ( Poti ), Wenn du R3 nicht an GND sondern eine Spannung legst kannst du den Offset ändern.
Vielen, vielen Dank für die schnelle Antwort! Werd mich gleich mal dran machen die Schaltung zu simulieren. Ich hoffe es klappt alles :D Liebe Grüsse Thomas
Welchen OPV könntet ihr mir für den Aufbau des Instrumentenverstärkers empfehlen? Hab da leider noch keine Erfahrung... Danke!
Hallo hängt von deinen Anforderungen ab. Geh mal auf die Homepage von Farnell und gib als Suchbegriff mal INA1* ein und danach Instrumentenverstärker. Das sind fertige Instrumentenverstärker, damit sparst du dir schon mal die genauen Widerstände.
O.k. hab jetzt mal eine Schaltung mit dem IN126 simuliert und der würde eigentlich ganz gunt passen. Auch Preis und Verfügbarkeit scheinen gut zu sein. Ist gegen dieses Modell irgendetwas einzuwenden? LG Thomas
Thomas schrieb: > hab jetzt mal eine Schaltung mit dem IN126 simuliert können wir das Ergebnis mal sehen? Schaltbild, LTSpice etc....
Angehängte Dateien:
-
LTspice.png
120 KB
Ja, gerne: Hab das ganze nun so gemacht, dass ich das Verstärkungsverhältnis natürlich über den R_G ändere. Die untere Grenze lege ich über eine Offset-Spannung an V_IN- fest. Also zusammengefasst: V_IN+: Das zu verstärkende Signal V_IN-: Eigentlich Ground, aber für die untere Grenze hier die entsprechende Offset-Spannung. Ref: Erstmal an Ground. Alle weiteren Pins ganz konventionell... Mit variablem Verstärkungsverhältnis und unterer Grenze (durch Offset-Spannung), werden untere und obere Grenze fixiert. Das Potential an V_IN- regle ich über einen Spannungsteiler. Im Anhang findet ihr das .asc-File für LTspice und einen Screenshot von der Simulation. Bei der Simulation wurden die Widerstände des Spannungsteilers so gewählt, dass 300-400mV auf 0-10V verstärkt werden. Die hier anliegenden 350mV werden also auf (ca.) 5V verstärkt. Danke nochmal an alle dir mir behilflich waren. Am Mittwoch werd ich die Schaltung bauen und Erfolg oder Misserfolg posten ;) Schönen Abend noch Thomas
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