Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärkungsfaktor für Messverstärker


von Rahul D. (rahul)


Lesenswert?

Hallo,
ich habe hier einen Drucksensor, der 2,4-4,5mV/V als Brückenspannung 
liefert.
Die Versorgung beträgt 5V.
Ich würde diese Brückenspannung nun gerne mit einem ADC messen, und 
benötige dazu natürlich einen OpAmp - in diesem Fall einen 
Instrumentenverstärker (LT1167).
Natürlich muss ich das Signal mit einem Verstärkungsfaktor übertragen.
Und da ist der Knackpunkt:
In vielen Unterlagen im Netz ist nur die Angabe von mV/V für 
Messverstärker gegeben. Was offensichtlich mit der Kalibrierbarkeit des 
Systems zusammenhängt.
Damit kann ich aber nichts anfangen, da ich den Verstärker selber baue.

Dazu habe ich folgende Berechnungen angestellt.:

Bei einer Versorgungspannung des Sensors von 5V erhalte ich als maximale 
Brückenspannung Werte zwischen 12-22,5mV.

Um das Signal maximal zu verstärken (5V), komme ich damit auf 
Verstärkungsfaktoren von
V = 5V/22,5mV = 222,22 bzw V = 5V/12mV = 416,67.

Liege ich damit richtig?

Vielen Dank und viele Grüße
Rahul

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Hallo Rahul,
Ja.
Gruss Klaus.

von Tobi H. (t0b1) Benutzerseite


Lesenswert?

Hi,

Also wenn ich mich nicht täusche dann ist die Angabe mit V/mV meistens 
die Leerlauf-Verstärkung (Open-Loop-Gain). Mit der Kalibrierung des 
Verstärkers hat das nichts zu tun. Du kannst höchsten wie bei jedem 
anderen Verstärker (OpAmp), die Verstärkung begrenzen

Deine Berechnung ist schon richtig, allerdings reicht es die maximale 
Ausgangsspannung zu nehmen also 5V/22,5mV = 222,22. Ich würde hier eine 
Verstärkung von 200 wählen (Verhältniss lässt sich gut mit Widerständen 
herstellen). Damit kommst beim Brückenvollausschlag auf max 4,5V (22,5mV 
*200).

Die Verstärkung wird, über einen oder mehreren Widerständen, zwischen 
dem Pin 1 und 8 eingestellt.

Ua= (1+ 2*24,7k/Rg) * (U2 - U1)

Die 24,7kohm sind intern verbaut. Daraus folgt dann dass:

1 + 2*24,7k/Rg = 200 sein muss. Umstellen nach Rg:

Rg = 2*24,7k / (200-1) => Rg = 248 Ohm => 240 Ohm verfügbar in der E24.

Resultierende Verstärkung ist dann A= 1 + 2*24,7k/0,24 = 206,8

von Rahul D. (rahul)


Lesenswert?

Danke für die Verifikation.

Tobias Hensle schrieb:
> Deine Berechnung ist schon richtig, allerdings reicht es die maximale
> Ausgangsspannung zu nehmen also 5V/22,5mV = 222,22.

Da ich die Sache noch abgleichen will, werde ich ein Poti verwenden...
Oder sogar eine Reihenschaltung aus Poti und Festwiderstand.

[OT]
Die Beschaltung des LT1167 ist ja auch Pippifax :D
Wenn man die Referenzspannung nicht ändern will.
[/OT]

von Kai K. (klaas)


Lesenswert?

>Ich würde diese Brückenspannung nun gerne mit einem ADC messen, und
>benötige dazu natürlich einen OpAmp

Nein, nicht unbedingt. Es gibt auch ADCs, die direkt mit dem Drucksensor 
verbunden werden können, z.B. AD7799.

>Die Beschaltung des LT1167 ist ja auch Pippifax

So hoch mit nur einem Chip zu verstärken ist nie Pipifax...

von Rahul D. (rahul)


Lesenswert?

Kai Klaas schrieb:
> So hoch mit nur einem Chip zu verstärken ist nie Pipifax...

Finde ich schon, wenn man nur eine Widerstand braucht.
Den muss ich dann auch mal in die Schaltung einpflegen.
SMD-Löten ist doch etwas anstrengend...

Und dann muss ich für den Sensor noch einen Prüfaufbau basteln...

von Bananen Joe (Gast)


Lesenswert?

Das aufbauen ist nicht das Problem, sondern ob dein OP die Verstärkung 
von 200 auch schafft. Beim LT1167 soll es laut DB aber möglich sein.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.