Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Offsetkorrektur im uV Bereich bei Instrumentenverstärker


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von Ulrich L. (kaschpal)


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Einen guten Tag zusammen,

für einen Versuchsaufbau benötige ich eine sehr hohe Verstärkung einer 
recht kleinen Eingangsspannung, um es kurz zu machen:

Hall-Effekt: Spannung im einstelligen µV Bereich; Spannungsquelle 
ausgesprochen hochohmig; aber: Gleichspannung

Ich habe mir nach einiger Recherche (Analoge Elektronik war bis jetzt 
nicht so ganz meine Baustelle) von TI den INA128 schicken lassen, weil 
der einen Offset < 50µV besitzen soll.
Mein Aufbau (siehe Schaltplan) ist momentan noch ohne Offsetkorrektur 
und besteht aus zwei hintereinander geschalteten INA128, welche beide 
eine Verstärkung von ~1000 eingestellt haben.
Den zweiten hab ich drinnen, weil ich dort später gerne mit einem 
Stufenschalter die Verstärkung einstellen möchte. Im Moment erlaubt er 
mir im Fall der Hall-Spannung den Einsatz eines passiven Demo-Multimeter 
ohne mV Anzeige.

Das Hallelement, das ich verwende, besitzt selber ein bemerkenswert 
unpräzises Poti zu Offsetkorrektur. (Wisst Ihr, was das Zeug im 
Lehrmittelversand kostet? Aber dann die billigsten Komponenten einbauen 
-> http://www.ld-didactic.de/index.php?id=ld-artikel&a=58681&L=0 )

Nachdem die Messung der Hallspannung etwas zickt (Zehnerpotenz in 
Ordnung - Ergebnisse falsch) will ich den Verstärker erst mal trocken 
testen und vor allem den Offset direkt am ersten Verstärker korregieren.
Wenn ich beide Anschlüsse kurzschließe und auf Masse lege, kriege ich 
10V am Ausgang, der Offset vom ersten Verstärker beträgt also wohl 10µV.

Das Datenblatt schlägt die im Schaltplan eingekringelte Schaltung vor, 
die mir theoretisch auch recht plausibel vorkommt. Als Poti hätte ich so 
ein edles 10-Gänge Teil genommen und (zumindest die kleinen) Widerstände 
des Spannungsteilers in der 0.1% Ausführung.

Zu meiner Frage:
Kann das bei den winzigen Spannungen überhaupt funktionieren? Den 
Impedanzwandler brauche ich ja wohl, weil ich sonst den Spannungsteiler 
belaste, bloß der Opamp hat auch ja auch wieder einen Offset!
Und der wird bei einem normalen Opamp wohl um einiges höher sein.

Gruß und Danke!

Ulrich

von Achim S. (Gast)


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Ulrich Leutner schrieb:
> Als Poti hätte ich so
> ein edles 10-Gänge Teil genommen und (zumindest die kleinen) Widerstände
> des Spannungsteilers in der 0.1% Ausführung.

sind die +/-12V, die die Spannungsteiler versorgen, auf 0,1% genau? 
Andernfalls kannst du dir 0,1% Genauigkeit der Widerstände ebenfalls 
sparen. Ich würde einen viel größeren Abgleichbereich vorsehen (nicht 
+/-20µV), denn der Offsetabgleich greift ja an der Ausgangsstufe des 
ersten INA128 an (also nach der Verstärkung um Faktor 1000), nicht an 
dessen Eingang.

Der Kondensator an Uref1 kommt mir recht komisch vor. In welchem 
Datenblatt von TI hast du denn diesen Vorschlag gesehen? Was sagt der 
Impedanzwandler zu der kapazitiven Belastung?

Ulrich Leutner schrieb:
> Wenn ich beide Anschlüsse kurzschließe und auf Masse lege, kriege ich
> 10V am Ausgang, der Offset vom ersten Verstärker beträgt also wohl 10µV.

Nö: ich schätze der Offset ist größer, und der Verstärker kann bei einer 
Versorgung mit +/-12V nur nicht mehr als 10V am Ausgang liefern. Schau 
dir das Signal am Ausgang des ersten Verstärkers an. Das sollte noch 
nicht in Begrenzung sein, und das durch 1000 dividiert ergibt dir den 
Eingangsoffset des ersten Verstärkers.

Ulrich Leutner schrieb:
> bloß der Opamp hat auch ja auch wieder einen Offset!
> Und der wird bei einem normalen Opamp wohl um einiges höher sein.

Der stört dich nicht wirklich, den gleichst du automatisch mit ab, wenn 
du das Ausgangssignal auf 0 drehst.

Insgesamt kommt mir aber die Verstärkung (2 Stufen mit je Faktor 1000) 
ziemlich extrem vor, da kann dein Signal leicht in Rauschen und in 
Einstreuungen untergehen. Aber ich sehe gerade, dass der Versuchsaufbau 
den Halleffekt an einem Silberband misst (kein Halbleiter-Hallelement). 
Da ist die Empfindlichkeit natürlich wirklich nicht besonders hoch...

Ich würde an deiner Stelle vielleicht gleich noch einen Tiefpass 
zwischen den Stufen vorsehen, damit du wenigstens die Bandbreite des 
verstärkten Rauschens einschränken kannst.

von Ulrich (Gast)


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Ob man den extra Impedanzwandler wirklich braucht, hängt davon ab, wie 
man die kleine Spannung bereitstellt. Wegen der starken Teilung kann das 
auch so niederohmig genug werden. Groß stören tut der aber auch nicht, 
weil da die Spannungen bereits 1000 mal größer sind.

Wenn das Hall Element so hochohmig ist, werden auch Bias Ströme wichtig. 
Falls es ein Halbleiterelement ist, können die Kontakte ggf. HF 
Störungen gleichrichten - hier muss man ggf. aufpassen.

Mit dem verlinkten Element aus Silber sollten die Ausgänge eher 
ausgesprochen niederohmig sein. Ich habe so etwas ähnliches mal grob 
gemacht mit Kupfer (17 µm Platine). Das ging so leitlich mit einem OP37 
(oder OP27?) als Verstärker - beim LF Noise haben die etwa die Hälfte 
vom INA128.

Aus der Erfahrung kommt noch der Tip, auf kleine Leiterschleifen zu 
achten, sonst misst man die Induktionsspannung beim Bewegen des Magnets, 
oder Stromschwankungen, falls es ein Elektromagnet ist. Wenn der Poti so 
schlecht ist, wieso nicht einfach ein besserer Poti. Der Poti am Gerät 
gleicht auch mehr die genaue Position des Kontaktes ab, nicht den Offset 
des Verstärkers. Das sind andere Größen, vor allem wenn man etwa den 
Strom umpolt.

Bei der sehr hohen Verstärkung kommt man halt schon ggf. an die Grenzen. 
Der INA128 ist schon nicht schlecht, aber ggf. gibt es was besseres wenn 
man mehr Stromverbrauch und niederohmigere Eingänge zulässt. Mit 
getrennten Netzteilen (und einer sehr niderohmigen Schaltung) braucht 
man ggf. auch keinen Differenzverstärker.

von Ulrich L. (kaschpal)


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Hallo Achim, erstmal Danke für die kompetente Antwort!


> sind die +/-12V, die die Spannungsteiler versorgen, auf 0,1% genau?
> Andernfalls kannst du dir 0,1% Genauigkeit der Widerstände ebenfalls
> sparen.

Ok, das ist logisch.

> Ich würde einen viel größeren Abgleichbereich vorsehen (nicht
> +/-20µV), denn der Offsetabgleich greift ja an der Ausgangsstufe des
> ersten INA128 an (also nach der Verstärkung um Faktor 1000), nicht an
> dessen Eingang.

Achso, stimmt, die Referenz greift ja nach den zwei Eingangsopamps am 
Differenzenverstärker an. Gutgut :)

> Der Kondensator an Uref1 kommt mir recht komisch vor.

Hab den aus einem anderen Schaltungsvorschlag. Ich dachte, wenn die 
Impedanzwandler am Poti angreift, dann ist das ja eh reine 
Gleichspannung und der Kondensator würde lediglich sowas wie Netzbrummen 
oder höhere Frequenzen vom Schaltnetzteil ableiten.

> Nö: ich schätze der Offset ist größer, und der Verstärker kann bei einer
> Versorgung mit +/-12V nur nicht mehr als 10V am Ausgang liefern.

Doch, der kann schon noch höher, fast bis 12V. Ich denke wirklich, dass
das der Offset ist.
Hab natürlich auch das Signal zwischen erster und zweiter Stufe 
angeschaut und das ist noch nicht in der Begrenzung.

> Ich würde an deiner Stelle vielleicht gleich noch einen Tiefpass
> zwischen den Stufen vorsehen, damit du wenigstens die Bandbreite des
> verstärkten Rauschens einschränken kannst.

Das hab ich auch vorgehabt, ich hätte den bloss hinter die zweite 
Stufe gehängt, damit ich ihn für eine andere Anwendung gegebenenfalls 
auch auslassen kann. Hätte das Nachteile?

Gruß, Ulrich

von Ulrich L. (kaschpal)


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Hallo Ulrich, erstmal Danke für die kompetente Antwort!

> Ob man den extra Impedanzwandler wirklich braucht, hängt davon ab, wie
> man die kleine Spannung bereitstellt. Wegen der starken Teilung kann das
> auch so niederohmig genug werden.

Dann probier ichs erst mal ohne. Den Opamp kann man ja nimmer noch 
reinhängen.

> Mit dem verlinkten Element aus Silber sollten die Ausgänge eher
> ausgesprochen niederohmig sein.

Tatsächlich? Vielleicht habe ich mich falsch ausgedrückt, ich bin kein 
Elektrotechniker. Ich meinte hochohmig im Sinne von: "ich betrachte die 
Hallspannung als Spannungsquelle, deren Innenwiderstand groß ist"

Zumindest bei einer Netzrecherche habe ich keine Anhaltpunkte finden 
können, wie belastbar die Hallspannung ist, ich bin mal aus dem Bauch 
raus davon ausgegangen, dass die nicht besonders belastbar ist.

> Ich habe so etwas ähnliches mal grob
> gemacht mit Kupfer (17 µm Platine). Das ging so leitlich mit einem OP37
> (oder OP27?) als Verstärker

Hat ein Kollege auch mal gemacht, Kupfer ist halt von der Hallkonstante 
her ungünstig, dafür kriegt man den Querschnitt sehr billig sehr dünn :)

> Aus der Erfahrung kommt noch der Tip, auf kleine Leiterschleifen zu
> achten, sonst misst man die Induktionsspannung beim Bewegen des Magnets,
> oder Stromschwankungen, falls es ein Elektromagnet ist.

Die Schaltung hab ich eine blanke Kupferplatine gelötet, das sollte 
eigentlich passen. An den Zuleitungen kann man wenig machen, aber danke 
für den Tip, ich schau da nächste Mal, dass ich kürzere Leitungen nehm.
Im Datenblatt vom Hall-Element steht lustigerweise auch drin, dass man 
Luftströmungen während der Messung vermeiden sollte; und das ist nicht 
übertrieben.

> Der Poti am Gerät
> gleicht auch mehr die genaue Position des Kontaktes ab, nicht den Offset
> des Verstärkers. Das sind andere Größen, vor allem wenn man etwa den
> Strom umpolt.

Ja, klar, aber das Spiel ist groß genug, dass ich mir zumindest in dem 
Aufbau den Offset hab sparen können. Zusammen mit der 
Nullpunktseinstellung am Demo-Multimeter ging das recht gut.

> Bei der sehr hohen Verstärkung kommt man halt schon ggf. an die Grenzen.
> Der INA128 ist schon nicht schlecht, aber ggf. gibt es was besseres wenn
> man mehr Stromverbrauch und niederohmigere Eingänge zulässt.

Ich probiers jetzt mal in der Konfiguration weiter aus, da ist ja auch 
noch der Ehrgeiz, den Aufbau auszureizen ... :)

Gruß, Ulrich

von Achim S. (Gast)


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Ulrich Leutner schrieb:
>> Der Kondensator an Uref1 kommt mir recht komisch vor.
>
> Hab den aus einem anderen Schaltungsvorschlag. Ich dachte, wenn die
> Impedanzwandler am Poti angreift, dann ist das ja eh reine
> Gleichspannung und der Kondensator würde lediglich sowas wie Netzbrummen
> oder höhere Frequenzen vom Schaltnetzteil ableiten.

ok, dann mach den Kondensator aber an den Eingang des Impedanzwandlers, 
nicht an dessen Ausgang. Viele OPVs mögen es nicht, wenn sie zu große 
kapazitive Lasten treiben müssen, die können dann schon mal instabil 
werden.

Wenn diese Filterung am OPV-Ausgang so wie von dir gezeigt funktionieren 
soll, dann nur mit einem bestimmten OPV-Typ und mit einem bestimmten 
Wert für den Kondensator. Als allgemeiner Schaltungsvorschlag ohne 
konkrete Bauteile ist sie nicht so toll.

Ulrich Leutner schrieb:
>> Ich würde an deiner Stelle vielleicht gleich noch einen Tiefpass
>> zwischen den Stufen vorsehen, damit du wenigstens die Bandbreite des
>> verstärkten Rauschens einschränken kannst.
>
> Das hab ich auch vorgehabt, ich hätte den bloss hinter die zweite
> Stufe gehängt, damit ich ihn für eine andere Anwendung gegebenenfalls
> auch auslassen kann. Hätte das Nachteile?

Hinter dem zweiten Verstärker hast du ja schon das Multimeter im 
DC-Messbereich als Tiefpass. Den Tiefpass zwischen beiden Stufen würde 
ich vorsehen für den Fall, dass das breitbandig verstärkte Rauschen die 
zweite Stufe schon in die Begrenzung treibt. Mit dem Multimeter siehst 
du davon nichts, aber wenn du mit dem Oszi am Ausgang des zweiten 
Verstärkers misst kannst du erkennen, ob der ab und zu in Begrenzung 
geht. In dem Fall kann der Tiefpass zwischen den Stufen helfen. Momentan 
hat die Schaltung eine Bandbreite von rund 10kHz und nimmt alles an 
Rauschen und Störungen in dem Bereich mit.

Ulrich Leutner schrieb:
> Zumindest bei einer Netzrecherche habe ich keine Anhaltpunkte finden
> können, wie belastbar die Hallspannung ist, ich bin mal aus dem Bauch
> raus davon ausgegangen, dass die nicht besonders belastbar ist.

Ich würde die Hallspannung auch nicht unnötig belasten, aber das 
Metallband dürfte tatsächlich sehr viel niederohmiger sein als der 
parallel dazu liegende Verstärkereingang.

von Michael L. (Gast)


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Hallo Ulrich:

> Hall-Effekt: Spannung im einstelligen µV Bereich; Spannungsquelle
> ausgesprochen hochohmig; aber: Gleichspannung
has Du schon einmal überlegt, die erste Stufe des Spannungsverstärkers 
selbst zu bauen, beispielsweise mit einem Zero-Drift-Opamp (1µV Offset):

http://www.analog.com/en/precision-op-amps/zero-drift-low-tcvos-amplifiers/ad8551/products/product.html


Viele Grüße
Michael

von Ulrich L. (kaschpal)


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> hast Du schon einmal überlegt, die erste Stufe des Spannungsverstärkers
> selbst zu bauen, beispielsweise mit einem Zero-Drift-Opamp (1µV Offset):

Wenn ich einen Instrumentenverstärker aus diesen Teilen selber bau, muss 
ich doch wieder meine ungenauen Widerstände durch einen Offsetausgleich 
kompensieren, oder?

Aber Danke für den Tipp, vor allem den Bauteiltyp! 1µ ist wirklich 
erstaunlich wenig.


Gruß, Ulrich

von Roland L. (roland2)


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brauchst du einen Instrumentenverstärker?
Wenn du z.B. die Spannung nur anzeigen willst, könntest du für die 
Anzeige eine von der Stromquelle getrennte Versorgungsspannung nehmen.

von Ulrich L. (kaschpal)


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Danke für Deinen Rat bezüglich Tiefpass und der Kapazität!

> Ich würde die Hallspannung auch nicht unnötig belasten, aber das
> Metallband dürfte tatsächlich sehr viel niederohmiger sein als der
> parallel dazu liegende Verstärkereingang.

Mir fällt jetzt noch was ein:
Für meine damalige Messung habe ich das Thermocouple Beispiel aus dem 
Datenblatt verwendet.

http://www.ti.com/lit/ds/sbos051b/sbos051b.pdf
(Seite 10, Fig. 3)

So weit ich es verstanden habe, ist die Hall-Spannung völlig frei, muss 
also referenziert werden. Im Datenblatt schlagen die für ein 
Thermocouple (hätte ich jetzt als einigermaßen vergleichbar angesehen) 
einseitig einen 10k Widerstand vor (siehe Anhang).
Das habe ich so probiert, die gemessene Hallspannung war dann aber 
nicht linear mit dem B-Feld, sondern ist in eine Sättigung gegangen. 
Nach kurzem Rechnen, dachte ich mir, das liegt an den zu kleinen R_ref 
im Vergleich zum Innenwiderstand und hab es mit Messwiderständen a 1M, 
10M, 100M(!), 1G(!!) probiert, leider immer mit dem selben Ergebnis. Das 
war der Augenblick, wo ich abgebaut hab und mir den Verstärker mal 
trocken anschauen wollte.

Ein befreundeter Techniker konnte sich zu einem späteren Zeitpunkt noch 
düster (von der Ausbildung) daran erinnern, dass man freie Spannungen 
auf beiden Seiten referenzieren muss, wie im zweiten Anhang, die Aussage 
hab ich auch hier gefunden:

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffref.htm
(Bild 3)

Grundsätzlich hört sich das für mich auch logisch an, weil wenn ich 
(s.Anhang) die einseitige Beschaltung umschreibe, dann hängt das eine 
Potential in der Luft, das zweiseitige nicht.
Ich bin da allerdings auch von einem Eingangswiderstand von unendlich 
ausgegangen, was der IV natürlich nicht wirklich hat.

Ich hoffe, es kommt jetzt nicht blöd, weil ich die zweite Variante noch 
nicht ausprobiert habe, aber ich bin leicht verwirrt, weil im Datenblatt 
wird ja wohl auch kein Unsinn stehen ...

Gruß, Ulrich

von Ulrich L. (kaschpal)


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Roland L. schrieb:
> brauchst du einen Instrumentenverstärker?

Aber verstärken muss ich die Spannung ja trotzdem.

Gruß, Ulrich

von Achim S. (Gast)


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Ulrich Leutner schrieb:
> So weit ich es verstanden habe, ist die Hall-Spannung völlig frei, muss
> also referenziert werden.

das hängt davon ab, wie die diversen Netzteile, die du verwendest, 
zueinander liegen. Du nutzt einerseits ein Netzteil (A) um die 20A durch 
das Silberband zu treiben. Zum anderen hast du Netzteile (B), die die 
Verstärker versorgen und einen Bezug zur Verstärkermasse haben.

Wenn die Netzteile A und B einen gegenseitigen Massebezug haben, dann 
sind beide Ausgänge des Hallsensors schon absolut bezüglich der Masse 
der Verstärker festgelegt und es darf kein weiterer 
Referenzierwiderstand angeschlossen werden.

Wenn die Netzteile A und B keinen Massebezug zueinander haben, dann 
musst du tatsächlich ein Ende der Hallspannung auf die Masse deiner 
Verstärkerschaltung geben. Die Beispielschaltung mit dem Thermoelement 
in Fig. 3 des Datenblatts ist dazu gut geeignet und 10kOhm sind ein 
guter Widerstandswert. Diverse MOhm wären zu hochohmig, weil über diesen 
Widerstand der Bias-Strom des INA128 fließt. 2nA * 10MOhm ergeben 20mV, 
und die um den Faktor 1000 verstärkt bringen den Ausgang der ersten 
Stufe schon in Sättigung.

Die Referenzierung mit 2 Widerständen auf beiden Seiten mag Vorteile 
haben, wenn man mit größeren Signalen arbeitet und einen vollständig 
symmetrischen Aufbau haben will. Für deine Anwendung finde ich die 
einseitige Referenzierung völlig angemessen.

Wenn du schon eine Weile an dem Hallelement gemessen hast und auf 
unerklärliche Sättigungseffekte gestoßen bist, dann wäre mein genereller 
Rat an dich: mach einfach mal die Verstärkungen der beiden Stufen 
jeweils nur 100 statt 1000. Dann bekommst du am Ausgang immer noch 
Spannungen, die mit dem Multimeter gut zu messen sind. Und du 
verringerst die Wahrscheinlichkeit, dass irgendwo eine Verstärkerstufe 
in Begrenzung geht ohne dass du es zuordnen kannst.

von Ulrich (Gast)


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Die Hallspannung von der Silberprobe ist eine sehr niederohmige 
Signalquelle. Halt der Widerstand, denn man z.B. mit dem Multimeter 
messen kann. Die Hallprobe selber wird da bei ein paar mOhm liegen, das 
meiste kommt vom Poti für den Abgleich der Kontaktposition. Wenn es 
nicht ganz schlecht gemacht ist, wird das aber auch etwa deutlich unter 
100 Ohm sein.

So wirklich hoch muss der Eingangswiderstand also nicht sein - mehr als 
10 K Ohm sollten nicht einmal nötig sein. Bei getrennten Netzteilen 
braucht man einen Massebezug - etwa eine Verbindung des einen Kontaktes 
zur Masse des Netzteils. Einen Widerstand braucht es dabei nicht einmal 
- schaden tut er aber auch nicht groß - die Spannung wird auch nicht 
Verstärkt (das ist Gleichtaktspannung für den Instrumenten Verstärker) 
und der Widerstand belastet auch nicht die Signalspannung. Über die 
Verbindung werden vor allem der Biasstrom des Verstärkers und 
Ausgleichsstrome (z.B. Kapazitive Kopplung über die Trafos) von den 
Netzteilen fließen.  Bevorzugt sollte man den Massebezug an der Seite 
ohne den Poti machen, weil da der Widerstand der Probe kleiner ist.

Bei der Wahl des Verstärkers ist das LF Rauschen (also etwa 0,1 Hz - 1 
Hz) wichtig. Ein chopperstabilisierter Verstärker wäre da schon möglich, 
aber auch die sind vom Rauschen nicht unbedingt besser (aber etwas 
andere Frequenzen) als ein guter konventioneller OP. Es hängt etwas 
davon ab wie schnell man messen will. Der Vorteil beim Choppper OP wäre 
aber, das man nur sehr wenig (i.A. < 1 µF) Offset hat, und ggf. ohne 
Offsetabgleich auskommt, bzw. kann den Abgleich am Ausgang machen. Den 
Abgleich an der Probe braucht man aber natürlich immer noch.

Der Vorschlag mit Tiefpass ist schon richtig, bei einem Verstärker mit 
OP, kann das ggf. auch einfach ein Verstärker mit stark begrenzter 
Bandbreite sein. Wegen möglicher Störungen (etwa 50/100 Hz) wäre es gut 
wenn der Ausgangsverstärker noch etwas Reserve hat, also etwa nur ein 1 
V Bereich für das Anzeigeinstrument, aber ein Verstärker der +-5 V oder 
mehr kann.

von hilfe ein wahnsinniger (Gast)


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Fuer niedre Quellen Impedanzen : LT 1028

von Ulrich L. (kaschpal)


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> Wenn die Netzteile A und B einen gegenseitigen Massebezug haben, dann
> sind beide Ausgänge des Hallsensors schon absolut bezüglich der Masse
> der Verstärker festgelegt und es darf kein weiterer
> Referenzierwiderstand angeschlossen werden.

Das ist ja hervorragend. Die Massen muss man ja nur verbinden.

> Rat an dich: mach einfach mal die Verstärkungen der beiden Stufen
> jeweils nur 100 statt 1000. Dann bekommst du am Ausgang immer noch
> Spannungen, die mit dem Multimeter gut zu messen sind.

Ich hab mir jetzt mal die Eingänge (also: beide auf Masse gelegt) und 
den ersten Ausgang am Oszi angschaut und da sind tatsächlich haufenweise 
Schwingungen, zum Teil mit Schwebung drin. Alles über 1kHz, 
schätzungsweise vom Schaltnetzteil.
Die erste Stufe geht - glaub ich - gerade noch nicht auf Anschlag, 
aber ich werde jetzt auf jeden Fall mal auf x100 runtergehen und nach 
der ersten Stufe einen Tiefpass einfügen. Da ich sowieso nur 
Gleichspannung messen will, hätte ich jetzt 5Hz als Grenzfrequenz 
gewählt.

Eigentlich sollte ja die Gleichtaktunterdrückung einiges filtern (die 
50Hz sind nach dem ersten IV auch raus). Kann das sein, dass das bei 
höheren Frequenzen eher drin bleibt? Oder kriege ich die Eingänge 
einfach nicht symmetrisch genug?
Ein Tiefpass an den Eingängen ergibt keinen Sinn, oder?

von Ulrich L. (kaschpal)


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> Die Hallprobe selber wird da bei ein paar mOhm liegen, das
> meiste kommt vom Poti für den Abgleich der Kontaktposition. Wenn es
> nicht ganz schlecht gemacht ist, wird das aber auch etwa deutlich unter
> 100 Ohm sein.

Ich hab die Hallprobe heute mal aufgemacht: Das Poti ist ein 10R. Damit 
kann man von einer Seite der Hallspannung (da gehen zwei Anschlüsse weg) 
quasi die Mitte verschieben.

> Über die
> Verbindung werden vor allem der Biasstrom des Verstärkers und
> Ausgleichsstrome (z.B. Kapazitive Kopplung über die Trafos) von den
> Netzteilen fließen.

Achso, deshalb also lieber keine zu hohen Messwiderstände.

> Wegen möglicher Störungen (etwa 50/100 Hz) wäre es gut
> wenn der Ausgangsverstärker noch etwas Reserve hat, also etwa nur ein 1
> V Bereich für das Anzeigeinstrument, aber ein Verstärker der +-5 V oder
> mehr kann.

Sobald ich wieder Etat habe, wollte ich eh ein Netzteil dazu bauen. Der 
INA128 kann bis 18V, ich nehme an, es wäre sinnvoll, das auszuschöpfen?

von Ulrich L. (kaschpal)


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> Fuer niedre Quellen Impedanzen : LT 1028

Danke für den Tipp!

von Ulrich L. (kaschpal)


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Falls Interesse: Skizze von der Beschaltung des Hallplättchens im 
Anhang.

von Ulrich (Gast)


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Die hohe Gleichtaktunterdrückung eines INA braucht man mit getrennter 
Versorgung für den Verstärker und das Hall Plättchen nicht. Viele der 
Störungen werden eher Induktiv eingekoppelt - da lohnt es sich auf eine 
kleine Schleife und ggf. verdrillte Kabel zu achten.

Etwas Tiefpassfilterung vor dem Verstärker ist schon nicht schlecht, um 
wenigstens dir ganz hohen Frequenz (z.B. > 1 MHz) weg zu bekommen. Das 
können z.B. 100 Ohm und 10 nF sein, ggf. auch eine Ferriteperle dazu.

Als OP ist der LT1028 gut, ggf. besser die etwas langsamere Version 
LT1128. Auch ein OP27 ist auch schon ganz brauchbar und besser als der 
INA128. Wenn das Ablesen sehr langsam geht wäre ggf. ein Chopper OP auch 
eine gute Alternative.

von Ulrich L. (kaschpal)


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> Etwas Tiefpassfilterung vor dem Verstärker ist schon nicht schlecht, um
> wenigstens dir ganz hohen Frequenz (z.B. > 1 MHz) weg zu bekommen. Das
> können z.B. 100 Ohm und 10 nF sein, ggf. auch eine Ferriteperle dazu.

Probier ich auch noch aus.
Insgesamt schaut die Sache mit 100x an der ersten Stufe und einem 
100n/330k Tiefpass schon bedeutend besser aus. Das allermeiste Rauschen 
ist draussen und das, was überbleibt, schaut auch nicht recht viel 
schlechter aus, wie von der Versorgungspannung.
Im Moment gibt er mir (beide Eingänge geerdet) nach der zweiten Stufe 5V 
aus, allerdings ohne großartige Schwingungen und das liegt vor allem 
außerhalb der Begrenzung. Ich hoffe, das geht per Offsetabgleich weg, 
das Poti krieg ich erst noch.
Eigentlich sind 5 / (100*1000) = 50uV ...

Danke auf jeden Fall für die Unterstützung!

Gruß, Ulrich

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