Verstärker für Messbrücke

Der INA125 ist vergleichsweise teuer.

Wenn schon aus einzelnen OPs aufgebaut, dann besser die Schaltung mit 3 
OPs, die ist weniger Empfindlich auf Fehler der Widerstände und OPs. 
Sinnvoll wären dabei 2 bessere OPs mit wenig Offset, etwa MCP6v27. Der 
3. OP ist unkritisch.

Olaf Rechtner schrieb:
> wie man mit dem MCP6002 am einfachsten eine
> DMS-Vollbrücke auswerten könnte

Deine Schaltung kann so nicht funktionieren.

Du musst DIE DIFFERENZ zwischen den Messbrückenanschlüssen ermitteln und 
auf GND beziehen (oder auf VCC/2 weil man nicht nur drücken sondern auch 
ziehen kann ?)

Ein Differenzverstärker wäre einfach, wenn deine Messbrücke tatsächlich 
3 und 15 Ohm hat, also so niederohzmig wäre.

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm

Vermutlich ist sie aber hochohmiger, so daß ein Instrumentenverstärker 
her sollte

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffamp.htm

Das kann man fertig kaufen (siehe INA115) oder sich nach Bild 4 aus dem 
MCP6001 und einer Handvoll echt präziser Widerstände selber aufbauen.

Wenn deine Messbrücke nicht abgeglichen ist, und ohne Druck nicht exakt 
gleiche Spannungen liefert, dann könnte die Ausgangsspannung ohne Druck 
negativ sein, was nicht gemessen werden kann. Man kann dann die 
Messbrücke abgleichen durch einen zusätzlichen Widerstand (eventuell 
einstellbar als Poti). Damit auch bei leichten Druck die Sapnnung schon 
0V überschreitet und gleich Änderungen im Messwert ergibt.

GOOGLE fragen: strain gauge bridge excitation

Vielen Dank für die vielen Rückmeldungen! Ich werde die von Max H im 
ersten Beitrag genannte Schaltung einmal ausprobieren. Die scheint mir 
noch recht günstig und ausreichend genau. Da ich eine schwankende 
Eingangsspannung habe und über längere Zeit nur wenig Driften zulassen 
kann (Thema Versorgungsspannungsdurchgriff) macht es meines Erachtens 
Sinn einen zweiten OPV zu spendieren. Ich schreibe noch mal für die 
Nachwelt was dabei rausgekommen ist.. kann aber ein paar Tage dauern.

Grüße
Olaf

Siebzehn Zu Fuenfzehn schrieb:
> Eine DMS Messbruecke liest man nun mal nicht vergleichsweille guenstig
> aus.

Widerstände oder Brückenspannungen werden überhaupt nicht "ausgelesen", 
allerhöchstens gemessen oder weiterverarbeitet.

Das "auslesen" kommt gleich nach Standart und Wiederstand.

Max H. schrieb:
> Olaf Rechnter schrieb:
>> Da ich eine schwankende
>> Eingangsspannung habe
> Wenn du die Versorgungsspannung der Brücke auch als Referenzspannung für
> den ADC verwendest, dann verursacht eine Änderung der
> Versorgungsspannung keinen Messfehler

Ja genauso habe ich es vor (Anschluss Vref an VDD)

> die Drift der Offsetspannung des
> OPVs macht dir aber immer noch einen Strich durch die Rechnung, wenn du
> nicht ab und zu einen Offsetabgleich (Tara) machst.

Ich verstehe dass so, dass es einmal eine Verschiebung gibt bei 
Temperaturänderungen (beim MCP6002 wohl typischerweise 2,0 µV/°C) und 
zum anderen wegen Alterungseffekte (in gleicher Größenordnung?).Ich habe 
aber kein Gefühl dafür, was das am Ende ausmacht. Ich möchte mit dem 
Verstärker mit Hilfe eines DMS über längere Zeit eine Gewichtsmessung 
vornehmen (0-5kg), ein Tara wäre allerdings nur rund alle 6 Monate 
möglich.

Du hast Recht, die mechanischen Teile liefern auch Fehler... Seitens der 
Genauigkeit wäre ein Fehler <10% ausreichend - aber ich glaube ich muss 
am Ende den fertigen Aufbau über eine längere Zeit austesten um das 
Messergebnis vernünftig bewerten zu können ;-)

Ich möchte gerne die beigefügte Wikipedia-Schaltung realisieren. Spricht 
etwas dagegen, die Widerstände R1 und R2 gleich auszulegen? Wenn ich es 
richtig verstehe ist es nur wichtig, dass die Verhältnisse R2/R1 auf 
beiden seiten gleich sind wegen der Offsetspannung.
Wenn eine Verstärkung von rund 1.000 eingestellt werden sollwären dass 
dann R1 = R2 = 51 kOhm, Rgain = 91 Ohm. Rein rechnerisch käme dann eine 
Verstärkung von 1.123 raus. Sind das geeignete Widerstandswerte oder 
sollte man besser Mega-Ohm Widerstände verwenden - gibt es da Vor- und 
Nachteile?

Grüße
Olaf

Lass das sein, und kauf dir einen Instrumentenverstaerker.

Olaf Rechtner schrieb:
> Rein rechnerisch käme dann eine Verstärkung von 1.123 raus.

Wenn du 1000 haben wolltest, wäre das eine erhebliche Abweichung.

> Sind das geeignete Widerstandswerte oder
> sollte man besser Mega-Ohm Widerstände verwenden

Keine Mega-Ohm weil dann die Eingangsströme des OpAmps verfälschend 
wirken, aber auch nicht unter 1k Ohm weil dann die Treiberleistung des 
OpAmp nicht reicht, deine 51k sind in Ordnung.

Der integrierte Verstärker schaut ganz gut aus ist aber doch zu teuer. 
Das ganze sollte mit dem "Drumherum" nicht mehr als 5 Euro kosten - für 
den Fall dass ich es mal zur Produktionsreife schaffe :-)

Ich teste es erst einmal mit den o.g. Widerständen - mal sehen wie die 
Ergebnisse sind.

Stop... habe gesehen dass die Chinesen das Teil für unter 1 EUR 
anbieten. Insofern ist der Baustein doch interessant. Leider muss ich 
aber für meine Messung 4 Halbbrücken auswerten. Ich habe jeweils 2 
zusammengeschaltet so dass ich auf 2 Vollbrücken komme. Die Ergebnisse 
der beiden Messungen wollte ich im Prozessor addieren und so auswerten.

Der HX711 hat allerdings nur einen "richtigen" Messkanal für die 
Auswertung des DMS - gibt es die Teile auch mit 2 vollwertigen 
Messeingängen?

Grüße
Olaf

Habe gelesen dass jemand Teile der Messbrücken parallel geschaltet hat 
so dass man mit einem HX711 auskommen würde - ist das gängige Praxis?

Ja, das ist gängige Praxis. Dafür müssen aber ein paar Veraussetzungen 
erfüllt sein (z.B. Ruhespannung).
Gut, 10% ist keine zu große Anforderung, aber glaube dem Hacky, Dir 
fehlen viele Grundlagen. Es treten Effekte auf, von denen Du nicht mal 
ahnst, dass sie existieren (z.B. Ecklastabhängigkeit, 
Biegemomentabhänigkeit, Befestigung. Kriechen wurde ja schon genannt).

OK - wenn ich es richtig sehe einfach die Versorgungsspannung parallel, 
genauso wie die Messleitungen. Dadurch sinkt natürlich der 
Messwiderstand - ich hoffe der HX711 stört sich nicht daran ;-)

Hat jemand vielleicht noch 1-2 Stück von den HX711 Bauteilen? Die gibt 
es sonst leider nur auf fertigen Modulen zu kaufen... das ist nicht das 
was ich brauche. Wenn jemand vielleicht 2 Stück hat würde ich sie gerne 
für rund 10 EUR pauschal kaufen wollen.

Grüße
Olaf

Das hört sich gut an Johannes - ich wäre Dir echt dankbar wenn Du Dich 
dann melden würdest.

Eine Frage zum Anschluss. Weiß jemand ob meine Anschluss-Skizze anbei so 
stimmt? Ich möchte 4 Halbbrücken zu 2 Vollbrücken verschalten, die dann 
parallel durch den HX711 ausgewertet werden können.

Grüße
Olaf

Hältst Du es wirklich für sinnvoll zwei Brücken parallel zu schalten?

Irgendwie klappen sich dabei, bei mir die Zehnägel hoch.

Die ursprüngliche Idee der Brücke war doch mal eine, von vielen 
Toleranzen befreite, relative Spannung, zur Verfügung zu stellen.

Wirf doch mal eine halbe Pupille auf die Theorie der Brücke.

Amateur schrieb:
> Hältst Du es wirklich für sinnvoll zwei Brücken parallel zu schalten?
>
> Irgendwie klappen sich dabei, bei mir die Zehnägel hoch.
>
>

Das hört sich schmerzhaft an.

Aber es scheint oftmals so gemacht zu werden, wurde oben im Thread 
bereits bestätigt. Ich denke wichtig ist den "Wirksinn" der DMS-Teile zu 
beachten, im "sw"-Ast (Zeichnung oben) sollte meines Erachtens bei Druck 
eine Widerstandsvergrößerung stattfinden, in dem "r"-Ast dagegen eine 
Widerstandsverringerung.

Ich lasse mich aber gerne eines Besseren belehren...

Harald Wilhelms schrieb:
> Das wäre auch für uns interessant. Ich habe mich beruflich mit
> Präzisionsmessungen beschäftigt. Da wurde sogar darüber gesprochen,
> das ein Gehäuse, welches auch als Montagebasis verwendet wurde,
> am besten 10 Jahre ruhen sollte, damit es sich setzt.
> Gruss
> Harald
Gleich neben dem Weinkeller wird ein Gehäusekeller eingerichtet.  ;D

Johannes? Hast du mittlerweile was von den HX711 gehört?

Grüße
Olaf