Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ad22151 - Wiederstände bestimmen


von Eva B. (knilch88)


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Hallo,

Ich möchte ein Magntefeld mit dem AD22151 messen, das ist ein linearer 
Hallsensor. Der Messbereich und die Ruhe-Ausgangspannung können mit 
Widerständen programmiert werden. Im Datenblatt auf Seite 5 stehen die 
Gleichungen und eine Beispielrechnung.

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD22151.pdf

Bei der Gleichung für Gain ist schonmal ein Fehler drin und zwar fehlt 
eine Klammer. Gleichung (1) müsste so heißen: Gain = (1+R3/R2)x0,4mV/G.
Damit kann ich den zweiten Teil der Rechnung nachvollziehen. Ich habe 
letztes Jahr schon mit dem Sensor gearbeitte mit einer bipolaren 
Anwendung. Dabei hat die voreingestelle Ruhe-Ausgangspannung von 2,5V 
gepasst und ich habe nur die passende Gain eingestellt.

Völlig unverständlich ist mir Gleichung (4). Immerhin komme ich 
inzwischen auf 0,375 wenn ich in Gleichung (3) statt R2 R3 einsetzte:
Offset = 1+R3/(R3+R4)x(Vcc-Vout).

Mir ist nicht klar was ich bei Vout bzw. Offset einsetzten soll. Ich 
möchte ein Offset von 0,5V. Setzte ich das bei Offset ein?Wenn ja was 
stellt Vout da.
Ich habe mir auch das restliche Datenblatt durchgelesen aber dazu nichts 
gefunden. Ich habe auch Bedenken, dass vielleicht noch mehr Fehler in 
der Rechnung sind.

Ich habe ein Excel-Sheet mit den Gleichungen erstellt um den Rechenweg 
nachzuvollziehen und der Gain-Wert passt inzwischen zur Rechung aber wie 
ich das Offset berechne ich mir nicht klar.

Ich möchte eine unipolare Anwendung mit 0,5V Offset und 0,41 Gain, also 
4,1 mV/mT.

Hat schonmal jmd mit dem Sensor gearbeitet? Sind die Gleichungen 
vielleicht doch richtig und ich kapiere es nur einfach nicht...

Gruß,
Eva

von M. S. (elpaco)


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Hallo Eva,

zumindest eine deiner Fragen kann ich dir nachdem ich das Datenblatt 
angeschaut habe vermutlich beantworten:

>Mir ist nicht klar was ich bei Vout bzw. Offset einsetzten soll. Ich
>möchte ein Offset von 0,5V. Setzte ich das bei Offset ein?Wenn ja was
>stellt Vout da.

Vout ist die Ausgangsspannung des OPAmps (Pin 5).

Da der Offset bei einer Ausgangsspannung von 0V (quiescent output) 
berechnet wird, würde ich Vout = 0V und Offset=0.5V setzen.

von Eva B. (knilch88)


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Hallo elpaco,

Die Erklärung leuchtet auf der einen Seite ein, auf der anderen wäre 
Vout dann ja immer der gleiche Wert (null), egal was ich als Offset 
möchte. Dann brauche ich ihn auch nicht extra mit in die Formel 
schreiben.
Ich habe ds Beispiel auch mit den beiden Werten gerechnet und komme auf 
ein anderes Ergebnis wie AD.

Ich werde mir jetzt zwei Potis holen und hoffen das ich was halbwegs 
vernünftiges bekomme.
Vielen Dank.

von M. S. (elpaco)


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Hallo Eva,

Vout hängt ja nicht vom Offset ab, im Gegenteil definiert sich der 
Offset in dieser Gleichung durch die Spannung, die bei Vout = 0 anliegt.

 Ich werde mir die Berechnungen gegen Abend noch anschauen und kann dir 
eventuell dann sagen, wie die Ergebnisse im Datenblatt zu Stande kommen.

von Eva B. (knilch88)


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Für die, die hier evt. drüber stolpern und ein ähnliche Anwendung haben:
Mit der verbesserten Gleichung 1 kann man sich R2 und R3 recht gut 
berechennn. Ich hatte bei einer Sensitivität von etwa 4 mV/mT R3 mit 
2kOhm und R2 mit 89,3kOhm.

Das spielen mit R4 war relativ frustrierend weil sowohl offene Klemmen 
(unendlicher Widerstand), als auch direkt verbundene klemmen das gleiche 
Ergebniss beim Offset lieferten. Der lag nach wie vor der halben 
Versorgungsspanung. Die Ruhespannung hat sich nur bei einem kleinen 
Widerstandbereich geändert. Ich kam mit R4 82,8kOhm auf ein Ruhespannung 
von 3,8V.
Die Ruhespannung hätte ich gerne noch schöner gehabt (0,5V oder 4,5V), 
aber ich hatte dann keine Lust mehr. Die Gleichung für das Offset kann 
ich bisher immer noch nicht nachvollziehen.

Gruß,
Eva

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