Grundlagen Wheatstone Messbrücke

[Sebastian (Gast)]

Hallo,

für eine Temperaturmessung möchte ich eine Wheatstone Messbrücke 
verwenden und die Spannungsdifferenz messen.

Meine Frage ist, wenn die Spannungsdifferenz der Brücke nicht Null ist, 
dann schwankt die Spannung mit der Versorgungsspannung der Brücke?


Grüße

Sebastian

[Frank Norbert Stein *. (franknstein)]

Denke ja.

[1234567890 (Gast)]

Die Brückenspannung ist nur im abgeglichenen Fall unabhängig von der 
Versorgungsspannung!

$$U_{Br}= U_{Versorgung}\cdot (\frac{R_2}{R_1+R_2}-\frac{R_4}{R_3+R_4})$$

Der abgeglichene Fall ist der Sonderfall, in dem der Teil

$$(\frac{R_2}{R_1+R_2}-\frac{R_4}{R_3+R_4})$$

NULL wird. Damit ist das Produkt unabhängig von dem anderen Faktor.

[Sebastian (Gast)]

Hallo,

da die typischen Linearregler ja nicht so optimal sind musste ich die 
Versirgung ein bisschen Tiefpassfiltern, erfassen und rausrechnen.

Wenn ich einen definierten Strom einpräge dann brauche ich einiges an 
Analogschaltung, wird bei Verwendung eines 16Bit ADC der dann effektiv 
14 Bit bringt nur unwesentlich genauer.

Bei 4 Leitern würde ich genau so vorgehen, Strom über Widerstand 
begrenzen, Spannungen messen und rechnen.

Grüße

Sebastian

[Achim S. (Gast)]

Sebastian schrieb:
> da die typischen Linearregler ja nicht so optimal sind musste ich die
> Versirgung ein bisschen Tiefpassfiltern, erfassen und rausrechnen.

Benutze die (gefilterte) Versorgung als Referenzspannung für deinen ADC, 
dann haben deren Schwankungen keinen Einfluss auf dein Ergebnis.

[J. A. (gajk)]

1234567890 schrieb:
> Die Brückenspannung ist nur im abgeglichenen Fall unabhängig von
> der
> Versorgungsspannung!

Wir haben damals den Strom gemessen und auf 0 abgeglichen. Dann spielten 
auch Innenwidestände im Gerät keine Rolle.

[Sebastian (Gast)]

Hallo,

das Problem ist dass man wenn man mit einem ADC in der Brücke misst 
diese nicht auf null abgeglichen ist. Also ist das Ergebnis abhängig von 
der angelegten Spannung. Natürlich kann man eine sehr genaue Spannung 
anlegen, z.b. Referenzspannung aus dem ADC über OPAmp, oder einen Strom 
in den Widerstand einprägen. Ansonsten muss man sich eine genaue 
Referenz aufbauen, ... sehr aufwendig. Oder man misst die Spannung am 
oberen Ende der Brücke mit dem ADC.

Grüße,

Sebastian

[Achim S. (Gast)]

Sebastian schrieb:
> Natürlich kann man eine sehr genaue Spannung
> anlegen, z.b. Referenzspannung aus dem ADC über OPAmp

Wenn du die Versorgung der Brücke gleichzeitig als Referenzspannung 
nimmst, ist es egal, ob diese sehr genau ist oder nicht. Drifts der 
Spannung wirken sich dann nicht auf dein Messergebnis aus! Wichtig ist 
nur, dass die Spannung nicht auf einer µs-Zeitskala schwankt (also 
während einer Umsetzung des ADC konstant ist). Deshalb die Spannung 
filtern bevor sie an Brücke und Vref des ADC geht.

Sebastian schrieb:
> Oder man misst die Spannung am
> oberen Ende der Brücke mit dem ADC.

Das machst du implizit, wenn du die Versorgung der Brücke als Vref 
verwendest.

[MT (Gast)]

Sebastian schrieb:
> das Problem ist dass man wenn man mit einem ADC in der Brücke misst
> diese nicht auf null abgeglichen ist.

Das nennt man eine Ausschlagbrücke, steht in jedem Buch, ist weniger ein 
Problem sondern ein besonderer Anwendungsfall.