Messung von Wechselspannungen im mV Bereich

Gast #4507946
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Hallo,

ich bin relativ neu in diesem Gebiet und habe daher noch nicht viel 
Ahnung, möchte dies aber gern ändern. Im Voraus: Es kann gut sein, dass 
das was ich sage ein kompletter Schwachsinn ist, aber wie gesagt: 
Anfänger.

Zu meinem Projekt:
Für ein Schulprojekt habe ich vor ein myoelektrisches Signal mit dem 
Arduino (ich benutze den Arduino Mega 2560 R3 Rev3) zu messen und 
anschließend auszuwerten. Dieses Signal muss aber zunächst verstärkt 
werden. Das wollte ich mit dem INA 121 erledigen. Da es sich bei dem 
Signal um eine Wechselspannung handelt, müsste ich ja normal noch eine 
Offsetspannung hinzugeben, da ich ja negative Spannungen mit dem Arduino 
nicht messen kann.

Jetzt zu meiner eigentlichen Frage:
Wenn ich das Prinzip eines Instrumentierungsverstärkers richtig 
verstanden hab, dann verstärkt er die Eingangsspannung um einen gewissen 
Faktor, den ich mit einem Widerstand einstellen kann. Die 
Ausgangsspannung kann ich dann praktisch zwischen dem Ausgang und der 
Masse abgreifen. Jetzt wollte ich fragen, was passiert, wenn ich die 
Betriebsspannung nicht symmetrisch (also 2,5V und -2,5V) sondern auf 0V 
und 5V einstelle. Müsste ich dann die Ausgangspannung dann quasi 
zwischen dem Ausgangspin und 2,5 V messen? Und das wäre ja im Grunde 
genommen meine gewünschte Offsetspannung. Ich habe aber wie gesagt keine 
Ahnung von diesem Thema, also bitte verbessert mich wenn das ein großer 
Schwachsinn ist was ich sag.

Danke im Voraus,

Julius
Gast #4507973
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Julius H. schrieb:
> also komm ich quasi nicht außenrum und muss +-2,5V als Betriebsspannung
> wählen? weil ich weiß nämlich auch nicht wie ich das mit den -2,5 V
> hinkrieg,

Nein, sogar viel mehr, mindestens +7.5V und -2.5V, aber auch +12V und 
-12V gehen.
Die Spannungen muss man eben per Netzteil zur Verfügung stellen, auch 2 
9V Blockbatterien tuns erst mal.
#4508253
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Herrmann schrieb:
> Oder du versorgst den OPV mit +5 V und GND, legst den Eingang über
> einen Spannungsteiler an +2,5 V und koppelst das zu messende Signal mit
> einer Kapazität ein.



Kann ich den Eingang eigentlich dann auch auf Masse setzten? Weil wenn 
ich des richtig verstanden habe, dann kann ich bei 0V Eingangsspannung 
eine Ausgangsspannung von 2,5 V messen... Oder habe ich da was falsch 
verstanden?
Gast #4508351
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Julius schrieb:
> Wenn ich meinen INA121 mit +5V und GND versorge, Verstärkung ist sagen
> wir mal 500, ist aber egal, und ich eine Eingangsspannung von 0V habe,
> welche Spannung werde ich dann zwischen GND und dem Ausgang messen?

Wenn man von einem idealen Verstärker ausgehen würde: 0 V. In 
Wirklichkeit wird es > 0 V sein, weil der Verstärker nicht ideal ist. Du 
bräuchtest dafür einen Rail-to-Rail-Verstärker. Bei diesen ist eine 
Aussteuerbarkeit des Ausganges bis zu dem Niveau beider 
Versorgungsspannungen möglich 
(https://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker).

> Wenn ich dasselbe mit sagen wir 2mV Eingangspanung durchspielen, was
> Messe ich dann?

2mV * 500 = 1 V
#4508418
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Julius schrieb:
> welche Spannung werde ich dann zwischen GND und dem Ausgang messen?
> Wenn ich dasselbe mit sagen wir 2mV Eingangspanung durchspielen, was
> Messe ich dann?

Sollen wir dir jetzt das ganze Datenblatt vorlesen ?

"The linear input voltage range of the input circuitry of the
INA121 is from approximately 1.2V below the positive
supply voltage to 2.1V above the negative supply. "

Ein INA121 an 0V/5V kann also bloss Spannungen von 2.1 bis 3.8V messen.

Und vor deiner nächsten Frage: Es steht eine Menge mehr im Datenblatt.
#4509660
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Route 6. schrieb:
> Wenn Du nur eine Spur von Wissen auf diesem Gebiet hättest, dann würdest
> Du niemals einen Brückengleichrichter empfehlen!

Statt des Vorwurfs wäre es nicht besser zu erklären warum man es mit 
einem Brückengleichrichter nicht macht? Stm MC empfahl also Verstärken 
und Gleichrichten. Warum genau ist das jetzt schlecht? Ich denke eine 
Erklärung dazu ist sinnvoller als sich gegenseitig vorzuwerfen, dass man 
keine Ahnung hätte.
Gast #4509879
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Hallo Julius,
du kanst auch diese Schaltung verwenden. Sie verstärkt das Signal um den 
Faktor (1+(R4/R2 ll R1))*0,5 und veschiebt es um 2,5V also in die Mitte 
des Arbeitsbereichs deines AD-Wandler. Wenn deine Signalfrequenz nicht 
zu hoch ist tastet du dein Signal mehrfach in einer Periode ab und 
berechnest deine Wert.
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