Hallo :) ich habe vor den einen Druck in einem Behälter zu messen. Dafür habe ich einen MPX53GP Drucksensor, Betriebsspannung 3-6V, änderung von 1,2mV/kPa, FS von 90mV. Ich will das ganze mit einem Arduino UNO bearbeiten. Jedoch muss das Signal vorher verstärkt werden, da ich nur im Bereich bis 10kPa messen will. Ich habe eine Nichtinvertierenden Verstärkerschaltung genommen, aber irgendwie mache ich was Falsch. Ich habe eine Betriebsspannung von 5V, habe am Ausgang des OPV eine Spannung von 4,2V und bei Druckänderung ändert sich die Spannung nicht. Ich hatte gehofft am Ausgang irgendwie 3V heraus zu bekommen und bei Druckänderungen bis 4,5 V oder so. Was mach ich Falsch? Ich habe bei OPVs ehrlich gesagt so gut wie keine Erfahrungen :( noch nicht :) Die Große Schaltung hatte ich auch im Internet gefunden, jedoch funktioniert die auch nicht irgendwie *.* LG Phil
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Der Drucksensor arbeitet in Brückenschaltung. Die Spannung, die proportional zum Druck ist tritt zwischen den beiden Ausgängen Vout+ und Vout- auf. Diese kann man mit dem Digital-Multimeter im 200mV Bereich messen (natürlich nur wenn der Druck anliegt). Damit ist die Funktion des Sensors geprüft. Zur Auswertung setzt man den Instrumenten-Verstärker ein. (siehe obigen Link von Max). Die notwendige Offset-Einstellung kann man per Software im µC vornehmen. Die Operationsverstärker benötigen in der Regel eine positive und negative Betriebsspannung.
Ok hab mir das mit dem OPV angeschaut und jetzt zumindest heraus gefunden wie man es richtig dimensioniert :) Meine Frage, der Drucksensor hat 1x Gnd, 1x V+, 1x out + und 1x out -. Wenn ich die Spannung zwischen GND und out+ messe bekomme ich 2,75 V heraus, bei max Druckänderung ändern sich nur hinten z.B. die mV also von 2,752 zu 2,768v. Wenn ich an out+ und out- messer ist nur die Spannungsänderung zu sehen also die 16mV. Nur weis ich nicht wie ich diese 16 mV Änderung so verstärken kann das ich nen Wert bei 3 V heraus bekommen. Da es 2 Ausgänge am Drucksensor sind, brauche ich die 2 Verstärkerschaltungen? 2x Nichtinvertierender Verstärker? Oder ein Differenzverstärker? LG
hallo Nautilus , danke für die Antwort. Ok dann werde ich mich gleich morgen früh mal mit dem Instrumenten Verstärker beschäftigen :) Die OPVs brauchen eine positive Spannung und eine negative. Also reicht es nicht aus an + meine 5V zu legen und an - meine masse?
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ich habe mir das mit der Verstärkerschaltung mal angeschaut und ein bisschen rum probiert. Dabei habe ich die Werte, wie im Bild zu sehen, heraus bekommen. Stimmt das so oder ist da was Falsch? Kann ich als OPV auch einen LT1352 CN8 nehmen? Oder sollte ich lieber den LM 1458D bestellen? LG :)
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Einen Instrumentenverstärker aus einzelnen OPs zusammenzusetzen, erfordert eine Handvoll präzise übereinstimmende Widerstände, ca. 0,02 % so als Größenordnung. Schlecht privat beschaffbar, groß und teuer. Im LT1167 ist das alles schon integriert, und das für wenig Geld. Siehe Datenblatt.
Philipp K. schrieb: > Kann ich als OPV auch einen LT1352 CN8 nehmen? Oder sollte ich lieber Bei 12mV Eingangssiognal ist ein OpAmp wie der > den LM 1458D bestellen? mit 6mV Eingangsoffsetspannung völlig fehl am Platze. Das ist ein Audio-OpAmp bei dem es auf Gleichspannungsgenauigkeit nicht ankommt. Der LT1352 ist 10 mal besser, aber musst du wirklich nur auf 1% genau messen ? Es gäbe genauere, weit genauere, und es gäbe sie fertig wie MCP6N16
Da mach ich es mir doch lieber einfacher und nehme so einen :) Also brauche ich an meinen Drucksensor eigentlich nur direkt einen LT1167 oder MCP6N16 Anschließen und am Augang kommt dann was brauchbares raus? :) Wo erkenne ich im Datenblatt wieviel er Verstärkt? Da ich ja von 0,0034V - 0,0046V messen will und am Ausgang dann etwas bei 3V herausbekommen will.
Philipp K. schrieb: > Ich habe eine Betriebsspannung von 5V, habe am Ausgang des OPV eine > Spannung von 4,2V ... Der OP ist in der Begrenzung. Die vollen 5V kann er nicht ausgeben, weil das kein Rail-to-Rail OP ist (Datenblatt - Electrical Characteristic - Output Swing). Bei 5V Versorgung und 1kΩ Last sind dort typisch 4V angegeben. Simuliere deine Schaltung doch mal mit LTSpice. Dann kannst du, ohne dich in Messstrippen zu verheddern, gucken, wo es klemmt.
Philipp K. schrieb: > Wo erkenne ich im Datenblatt wieviel er Verstärkt? Die Verstärkung eines OPs spielt für die Schaltung grundsätzlich erstmal keine Rolle. Wie stark das Signal verstärkt wird, wird durch die Beschaltung des OP festgelegt. Die Leerlaufverstärkung des OP ist frequenzabhängig und nimmt wie bei einem TP 1.Ordnung ab. Im Datenblatt ist diese Frequenzabhängigkeit der OP-Verstärkung durch das Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt (GBW) charakterisiert.
Auf den ersten Blick gefällt mir die Single Supply-Fähigkeit des MCP6N16 (0...5.5V). Bitte vor dem Einsatz prüfen, ob die Eigenschaften passen. http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20005318A.pdf Die Verstärkung von 100 reicht noch nicht. Mit weiteren OPV ergänzen. Das entschärft zusätzlich die Empfindlichkteit auf kapazitive Last des Ausganges (Figure 4-11 und 4-12) Es gibt da noch einen Hinweis auf kapazitive Empfindlichkeit der Eingänge (4.4.6 SOURCE CAPACITANCE) Verstärkung GDM = 1 + RF / RG EQUATION 4-1 auf Seite 37 vom Datenblatt Das Schema auf der Titelseite hilft beim Einordnen der FIGURE 4-1 von Seite 37
Die Verstärkung von LT1167 oder INA118 ist V=1+49400/RG. Rg ist der verstärkungsbestimmende Widerstand, die Verstärkung kann man damit durchaus im Bereich 1...10000 wählen. Je nach Anforderungen an die Präzision kann das auch eine Kombination aus Festwiderstand mit Abgleichpoti sein.
ok das klingt schonmal alles gut :) Andere Frage, wie würde meine Schaltung denn dann aussehen? Ich bin etwas überfordert :( ich habe einen MPX53GP Drucksensor und an out+ und out- bekomme ich 0,0034 - 0,0046V herraus. Wie könnte die Schaltung aussehen wenn ich 5V Betriebsspanung zur Verfügung habe? Könntet ihr mir da helfen? :)
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ich habe da mal was zusammen geschaltet. Würde das so funktionieren? oder fehlt da etwas? :)
Nein, das funktioniert so überhaupt nicht. Lies das Datenblatt des LTT1167 oder des INA118, da sind genug Beispielschaltungen drin. Weiterhin muss man beachten, dass Ein- und Ausgänge von (Instrumenten)Verstärkern allgemein nicht ganz an die Betriebsspannung heranreichen. Bei Rail-to Rail spezifizierten Bauteilen ist das etwas besser, aber nicht perfekt. Wenn du eine Wheatstonebrücke mit Energie versorgst, ist das Brückenausgangssignal proportional der Speisespannung. Das bedeutet aber auch, dass Schwankungen oder thermische Drift der Speisespannung in das Ausgangssignal eingehen.--> Niemals und gar nie nicht eine Brücke aus der allgemeinen Elektronikspeisung versorgen, es sei denn, dir kommt's auf 10 % nicht an.
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danke für die Antwort :) Sorry für die vielen Fragen, ich bin da nicht wirklich fit in der Sache :( Ich habe mir das Datenblatt mal angeschaut und die 2Figuren gefunden. Jetzt bin ich nicht sicher ob ich mit den Beiden was anfangen kann oder welche Figur ambesten geeigent wäre :( bzw. wie die Schaltung überhaupt aussehen könnte :( Könntes du mir da vielleicht etwas zeigen :)
Dabla LT1167 p. 1 Dabla INA118 p. 19 Eine Quelle der Weisheit: http://www.linear.com/search/search.php?q=strain%20gage AN-43 Bridge Circuits
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Hallo, ich bin es mal wieder. Ich bin irgendwie nicht weiter gekommen :( bei dem INA118 habe ich das Bild gefunden. Kann ich damit was anfangen, um mein Signal des Drucksensors von einer differenz Spannung (33mV bis 46mV) auf 3V zu bekommen um so die Werte mit dem Microcontroller ausweten zu können? Ich bin bei dem Tham nicht wirklich fit :( LG
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