Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DMS Kraftsensor Versorgungspannung über Linear- oder Schaltregler


von Paul (Gast)


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Hallo,

ich möchte einen DMS KraftSensor (Eingang 10V Ausgang 0-20mV) betreiben, 
als Eingangspannung für die Platine habe ich 24V - Verpolungsschutzdiode 
jetzt stellt sich mir die Frage wie erzeuge ich am Besten die 10V aus 
den 24V? Per Schalt- oder Linearregler? Oder eine Kobination aus beiden? 
Die Spannung sollte schon sehr stabil sein (wenig ripple) umn die 
Messergebnisse nicht all zu sehr zu beeinflussen (ADC 16bit mit 128x 
Verstärkung). Jedoch möchte ich mir auch keine extra Heizung einbauen 
(24V -> 10V per Linearregler?) Die Strombelastung wird wohl max 100mA 
(wohl eher 50mA) nicht überschreiten bei 2 angeschlossenen Sensoren.

Kann mir da jemand n Tip geben wie man das am Besten angeht?
Muss zugeben das sich meine Erfahrungen mit Schaltreglern nur auf den 
LM7805 Ersatz von Recom R78E05 beschränken.

von Herbert (Gast)


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Nimm einen Schaltregler für 24->12 V (Ausgabgsspannung frei einstellbar) 
und dann hinterhergeschalten einen low ripple Linearregler für die 
letzten 2V.

von Harald W. (wilhelms)


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Paul schrieb:

> Die Strombelastung wird wohl max 100mA
> (wohl eher 50mA) nicht überschreiten bei 2 angeschlossenen Sensoren.

Bei Verlustleistung um 1W sollte man sich die möglicherweise
entstehenden Probleme durch Schaltregler ersparen. Natürlich
kann man auch mit Schaltreglern eine "saubere" Versorgung
bauen. Die Frage ist, ob Du das kannst.

von Paul (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Natürlich
> kann man auch mit Schaltreglern eine "saubere" Versorgung
> bauen. Die Frage ist, ob Du das kannst.

Das ist eine gute Frage, die ich natürlich pauschal mit Ja beantworten 
würde ;) aber ich denke du hast da schon recht, einfacher für mich wirds 
wohl mit nem Linearregler.

von Michael B. (laberkopp)


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Paul schrieb:
> Die Strombelastung wird wohl max 100mA
> (wohl eher 50mA) nicht überschreiten bei 2 angeschlossenen Sensoren.

Linearregler. Bei 25mA pro Sensor lohnt es nicht, über Schaltregler 
nachzudenken.

Man könnte auch beide Sensoren in Reihe an 20V anschliessen, die per 
Linearregler aus den 24V gemacht wurden. Da kann es sogar etwas knapp 
werden mit der zur Verfügung stehenden Restspannung, ein LM317 tut es 
nicht mehr.

Dem OpAmp ist es egal, ob die 25mV Differenz bei ca. 5V oder 15V liegen, 
wenn er mit den 24V versorgt wird (oder den stabileren 20V).

von ths (Gast)


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Das ist eine Frage der erwünschten Präzision. Besser als paar Prozent 
wird das nicht. Die Drift der Brückenspeisespannung geht direkt in die 
Brückenausgangsspannung ein. Da reicht dir ein 8 bit Wandler.

Versuche, die Brückenspeisespannung aus der ADC Referenzsppannung zu 
erzeugen. Das setzt letztlich einen Linearregler voraus, Marke Eigenbau.

Falls die Sensoren über Steckverbinder oder eine längere Leitung 
angeschlossen werden, sind Fühlerleitungen unverzichtbar.

Wenn du DMS Sensoren parallel schalten willst, müssen sie in Kennwert, 
Eingangswiderstand und Ausgangswiderstand übereinstimmen.

von Karl (Gast)


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ths schrieb:
> Die Drift der Brückenspeisespannung geht direkt in die
> Brückenausgangsspannung ein. Da reicht dir ein 8 bit Wandler.
>
> Versuche, die Brückenspeisespannung aus der ADC Referenzsppannung zu
> erzeugen. Das setzt letztlich einen Linearregler voraus, Marke Eigenbau.

Nein, mann nimmt einfach die Brückenspeisespannung als Referenzspannung 
für den ADC, dann hat sich das Problem erledigt.

von HVV (Gast)


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von Lurchi (Gast)


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Die Spannung zur Speisung der Brücke und die Referenzspannung für den 
ADC sollten schon zusammenhängen. Je nach ADC kann man aber auch die 
Brückenspannung per Linearregler (z.B. LM317) erzeugen und dann die Ref. 
Spannung für den ADC per Spannungsteiler daraus ableiten. Bei langen 
Leitungen ggf. die Brückenspannung über zusätzliche Leitungen 
zurückführen und erst daraus die Referenz ableiten - das wird für 2 
Sensoren aber ggf. schon umständlich.

Die Frage ist ggf. ob man die Brücke wirklich mit 10 V betreiben will. 
Fehler durch die Eigenerwärmung werden bei hoher Spannung schnell 
(quadratisch) größer. Bei einer guten Verstärkerschaltung ist ggf. eine 
kleinere Spannung (z.B. 6 V) besser, auch wenn das Nutzsignal kleiner 
ist.

von ths (Gast)


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@karl. Kommt aufs gleiche raus.

von Michael B. (laberkopp)


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Karl schrieb:
>> Versuche, die Brückenspeisespannung aus der ADC Referenzsppannung zu
>> erzeugen. Das setzt letztlich einen Linearregler voraus, Marke Eigenbau.
>
> Nein, mann nimmt einfach die Brückenspeisespannung als Referenzspannung
> für den ADC, dann hat sich das Problem erledigt.

Das ist im Prinzip dasselbe (Spannungsteiler, sonst Spannungsteiler am 
verstärkenden OpAmp), man baut, was möglich ist.

Man kann auch DMS Differenzspannung messen und Brückenspeisespannung 
messen und mit der nicht damit gekoppelten (z.B. internen) Referenz 
vergleichen um ratiometerisch zu messen.

von Paul (Gast)


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Danke euch für die ganze Tips und Hinweise!
Ich werde es mit einem R7812-0.5 versuchen um aus den 24V die 12V zu 
bekommen und danach ein IFX25001TS V10 für die 10V Sensorspannung und 
mal schauen wie gut die Messwerte sind.
Ich habe vor ein paar Jahren schon solche DMS Sensoren über einen 
schnöden LM7810 betrieben und konnte mit nem 16bit ADC bei Verstärkung 
128 stabile Messwerte rausbekommen (~13 bit effektive Genauigkeit) und 
das bei max 12V Versorgung des ganzen.
Wenn die Werte zu "wackelig" / ungenau werden probier ichs mal mit den 
5V als Sensorspannung.
Der ADC wird wohl ein AD7715 werden.

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