Hi,
Ich bin neu hier und konnte leider in der Suche kein passendes Thema
finden.
Ich baue für mein kleines Hobby simracing ein bremspedal mod.
Ich habe eine Wägezelle welche ich mit einem ina125 single supply
(gnd-Vcc+) verstärke. Als Versorgungsspannung habe ich 5v und 3,3 v zur
Verfügung. Das Lenkrad welches ich benutze erwartet eine maximal
Spannung von 3,3 v und liefert diese selbst auch zur Versorgung aus. Die
5v hole ich zum testen von meinem arduino uno.
Je nachdem ob ich als Versorgung 3,3 v benutze bekomme ich maximal 2,5v
output oder bei 5v einen output von 4,1v.
Meine Fragen sind:
bekommt man es hin mit einem ina125 bei 3,3v Versorgung auch 3,3v output
zu bekommen?
Oder ist es besser die 5v zu nehmen und den output von 4,1v auf 3,3v
runterzuregeln?
Vielen dank für die Antworten im voraus und sollte eine Schaltung
benötigt werden so fertige ich diese gerne an.
Viele Grüße
Jan
Jan Schumacher schrieb:> bekommt man es hin mit einem ina125 bei 3,3v Versorgung auch 3,3v output> zu bekommen?
Das Datenblatt sagt nein.
Output = V+ - 1.7V. mehr garantiert TI nicht.
ALso den INA125 an 5V anschliessen. Zum Schutz des ADC kannst du ja eine
Klemmdiode gegen 3.3V legen.
H.Joachim S. schrieb:> Vielleicht gibts was passendes mit rail-to-rail-Ausgang, dann kommt man> i.a. schon ganz gut hin.
Ich hab noch einen tl081 rumliegen ist der dafür geeignet? Hast du sonst
einen konkreten Vorschlag? Finde mich im opamp Wald nur schwer zurecht.
Helmut L. schrieb:> Zum Schutz des ADC kannst du ja eine Klemmdiode gegen 3.3V legen.
Was bewirkt das genau?
Jan Schumacher schrieb:> Ich hab noch einen tl081 rumliegen ist der dafür geeignet? Hast du sonst> einen konkreten Vorschlag? Finde mich im opamp Wald nur schwer zurecht.
Dem reichen noch nicht mal die 5V.
Jan Schumacher schrieb:> Was bewirkt das genau?
Das dein ADC gegen Spannung ueber 3.3V geschuetz ist.
Helmut L. schrieb:> Das dein ADC gegen Spannung ueber 3.3V geschuetz ist.
Verstehe ich das also richtig, dass wenn ich die Wägezelle drücke und
die Spannung auf über 3,3v steigt die Spannung einfach nicht mehr
durchgelassen wird und quasi dann bei 3,3v stehen bleibt?
LT1789
Externe Begrenzung ist so eine Sache. Mit den einfachen Sachen (Z-Diode)
baust du dir immmer Nichtlinearitäten nahe an der Begrenzung ein oder du
musst was aktives bauen.
Betreib doch deinen INA125 mit 5V und stell die Verstärkung so ein, dass
du nicht nennenswert über die 3,3V kommst.
Jan Schumacher schrieb:> Verstehe ich das also richtig, dass wenn ich die Wägezelle drücke und> die Spannung auf über 3,3v steigt die Spannung einfach nicht mehr> durchgelassen wird und quasi dann bei 3,3v stehen bleibt?
So isses. Soll nur deinen ADC schuezen.
3.3V
|
K
A
|
INA------100 Ohm------+--------ADC
Begrenzt die Spannung auf 3.3V + Diodenspannung.
Jan Schumacher schrieb:> Helmut L. schrieb:>> Begrenzt die Spannung auf 3.3V + Diodenspannung.>> Das werde ich direkt mal ausprobieren! Vielen dank.
Die Begrenzung ist aber in solchen Fällen im Normalfall immer die
"schlechtere" Lösung!
H.J Seifert hat da schon die passende Antwort zu geschrieben!
Die Begrenzung setzt man in den allermeisten Fällen ein um Signale die
im Normalbetrieb normalerweise NICHT erwartet werden zu kappen um so bei
Störungen oder Betrieb der Schaltung ausserhalb vorgesehener Specs. die
nachfolgenden Stufen zu schützen. Einfach als ZUSÄTZLICHE Maßnahme.
Um Signale im Normalbereich in der Spannungshöhe zu verringern setzt man
auf andere Mittel. Der einfachste Weg um das Nachträglich zu machen ist
ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen, ggf. gefolgt von einem
Impedanzwandler
(OP mit Verstärkung 1, (Wer es mag kann je nach Anwendung natürlich auch
einen Verstärker mit negativer Verstärkung nehmen)
aber in deinem Fall ist es sogar noch einfacher!
Der INA125 ist doch ein Regelbarer Verstärker. Dessen Verstärkung ist
zwischen 4 und 10k einstellbar. Ich kann mir irgendwi nicht vorstellen
das die Ausgangsspannung deiner Wägezelle unverstärkt schon bei 1 V
liegt! Da könnt man sich den Instrumentenverstrker ja glatt sparen!
Also liegt entweder ein Schaltungsfehler vor oder der Verstärker ist auf
mehr als vierfache Verstärkung eingestellt!
Welchen Wert hat denn bei dir der Widerstand zwischen PIN8 und PIN9 des
INA? Diesen evtl. leicht erhöhen und es sollte passen. Berechnen oder
Ausprobieren. Gut wäre eine maximale Ausgangsspannung von etwa 3V oder
leicht darunter. Halt weit genug weg von irgendeiner einsetzuenden
Begrenzung, aber hoch genug um die Auflösung des AD Wandlers möglichst
gut auszunutzen...
Die Spannungsbegrenzung ab 3,3V würde ich allerdings trotzdem einsetzen.
Aber nicht um das "normale" Ausgangssignal zu begrenzen, sondern um bei
Betrieb des INA mit 5V oder mehr die nachfolgende Schaltung bei einem
Schaltungsfehler oder Defekt (z.b. wenn sich eines der beiden mit den
Eingängen verbundene Kabel der Wägezelle löst). Denn in einem solchen
Fall könnte auch bei korrekter Verstärkungseinstellung die Spannung
deutlich über 3,3V liegen.
Gruß
Carsten
Carsten S. schrieb:> Die Spannungsbegrenzung ab 3,3V würde ich allerdings trotzdem einsetzen.> Aber nicht um das "normale" Ausgangssignal zu begrenzen, sondern um bei> Betrieb des INA mit 5V oder mehr die nachfolgende Schaltung bei einem> Schaltungsfehler oder Defekt (z.b. wenn sich eines der beiden mit den> Eingängen verbundene Kabel der Wägezelle löst). Denn in einem solchen> Fall könnte auch bei korrekter Verstärkungseinstellung die Spannung> deutlich über 3,3V liegen.
Genau fuer diesen Fall war die Begrenzung gedacht. Kleine Details
erhoehen die zuverlaessigkeit der Schaltung.
Helmut L. schrieb:> Genau fuer diesen Fall war die Begrenzung gedacht. Kleine Details> erhoehen die zuverlaessigkeit der Schaltung.
Dann hab ich mich zu undeutlich ausgedrückt. Es ist der Fall den Carsten
beschrieben hat.
Carsten S. schrieb:> Der INA125 ist doch ein Regelbarer Verstärker. Dessen Verstärkung ist> zwischen 4 und 10k einstellbar. Ich kann mir irgendwi nicht vorstellen> das die Ausgangsspannung deiner Wägezelle unverstärkt schon bei 1 V> liegt! Da könnt man sich den Instrumentenverstrker ja glatt sparen!> Also liegt entweder ein Schaltungsfehler vor oder der Verstärker ist auf> mehr als vierfache Verstärkung eingestellt!
Die Wägezelle gibt bei 0 Druck 0V aus. Im Moment habe ich bei 0 Druck
verstärkt eine Spannung von 190mV was ich auf den offset voltage
schiebe.
Ich weiss leider gerade nicht auswendig wie hoch der Rg ist aber ich
glaube der war bei 220Ohm. Ich rechne aber noch mal aus wie der
Widerstand sein muss. Dementsprechend sollte sich ja auch der offset
Voltage reduzieren oder?
Jan Schumacher schrieb:> Die Wägezelle gibt bei 0 Druck 0V aus. Im Moment habe ich bei 0 Druck> verstärkt eine Spannung von 190mV was ich auf den offset voltage> schiebe.
Nein das ist bei der single-supply Versorgung bei diesem OP normal.
Was nach oben für die maximale Aussteuerung gilt, gilt auch nach unten.
Das Datenblatt sagt Typisch 0,15V bis maximal 0,3V kann die sein.
Ist halt kein Rail to Rail OP
GeGe schrieb:> Nein das ist bei der single-supply Versorgung bei diesem OP normal.> Was nach oben für die maximale Aussteuerung gilt, gilt auch nach unten.> Das Datenblatt sagt Typisch 0,15V bis maximal 0,3V kann die sein.> Ist halt kein Rail to Rail OP
So wie ich das verstehe haben die rail to rail Amps aber auch einen
output Swing von einigen millivolt richtig?
ths schrieb:> Schau dir mal den LTC2053 an.
Der zum Beispiel 20mv bis 6mv
Jan Schumacher schrieb:> Der zum Beispiel 20mv bis 6mv
Das hängt von der Last am Ausgang ab (also vom Ausgangsstrom des
Versärkers), und die angegebenen Werte sind für einen
Instrumentenverstärker extrem gut. Ohne Spannungsabfall am
Ausgangstransistor schafft man halt auch kaum einen Stromfluss am
Ausgangstransistor. (das gilt auch für Rail-to-Rail Verstärker)
Schau dir zum Vergleich im Datenblatt des INA125 mal die letzte
Abbildung auf S. 5 an:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina125.pdf
Der "gestrichelte" Bereich rechts oben in diesem Bild gibt dir an, wo
sich Eingangs(gleichtakt)spannung und Ausgangsspannung des INA125 bei
einer Versorgung mit 0v..+5V befinden dürfen.
Ein Instrumentenverstärker macht für deine Anwendung eigentlich nur
Sinn, wenn deine Wägezelle differentiell ausgewertet werden muss (also
zwei Ausgänge hat, deren mittlere Spannung ungefähr bei Vcc/2 liegt und
deren kleine Differenzspannung du bestimmen willst).
Wenn deine Wägezelle einen massebezogenen single ended Ausgang haben
sollte, dann wärst du mit einem Rail-to-Rail OPV besser bedient als mit
einem Instrumentenverstärker. Die meisten Instrumentenverstärker kannst
du mit einer Eingangs(gleichtakt)spannung so nahe an der Versorgung
nicht richtig einsetzen (der LTC2053 gehört da zu den Ausnahmen).
Achim S. schrieb:> Ein Instrumentenverstärker macht für deine Anwendung eigentlich nur> Sinn, wenn deine Wägezelle differentiell ausgewertet werden muss (also> zwei Ausgänge hat, deren mittlere Spannung ungefähr bei Vcc/2 liegt und> deren kleine Differenzspannung du bestimmen willst).
Das ist bei meiner Wägezelle nicht der Fall. Es ist diese hier:
https://www.tinkerforge.com/de/shop/load-cell-50kg-czl601.htmlAchim S. schrieb:> Wenn deine Wägezelle einen massebezogenen single ended Ausgang haben> sollte, dann wärst du mit einem Rail-to-Rail OPV besser bedient als mit> einem Instrumentenverstärker
Kannst du mir dazu einen vorschlagen?
Den LTC2053 probiere ich aber dennoch auch aus weil ich das ganze Theme
recht spannend finde :)
Jan Schumacher schrieb:> Achim S. schrieb:>> Ein Instrumentenverstärker macht für deine Anwendung eigentlich nur>> Sinn, wenn deine Wägezelle differentiell ausgewertet werden muss (also>> zwei Ausgänge hat, deren mittlere Spannung ungefähr bei Vcc/2 liegt und>> deren kleine Differenzspannung du bestimmen willst).>> Das ist bei meiner Wägezelle nicht der Fall. Es ist diese hier:> https://www.tinkerforge.com/de/shop/load-cell-50kg-czl601.html
Doch, dass ist bei deiner Wägezelle dann genau der Fall.
Das ist eine ganz gewöhnliche Vollbrücke. Grün und Weiss sind die
differentielle Ausgänge.
Was ist das denn für ein Lenkrad, und wie wird denn das Signal
weiterverarbeitet?
GeGe schrieb:> Doch, dass ist bei deiner Wägezelle dann genau der Fall.> Das ist eine ganz gewöhnliche Vollbrücke. Grün und Weiss sind die> differentielle Ausgänge.
Das würde ja bedeuten, dass ich bei 5v Betriebsspannung zwischen Grün
und Weiss 2,5V messen müsste, was nicht der Fall ist. Oder hab ich dich
Falsch verstanden?
GeGe schrieb:> Was ist das denn für ein Lenkrad, und wie wird denn das Signal> weiterverarbeitet?
Das ist ein Thrustmaster T500rs mit nem T3PA-PRO Pedalset. Wie es genau
weiterverarbeitet wird kann ich leider so nicht sagen, da ich es nicht
weiß und die Schaltung nicht kenne.
Wie es bis dato funktioniert kann ich dir sagen. Ein Poti, der bei
drücken des Pedals die Spannung von 0-3,3V regelt. Die Auflösung dabei
beträgt 10bit.
Jan Schumacher schrieb:> Das würde ja bedeuten, dass ich bei 5v Betriebsspannung zwischen Grün> und Weiss 2,5V messen müsste, was nicht der Fall ist. Oder hab ich dich> Falsch verstanden?
Hab deinen Beitrag noch einmal gelesen. Hatte dich Falsch verstanden,
kann den Beitrag leider nicht editieren.
