DMS-Messystem Brückenumschaltung

Wolfgang Gast 24.09.2017 16:47 #5154079

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Hallo Zusammen,

Ich bin gerade dabei zur Messung von auftretenden Spannungen an 
verschiedenen Bauteilen ein DMS-Messystem zu entwickeln.

Die Auswertung der Messbrücke soll klassisch mittels eines 
Instrumentenverstärker mit nachgeschaltetem ADC, oder direkt mit einem 
entsprechenden ADC mit integriertem diff-Verstärker (z.B. AD7799), 
soweit so klar.

Nur stellt sich mir folgende Frage:
Ich würde gerne verschiedene Sensorkonfigurationen nutzen können 
(Viertel-, Halb-, oder Vollbrücken), und diese sollen dann auch vom 
auswertenden µC umgeschaltet werden können.

Was mir als erstes dazu einfällt:
Die Widerstände zur Vervollständigung der Messbrücke mittels Relais dazu 
schalten.

Aber irgendwie gefällt mir das nicht so ganz, gibt es da auch andere 
Lösungen?
Es gibt ja auch sog. Analogschalter (z.B. Massenweise bei TI), 
allerdings haben die alle einen Ron von 0.7 Ohm, das entspricht bei 
einem Sensorwiderstand von 120 Ohm, pro Widerstand der Messbrücke 
immerhin schon 0.6% Abweichung, auch eher uncool.

Habt ihr noch andere Ideen wie man das machen könnte?

Gruß
Wolfgang

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Lurchi Gast 24.09.2017 17:41 #5154138

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DMS als Viertelbrücke wird eher nicht gut gehen. In der Regel hat man da 
schon wenigstens eine Halbbrücke.

Man muss auch immer die Kabelwiderstände mit berücksichtigen - das wäre 
vor allem bei der Viertelbrücke ein Problem, bis zu dem Punkt dass man 
da ggf. gar keine klassische Brücke mehr nutzt, sondern nur 2 
Widerstände in Reihe und abtasten der beiden Widerstände per ADC. Der 2. 
Brückzweig wird durch den ADC ersetzt und so die Kompensation der 
Kabelwiderstände vereinfacht.

Für eine Halbbrücke könnte man ggf. immer einen Vergleichszweig mit 
laufen lassen und dann nur den Verstärker umschalten. Die 
Schalter-widerstände sind dann nicht kritisch. Es bleibt aber das 
Kabelproblem.

Für DMS kenne ich Halbbrücke mit 3 bzw. 5 Leiter Anschluss und 
Vollbrücke mit 4 bzw. 6 Leiter Anschluss. Bei der Auswertung wäre noch 
die Frage ob DC oder AC.

Bei einer AC Auswertung kann man für den Vergleichszweig einen 
Transformator nutzen, und so die Belastung reduzieren - ein guter 
Transformator liefert einen sehr stabilen Teiler, fast ohne 
Widerstandsrauschen.

Schalten kann man DC auch mit MOSFETs. Die Schalterwiderstände muss man 
ggf. wie Kabelwiderstände behandeln und ggf. kompensieren.

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