Instrumentation Amp Vin < V_input_offset

[User001 (Gast)]

Hallo,

ich baue eine Sensorsignalverarbeitung mit V_sensor im Bereich 4uV. Da 
ich das Signal digitalisieren möchte, soll es zuerst verstärkt werden, 
bevor es von einem 12Bit ADC ausgelesen wird.

Angenommen ich würde einen Instrumentation Amp zum vorverstärken von 
V_sensor benutzen, der einen input voltage offset von >4uV hat, wie kann 
ich diesen Offset korrigieren um meine ursprüngliche V_sensor * Gain am 
Ausgang des Instrumentation Amps zu erhalten?

Vorschläge für elegantere Lösungen sind natürlich auch herzlich 
willkommen :)

Viele Grüße und vielen Dank,
User001

[Dieter (Gast)]

Nicht einfach.  Es gibt Spezialschaltung IC mit interner Gegenelektrode.
Der Chopper-Verstaerker waere auch eine Möglichkeit.

[Purzel H. (hacky)]

Vergiss Offsetkorrekturen. Die haben eine temperaturabhaengigkeit. Was 
schon genannt wurde, Chopper OpAmp, modern als "zero offset" bekannt.
Oder Alternativ einen Lock-in Amplifier, welcher eine verbesserte 
Chopper OpAmp Ausfuehrung ist. Der ist dann auch signifikannt teurer, 
kann dann aber auch nochmals einen Faktor Hundert mehr. Der macht vor 
allem die Thermospannungen weg.

Thermospannungen werden das groesste Hindernis sein. Ein Thermoelement 
bringt vielleicht 10uV/K, spezielle Kombinationen bringen 40uV/K.

Hab grad nachgeschaut. Vergiss Chopper OpAmps, die haben 
Offsetspannungen in der Ordnung von 5uV, oder mehr. Dh es bleibt nur 
Lock-in.

[Dieter (Gast)]

Empfehle auch eine Blick auf den MAX31855 zu werfen.

Wenn es genauer werden soll, dann ein Peltierelement auf den Chip und 
die ganze Schaltung genau auf Temperatur halten.

[Harald W. (wilhelms)]

Dieter schrieb:

> ein Peltierelement auf den Chip

Gibts denn so kleine Peltierelemente? Da wäre eine Heizung einfacher.

[User001 (Gast)]

Eine Möglichkeit die mir gerade eingefallen ist wäre ein Audio ADC. Es 
handelt sich beim Sensorsignal nämlich um eine DC freie ~50Hz Spannung. 
Das mit der Temperaturkompensation wäre leider zu aufwendig für das 
Projekt.

[Dieter (Gast)]

So kleine Peltiere gibt es. Kleine Internetsuche reicht dafür.

Das Netzbrummen hat die gleiche Frequenz und stört sehr leicht.
Die erste Verstaerkungsstufe sollte zugleich fuer die Sensorfrequenz ein 
Bandpass sein.

[Harald W. (wilhelms)]

Dieter schrieb:

> So kleine Peltiere gibt es. Kleine Internetsuche reicht dafür.

Du meinst, mit einer Fläche von einigen Mikrometern?

[Purzel H. (hacky)]

Das mit der AC Spannung oben drauf ist eigentlich der einzige Ansatz. 
Nur sollte die weit weg von der Netzfrequenz sein. zB 5kHz, 50kHz.  Dann 
kann man guenstig um 10^5 verstaerken. Offsetfrei. Eine 
Synchrongleichrichtung, mit nachfolgendem Tiefpass ergibt ein gutes 
Signal-to-Noise, und die Temperaturoffsets sind auch weg.

[User001 (Gast)]

Jetzt ist es nur so, dass mein Signal genau auf Netzfrequenz 50Hz liegt.