Operationsverstärker für ADC Level-Shifting Problematik

Du brauchst einen Instrumentenverstärker!

Der Differenzverstärker ist aber nur dann einer, wenn R1+2 und R3+4 
jeweils gleich sind.

der schreckliche Sven schrieb:
> Der Differenzverstärker ist aber nur dann einer, wenn R1+2 und
> R3+4
> jeweils gleich sind.

Bei dem Sensor ist ein einfacher Differenzverstärker nicht sinnvoll, es 
braucht schon einen richtigen Instrumentenverstärker.

Tobias R. schrieb:
> Daraufhin las ich mich, in das für mich neue Thema,
> "Operationsverstärker" ein und besitze nun mehrere LM358.

Es ist weitgehend nutzlos, zum Messen von 40mV Vollausschlag den 
billigsten aller billigen OpAmps zu kaufen der schon 7mV Fehler bringt.

Tobias R. schrieb:
> Nach dem Vermessen von zwei MPX2050DP kommt bei 50kPa an +Vout jedoch
> 6130mV an.

Es spielt überhaupt keine Rolle, welche Spannung an +Vout (in Bezug zu 
GND) herauskommt, nur die Differenzspannung zwischen +Vout und -Vout ist 
relevant.

hinz schrieb:
> Du brauchst einen Instrumentenverstärker!

Im Prinzip richtig.

Tobias R. schrieb:
> Im Datenblatt des MPX2050DP ist zu entnehmen, das der Sensor bei typ.
> 10V arbeitet

Nicht unbedingt. Er funktioniert auch an 5V, und liefert dann 20mV. 
Wichtig wäre, dass seine Versorgungsspannung in direktem Bezug zur 
Referenzspannung des ADC steht. Verwendet der VCC 5V als Referenz, 
sollte der Sensor auch daran hängen, oder an einem mit 12V versorgten 
OpAmp, der die Referenzspannung x 2 verstärkt liefert, um ratiometrisch 
davon abgeleitete 10V zu bekommen.

Offset und Steigungsfehler gleicht man heute eigentlich in Software aus. 
Leider ist die Ausgangsimpedanz des MPX2050DP extrem ungenau, die 
einfache Schaltung

1

      +5V     +5V           +5V

2

       |       |             |

3

 +-MPX2050DP--|+\            |

4

 |     |      |  >------+-- ADC

5

 +-----(---+--|-/       |    |

6

       |   |   |        |    |

7

       |   +---(--250k--+    |

8

       |       |             |

9

      GND     GND           GND

mit ordentlichem R2R OpAmp wie MCP6V11 liefert also vielleicht nur halb 
so viel Auflösung wie erwartet (erwartet wären Messwerte von 206 über 
512 (0pa) bis 818 (50kpa) wobei ich jetzt gar nicht weiss ob der Sensor 
Druck von einer und Druck von der anderen Seite verträgt).

Tobias R. schrieb:
> Ausgangslage:
> ... bei
> 50kPa (max) einen Vollausschlag von 41mV ausgeben würde (Auflösung
> 0.8mV/kPa)

Es könnte sinnvoll für Dich sein, in diesem Punkt ganz präzise zu sein:
Im Datenblatt steht, bzw. ich verstehe es so, dass die 
Spannungsdifferenz zwischen -Vout und +Vout, zwischen dem niedrigsten 
und dem höchsten Betriebsdruck 40mV beträgt. (Wenn man erstmal Offset 
und Linearität beiseite lässt). Das betreffs, der relevanten 
Potentialdifferenz eine detailliertere Aussage.
Es scheint mir so, als wenn Du +Vout in Bezug auf Minus der 
Betriebsspannung misst. In dem Datenblatt aber, wird  über diese 
Potentialdifferenz gar keine absolute Aussage gemacht (abgesehen von der 
Betriebsspannung selbst).

> Nach dem Vermessen von zwei MPX2050DP kommt bei 50kPa an +Vout jedoch
> 6130mV an. Bei 0kPa tatsächlich 6090mV.
Das deutet darauf hin, dass Du tatsächlich in Bezug auf Minus der 
Betriebsspannung misst. Im übrigen aber darauf, dass der Sensor grob 
erstmal funktioniert.

> [...]

Aus dem Gesagten ergibt sich, dann folgende grobe Struktur.
Es reicht ein Differenzverstärker, der den Vollausschlag von 40mV auf 
die 1V maximalen Input des ADC verstärkt - also grob 25-fach. Wegen der 
möglichen Eingangsdifferenz von runter bis zu 0V, sollte es ein 
Operationsverstärker sein, der entweder auch eine negative 
Betriebsspannung hat oder der ohne große Fehler, bis zu 0V ausgeben 
kann.

Ich hoffe, das hilft Dir etwas weiter.

Viel Erfolg.

Schau dir mal den LT1167 an, damit sollte es preisgünstig gehen. Oder 
den INA118.