Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Magnetoresistiver Sensor


von U. B. (ub007)


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Hallo.

Ich hab mir damals aus einem Nachlaß einen Sensor gekauft der als 
Vollbrücke aus 4 Widerständen geschaltet ist. Ich hab das ganze etwas 
umfunktioniert und ich dachte nachdem alles funktioniert hat, dass es 
doch schön wär, wenn ich den Sensor anschließe und eine LED angeht. 
Jetzt dachte ich, nachdem die Vollbrücke mit 4V gespeist wird, nehme ich 
eine Spannungsquelle mit 5V und schalte "quasi" einen Shunt (ca. 3 Ohm) 
in die Versorgung der Vollbrücke um dann einen Ausgang eines OPs 
anzusteuern. Vorversuche zu diesem Shunt mit OP haben funktioniert. 
Nachdem ich aber diese Schaltung in die Versorgung der Vollbrücke 
schaltete funktionierte zwar wie berechnet die LED, aber die Messwerte 
der Vollbrücke zeigt jetzt nicht mehr genaue Werte.
So wie es aussieht kann ich nichts in die Stromversorgung der Vollbrücke 
reinschalten ohne dass die Werte ungenau werden.
Ich bin mir ziemlich sicher dass auch ein Stromspiegel die Vollbrücke 
"verstimmt". Die Vollbrücke zieht ca. 4mA. Jetzt dachte ich an 
magnetoresistiven Sensoren die ich auf bzw. über die 
Stromversorgungsleiterbahn der Vollbrücke anbringen wollte. Ich hab 
leider keine Erfahrung was diese magnetoresistiven Sensoren angeht und 
ob die noch 4mA ohne größeren Aufwand erfassen können oder ob es noch 
andere bessere Lösungen gibt. Kann jemand helfen ?

Gruß Uwe

von MaWin (Gast)


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U. B. schrieb:
> Kann jemand helfen

Nein.

Ohne Typennummer und Datenblatt und Erklärung was LED mit messen zu tun 
hat geht das nicht.

Ich frage mich, ob manche Leute absichtlich alle Fakten aus ihren 
Beiträgen rauslöschen und gegen inhaltsleeres Gesemmel über Oma 
austauschen.

von U. B. (ub007)


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Hallo und Sorry...

Typennummer ? Wie soll ich eine Typennummer geben wenn ich keine habe ?
Schaltpläne hier reinzustellen wäre nicht zielbringend weil ich keine 
habe. Wie gesagt Nachlaß...
Die LED soll nur dazu dienen zu zeigen, die Vollbrücke ist 
angeschlossen... oder nicht - mehr nicht.
Es ist kein Gesemmel sondern ich habe das geschrieben was ich habe bzw. 
was ich über den Sensor weiß (Versorgung 4V ca. 4mA Stromaufnahme). Wie 
eine Vollbrücke aussieht, denke ich, sollte bekannt sein. Wie gesagt die 
LED hat nichts mit messen zu tun sondern soll nur anzeigen "Sensor 
angeschlossen" oder "nicht". Manchmal hat man eben keine Daten oder nur 
spärliche Infos.
Ich möchte dich an die Etiquette erinnern.

Gruß Uwe

von Klaus R. (klaus2)


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...und du hast KEINE weiteten Daten zu der Brücke? Kein Foto? BRAUCHST 
du die Led odercwäre es nur ganz nett? Der Shunt wird deine Versorgung 
beeinflussen, hast du diese schon mal mit/ohne gemessen?

Klaus.

von Max D. (max_d)


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Ein als Vollbrücke geschalteter Sensor liefert i.A. Werte der Form 
mV/(V*Messgröße). Wenn du jetzt die Versorgung änderst, dann änderst du 
einen der parameter (das Volt unterm Bruchstrich) und damit 
normalerweise deinen Ausgangswert.
Umgehen kannst du das indem du die Referenz für deine Wandlung hinter 
dem Shunt abnimmst oder einen passenden Korrekturfaktor vorsiehst 
(sofern das Verhältnis shunt<->Brücke bekannt und konstant is).

von Manfred (Gast)


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Wenn wirklich nur 4mA benötigt werden und es auf ein paar mehr nicht 
ankommt: Vorwiderstand etwas kleiner und eine Parallelstabilisierung mit 
z.B. TL431 bei 5mA Querstrom andenken.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Eine Led soll angehen, wenn der Sensor angeschlossen ist.. wasd fuer ein 
Furz ist das ? Man kann ja auch die Bruecken Abgriffe mit 10MOhm 
vorspannen um zu sehen, ob der Sensor da ist...
Allerdings macht man sowas nicht zuerst zum Testen eines Sensors.

von U. B. (ub007)


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Hallo.

War gerade unten und hab mir den Sensor nochmals angeschaut... OK 
sorry... das hab ich vergessen... 2mV/V bei Brückenwiderstand 300 Ohm.
Sicher kann man sich streiten ob man die LED braucht, aber im Auto gibt 
es nun mal auch Anzeigen die eben auf etwas aufmerksam machen wollen. 
Insofern find ich es ganz legitim das umzusetzen, weil manchmal schließt 
man etwas an und es gibt trotzdem keinen "Kontakt"/Wackler etc.
Ich glaube aber dass das mit dem Shunt keine so gute Lösung ist, weil 
ich hab noch einen zweiten Sensor mit 600 Ohm und die LED  sollte 
ebenfalls funktionieren. Sicher, die Parameter ändern sich, denn die 
Brückenspannung auszurechnen ist kein Thema, aber ich wollte das mit so 
wenig Aufwand wie möglich realisieren. Gerade weil der Shunt mit 3 Ohm 
halt doch einen erheblichen Einfluß auf den Messwert hat. Insofern wäre 
halt eine Lösung mit z.B. Hall-Sensor oder magnetoresistiver Sensor 
interessant, weil ich nur indirekt in den Versorgungspfad eingreifen 
muss und somit die vorhandene Schaltung wenig beeinflusse.

Gruß Uwe

von Stampf (Gast)


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Ein Shunt von 3 Ohm hat sicher weniger Einfluss als eine LED. Ein Shunt 
von 3 Ohm verliert bei 4mA 12mV. Waehrend eine LED mindestens 2V 
benoetigt.

von Max D. (max_d)


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Entweder machst du deine Referenz hinter dem shunt fest oder du machst 
wie "jetztnicht" vorgeschlagen hat über die Bewertung der 
Ausgangsspannung.
Irgendwelche magnetischen Sensoren sind ziemlich sicher nicht stabil 
genug um die Ströme zuverlässig zu messen.

Je nach Anforderung kannst du als Detektor auch die BE-Strecke eines 
Transistors nehmen und mit festen 0,7V Abfall rechnen. Das ändert sich 
zwar ein bischen mit der Temperatur, aber evtl. reicht es ja trotzdem.

von U. B. (ub007)


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Die LED ist nicht im Versorgungszweig der Brücke !
Der Shunt dient lediglich dazu einen kleinen Spannungsabfall zu 
generieren der dann von einem OP als Differenz erkannt und außerhalb des 
Versorgungszweigs eine LED ansteuert.
Der Unterstrich(Underscore) bei Rs_____ und +5V_____ hat keine 
Bedeutung.... läßt sich schlecht darstellen. Der OP hat eine eigene 
Spannungsversorgung.
Die Ströme sollen ja auch nicht gemessen werden, sondern es soll nur 
erkannt werden ob eine DMS-Brücke angeschlossen ist oder nicht.



+5V______OP
|----------|\
Rs_________| |-----Rvorwiderstd.-----LED-----Masse
|----------|/
|
|
DMS-Brücke
|
Masse

Gruß Uwe

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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U. B. schrieb:
> läßt sich schlecht darstellen.

warum zeichnest du es nicht einfach auf ein Stück Papier und knippst es 
mit vernünftiger Auflösung ab? Dann kann man leicht erkennen, was du 
meinst.

Immerhin wissen wir inzwischen, dass es sich um eine DMS Brücke mit 
~300Ohm Innenwiderstand handelt.

Jetzt wäre noch weiter interessant:
- welchen OPV verwendest du (der hat ja wahrscheinlich eine bekannt 
Typnummer)
- wie sieht genau die OPV-Schaltung aus? Ohne Gegenkopplung? Wie stellst 
du sicher, dass nicht schon die Offsetspanung des OPV die LED leuchten 
lässt? Und die Versorgungsspannungen des OPV an +5V und GND 
angeschlossen?
- wie genau äußert sich der "Genauigkeitsverlust"? Ändert sich nur der 
Verstärkungsfaktor (das wäre in einem gewissen Umfang normalwie oben 
schon beschrieben wurde). Oder verschiebt sich der Nullpunkt? Du darfst 
gerne konkrete Messwerte angeben.

von MaWin (Gast)


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U. B. schrieb:
> es soll nur erkannt werden ob eine DMS-Brücke angeschlossen ist oder
> nicht.

Na das macht man sicher nicht über eine Auswertung der 
Brückendifferenzspannung, sondern in dem man die Spannung auf den 
einzelnen Brückenleitungen vergleicht: Mit einem im Vergleich zum DMS 
Widerstand sehr hohen Widerstand, z.B. 470k, zieht man die Leitung nach 
Masse, und wenn die einzelne Leitung fast 0V hat, ist keine Brücke 
angeschlossen. Notfalls beide Leitungen und das Ergebnis mit oder 
verknüpfen (LM393).

von U. B. (ub007)


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Hallo.

War Unterwegs...deshalb erst jetzt.
Wer sagt denn, dass ich das über die Brückenspannung machen wollte ?
Ich habe mittlerweile rausgefunden woher die Abweichung kommt. An der 
Brücke sind zwei Steuereingänge die durch zuschalten eines R die Brücke 
so verstimmt, damit ein Vollausschlag sattfindet. 2 Eingänge wegen 
positiv und negativ. Dadurch dass die Versorgungsspannung der DMS-Brücke 
und die Steuerspannung leicht anders war, hat sich das natürlich auf die 
Brückenspannung ausgewirkt. Das hätten wir nun geklärt, aber die 
eigentliche Frage steht noch offen. Sehen wir die DMS als BlackBox und 
ich muss nur feststellen ob eine DMS-Brücke dranhängt oder nicht. Ach 
ja, als OP habe ich den INA199 genommen. Problem ist, dass ich im 
Versorgungspfad der Brücke nichts reinschalten möchte, gerade weil die 
Brücke so empfindlich reagiert, deshalb auch die Idee mit dem 
magnetoresistiven Sensor oder ähnliches. Damit hätte ich die Trennung 
aus dem Versorgungspfad aber ob das mit diesen Sensoren ohne großen 
Aufwand überhaupt möglich ist, kann ich im Augenblick nicht sagen.

Gruß Uwe

von ths (Gast)


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Schalte die LED mitsamt Vorwiderstand parallel zur Brückenspeisespannung 
und es ist gut.

von Achim S. (Gast)


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ths schrieb:
> Schalte die LED mitsamt Vorwiderstand parallel zur
> Brückenspeisespannung
> und es ist gut.

Na ja, er liefert ja selbst die Brückenversorgugnsspannung und will 
wissen, ob die Brücke angeschlossen ist und einen "realistischen" Strom 
zieht. Bei DMS-Brücken kann es schon mal passieren, dass ein Kontakt 
abgeht. Die meisten würde dafür überprüfen, ob die beiden 
Ausgangsspannungen der Brücke in einem realistischen Bereich liegen, er 
will es halt über den Stromfluss machen.

@U.B.: sorry, dass ich es so sagen muss, aber imho machst du dich auf 
den denkbar ungeschicktesten Weg daran dein Problem zu lösen.

Bei der Vorstellung deiner Schaltung sprichst du von einem OPV, und erst 
sehr spät wird klar, dass es nicht um einen OPV geht sondern um einen 
shunt monitor.

Bei der Vorstellung der Schaltung verschweigst du geflissentlich den 
Teil, der das eigentliche Problem verursacht. Nämlich die Tatsache, dass 
du Verstimmungswiderstände zuschaltest und dass dabei die 
Brückenfunktion stark vom genauen Wert der Brückenspannung im Verhätnis 
zur Steuerspannung abhängt. Sehr wahrscheinlich hast du hier schlicht 
einen murksigen Ansatz zum Zuschalten der Verstimmungswiderstände 
implementiert. Und diese Quelle des Problems solltst du beseitigen statt 
an den Auswirkungen des Problems herumzudoktern.

Meine klare Empfehlung wäre, endlich die Gesamtschaltung zu zeigen, so 
dass amn die eigentliche Problemursache beseitigen kann (ungeschicktes 
Zuschalten der Verstimmungswiderstände). Dann kannst du weiter den Shunt 
benutzen, ohne dass er deine Brückenfunktion zerstört (dass die 
Empfindlichkeit der Brücke natürlich mit der Brückenversorgung variiert, 
wurde schon oben erwähnt. Das ist aber kein wirkliches Problem. Und erst 
recht nicht, da du ja über die Verstimmungswiderstände die tatsächliche 
Brückenempfindlichkeit ausmißt).

U. B. schrieb:
> Sehen wir die DMS als BlackBox
...
> aber ob das mit diesen Sensoren ohne großen
> Aufwand überhaupt möglich ist, kann ich im Augenblick nicht sagen.

Wenn es nötig wäre, könnte man das wohl machen. Aber es ist sehr 
wahrscheinlich nicht nötig und es dürfte sehr viel aufwändiger sein 
als die Zuschaltung der Verstimmwiderstände richtig zu machen.

von ths (Gast)


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Es ist doch eher die Frage, wo man die LED kontaktiert. Direkt am 
Sensor, vor der Leitung zum Messverstärker.

von Achim S. (Gast)


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ths schrieb:
> Es ist doch eher die Frage, wo man die LED kontaktiert. Direkt am
> Sensor, vor der Leitung zum Messverstärker.

Dann leuchtet die LED auch, wenn einer der DMS seinen elektrischen 
Kontakt verloren hat. Das elektrische Kontaktieren von bereits 
aufgeklebten DMS ist manchmal nicht ganz einfach.

Eine Kontrolle des realistischen Stromfluss deckt diesen 
Ausfallmechnismus mit ab. (die schon mehrfach vorgeschlagene 
Plausibilitätskontrolle der Brückenausgänge würde es natürlich auch 
tun.)

von ths (Gast)


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Ja, das ist aber sehr unwahrscheinlich. Sag ich mal als einer, dessen 
Firma DMS in Mengen verarbeitet. Sensoren gehen meist anders kaputt.

Irgendwie scheint mir das insgesamt kein Problem zu sein, sondern eher 
eine missfühlige Befindlichkeit.

von Achim S. (Gast)


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ths schrieb:
> Ja, das ist aber sehr unwahrscheinlich. Sag ich mal als einer, dessen
> Firma DMS in Mengen verarbeitet.

Ihr kennt euch mit den Teilen halt aus. Andere haben vielleicht mehr 
Probleme damit als Ihr ;-)

ths schrieb:
> Irgendwie scheint mir das insgesamt kein Problem zu sein, sondern eher
> eine missfühlige Befindlichkeit.

Könnte durchaus sein, dass du recht hast.

von U. B. (ub007)


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Hallo.

Erstmal danke an Achim und allen anderen die hier geschrieben haben.
@Achim: Du hast recht... jetzt ist es tatsächlich so passiert wie du es 
sagtest. Ich löse mein Problem auf ungünstig.....
Aber es gibt in meinem Fall eine einfache Lösung. Ich wollt in den 
Strompfad nichts reinschalten, aber ich dachte schon, dass es auf 
anderen Weg schwer werden könnte. Also überlegte ich nochmals doch etwas 
in den Strompfad zu schalten. Nachdem die DMS-Brücke ca. 4mA zieht, 
dachte ich, kann ich einen Rail-to-Rail OP als Impedanzwandler zwischen 
Messverstärker und Brücke schalten (damit bleibt die Spannung "fast" 
gleich und dann kann ich den Shunt statt in die Versorgung der Brücke in 
den Strompfad des OP schalten ohne die Brücke zu beeinflussen. 
Gesagt...getan... und siehe da... genau das hat funktioniert.
Nochmals danke an alle...

Grüßle Uwe

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