Hallo Ich weis meinen Titel nicht anders zu definieren... Folgendes Problem: Ich habe einen Drehmomentkalibrator bekommen dessen Digitalteil offensichtlich defekt ist. Der Analogteil funktioniert so wie erwartet und zeigt mit für 40Nm 1V an. Auf der Platine ist ein INA114 der die Messbrücke auswertet. Der Null vom Ausgang des INA ist wegen unipolarer Versorgung per Ref-Eingang auf ca 2,5V hochgelegt und verändert den Ausgang um +/- 1,2V um die 2,5V herum. Je nach Betätigungsrichtung des Sensors. Jetzt habe ich eine analoge Anzeige welche nur 0 - +3,0000V darstellen kann. Ich würde nun gerne die 2,5V als Null haben und, egal in welche Richtung sich der Messwert verändert, immer einen positiven Messwert erhalten. Kann man dazu einen Präzisionsgleichrichter, bestehend aus zwei OPs benutzen? Wie kriege ich einhergehend die Ausgangsspannung auf Nullbezug? Das Messgerät kann wie gesagt ausschließlich positiv. Den RG(R11 im letzten Bild) des INA würde ich so justieren, dass er bei 40Nm anstelle 1V nur 0,4V ausgibt da mir die Auflösung 40,0 ausreicht. OK, weil doch fragen kommen werden: Das Analogmessgerät ist ein teildefektes HP3478A bei dem die DC-Messung einschließlich der Widerstandsmessung sowie der Eingangshybrid komplett tot sind. Wenn ich nach dem RMS-Wandler AD536 ein Gleichspannungssignal anlege bekomme ich plausible Messwerte auf dem Display.
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Benutze für Gleichrichter und Messwerk eine virtuelle Masse auf 2,5 Volt.
Bei Eingangsspannungen von <2,5V bekomme ich dann eine negative Differenzspannung. Diese muss gegenüber der virtuellen Masse auch positiv sein. MfG
Armin X. schrieb: > Ich würde nun gerne die 2,5V als Null haben und, egal in welche Richtung > sich der Messwert verändert, immer einen positiven Messwert erhalten. > Kann man dazu einen Präzisionsgleichrichter, bestehend aus zwei OPs > benutzen? Ja. > Wie kriege ich einhergehend die Ausgangsspannung auf Nullbezug? > Das Messgerät kann wie gesagt ausschließlich positiv. Was für eins? Passiv analog oder aktiv digital? > Den RG(R11 im letzten Bild) des INA würde ich so justieren, dass er bei > 40Nm anstelle 1V nur 0,4V ausgibt da mir die Auflösung 40,0 ausreicht. Kann man machen > OK, weil doch fragen kommen werden: Das Analogmessgerät ist ein > teildefektes HP3478A bei dem die DC-Messung einschließlich der > Widerstandsmessung sowie der Eingangshybrid komplett tot sind. > Wenn ich nach dem RMS-Wandler AD536 ein Gleichspannungssignal anlege > bekomme ich plausible Messwerte auf dem Display. Leg die Masse vom der Anzeige auf deine Referenz, welche hier gleichzeitig eine virtuelle Masse ist. Dort wird auch dein Präzisionsgleichrichter "geerdet".
Danke schon mal für die Hinweise. Mir fiel heute Nacht ein, dass der ganze AC-Zweig auch den Gau überlebt haben könnte und somit der eingebaute AD536 vielleicht auch noch heile ist. Ich verwende ja genau den AD-Wandlereingang der vom AD536 gespeist wird und habe derzeit lediglich eine Brücke dafür geöffnet (der grauschwarze Draht). Den Präzisionsgleichrichter habe ich schon angeschaut. Mir fällt es jedoch momentan noch schwer diesen korrekt zu dimensionieren. MfG
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Armin X. schrieb: > Mir fällt es jedoch momentan noch schwer diesen korrekt zu dimensionieren. Ich kenne die Schaltung ein kleines bisschen anders, als bei Wikipedia gezeigt. Siehe Anhang. Bei dieser ist die Auslegung ganz simpel. Wenn alle Widerstände gleich groß sind, dann ist der Verstärkungsfaktor 1. In der gezeigten Schaltung ist der Verstärkungsfaktor >= 4 weil das Potentiometer nur bis 50 kΩ geht. Wobei ... wenn ich so drüber nachdenke ... ist die Schaltung vielleicht fehlerhaft. Denn der negative Eingang des zweiten OP-Amp belastet RV+R11 und verzerrt das Signal. Habe ich recht?
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Steve van de Grens schrieb: > Habe ich recht? Nee, die Schaltung ist doch OK. Warum auch immer. Wo ist mein Denkfehler?
Steve van de Grens schrieb: > Wo ist mein Denkfehler? der erste OPV hält seinen inv-Eingang immer auf Ref (über die eine oder über die andere Diode). das ist die einzige Belastung, die Rv sieht, und die ist konstant.
Achim S. schrieb: > der erste OPV hält seinen inv-Eingang immer auf Ref (über die eine oder > über die andere Diode). das ist die einzige Belastung, die Rv sieht, und > die ist konstant. Ach ja, klingt logisch. Danke.
Steve van de Grens schrieb: > Nee, die Schaltung ist doch OK. Warum auch immer. Ja, aber man sollte nicht mit den Standard LTspice-Dioden simulieren! Die haben merkwürdige Parameter, die einem in die Suppe spucken. Hier geht es, warum auch immer. Man sollte hier eine reale Diode auswählen, 1N4148 ist OK.
Habe ich probiert, mit 1N4148 und 10kΩ statt 100kΩ. Das Ergebnis ist trotzdem tadellos. Achim hat ja schon erklärt, wo mein Irrtum war.
Hallo Miteinander Erst Mal Danke für die klasse Diskussion. Ich komme erst morgen dazu hier weiter zu machen und melde mich dann wieder. Auch will ich noch eruieren ob der AD536 in dem HP3478 überlebt hat. MfG
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Guten Morgen Ich kann nun berichten, dass der AD536 das Fiasko des 3478A überlebt hat. Sogar der vorgeschaltete OP hat überlebt. Jetzt muss ich nur noch die Spannung nach dem INA114 des Drehmomentmessgerätes auf 0,4V /40Nm justieren. Danke fürs Mitdenken
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Hallo Muss nochmal fragen wegen dem U302, ein LF357, im vorigen Post. Dieser ist ja derzeit auf eine Verstärkung von 25 eingestellt. Allerdings habe ich mit dessen Ergebnissen so meine Zweifel, oder sind diese doch eher unbegründet. Wenn ich bei geöffneter Brücke JM303 vom Handkalibrator +20mV anlege habe ich am Ausgang 495,4mV und bei -20mV -506,2mV auf der Anzeige des Multimeters. Die Werte sind reproduzierbar. Das ist doch eigentlich für einen Messverstärker indiskutabel. Oder wird so was in einem HP3478 einfach wegkalibriert. OK, im AC-Bereich zählt eigentlich nur die Differenz. Mache ich da, wenn ich nun mit DC arbeiten will ein unnötiges Fass auf? Danke schon mal für die Hinweise.
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Armin X. schrieb: > Die Werte sind reproduzierbar. Das ist doch eigentlich für einen > Messverstärker indiskutabel. also am Ausgang ca. 6mV Offset bei einer Verstärkung von 25. das ist für diesen OPV ein ziemlich guter Wert. klar gäbe es auch bessere, aber wie du selbst geschrieben hast spielt der DC Offset keine Rolle, wenn danach AC gekoppelt wird.
Danke für die Bestätigung des Gedankens. Dieser ist mir eben erst beim Schreiben gekommen. Grüße
Hallo nochmal Mir kam zwischenzeitlich der Gedanke, dass ich mit dem Instrumentenverstärker an der Brückenschaltung doch "ganz einfach" das Ausgangssignal von ca 330mV/10Nm auf 100mV/Nm umskalieren könnte. Bislang ist als RG ein aus vier Einzelwiderständen zusammengestückelter Widerstand mit 515Ω eingesetzt was laut Datenblatt einem Verstärkungsfaktor von ca98 entspricht. Ich benötige aber nur noch wtwa 32. Durch experimentelles Umrechnen komme ich auf einen benötigten RG-Widerstand von ca 1733Ω. Dieses konnte ich nun auch mit einem ersatzweise eingesetzten Trimmer nachvollziehen. Jetzt würde ich aber gerne verstehen, was ich mit meinen rudimentären, weitgehend verblichenen, Algebrakenntnissen bei der Formelumstellung aus dem Datenblatt falsch gemacht habe. Den korrekten Term konnte ich nur durch Einsetzen der benötigten Variablen umstellen. Auch das Befragen von Kollegen brachte keine Lösung zustande. Weder ein schon älterer Kollege mit Fachhochschulreife noch ein frisch gebackener Industriemeister kamen auf den korrekten Term. 50k/G-1 ist das richtige Ergebnis. Nur wie wäre die schrittweise Herleitung gewesen? Grüße aus der N8
Ich sehe gerade,dass ich vergessen habe die Klammer für diese Schreibweise dazuzuschreiben. 50k/(G-1) wäre korrekt.
Armin X. schrieb: > das > Ausgangssignal von ca 330mV/10Nm auf 100mV/Nm umskalieren könnte. > Bislang ist als RG ein aus vier Einzelwiderständen zusammengestückelter > Widerstand mit 515Ω eingesetzt was laut Datenblatt einem > Verstärkungsfaktor von ca98 entspricht. Ich benötige aber nur noch wtwa > 32. um von 330mV/10Nm auf 100mV/Nm umzuskalieren benötigst du einen Verstärkergain von 3*98. Denn 330mV/10Nm sind 33mV/Nm - ein Faktor 3 unter 100mV/Nm. Oder hat sich in deinen Angaben ein fehlerhafter Faktor 10 eingeschlichen? Armin X. schrieb: > Durch experimentelles Umrechnen komme ich auf einen benötigten > RG-Widerstand von ca 1733Ω. experimentelles Umrechnen? Was bitteschon soll das sein? Wenn du einen Wert von 1733Ohmn erhältst (und durch Messung bestätigst) war dein Ziel wohl wirklich "etwa 32". Um genau 32 zu bekommen, müsste Rg=50kOhm/(32-1)=1,613kOhm sein. Armin X. schrieb: > Jetzt würde ich aber gerne verstehen, was ich mit meinen rudimentären, > weitgehend verblichenen, Algebrakenntnissen bei der Formelumstellung aus > dem Datenblatt falsch gemacht habe. Den korrekten Term konnte ich nur > durch Einsetzen der benötigten Variablen umstellen. Ich verstehe nicht, was du sagen willst. Willst du verstehen, warum die gewünschte Empfindlichkeit mit 1,733kOhm erreicht wurde und nicht mit 1,613kOhm? Das liegt wahrscheinlich an deinem "etwa 32". Etwa 32 passt gut zu den 29,9, die du aktuell als Verstärkung eingestellt hast. Genau 32 würden sich signifikant von 29,9 unterscheiden - aber dazu müsstest du den Gain auch wirklich genau nachmessen. Ich glaube eher daran, dass deine Messungen nicht die nötige Genauigkeit haben, als dass TI/Burr Brown den Fehler in der Gaineinstellung haben. Denkbar wäre ebenfalls, dass du den INA114 außerhalb des erlaubten common mode Bereichs betreibst. Außer diesem etwas unvollständigen "Schaltplan" https://www.mikrocontroller.net/attachment/preview/585722.jpg hast du bisher nichts zur Verschaltung des INA114 gesagt. Wenn du den INA unipolar mit 5V betreibst und CM-Eingang sowie Vref auf 2,5V liegen, bechsränkt sich sein linearer Ausgangsbereich auf 1,3V .. 3,7V (siehe Anhang). Bei anderen Common Mode Werten am Eingang wird der korrekte Ausgangsbereich entsprechend kleiner. Armin X. schrieb: > Nur wie wäre die schrittweise > Herleitung gewesen? War das jetzt erst die eigentliche Frage? Du willst eigentlich nur wissen, wie man von G=1+50k/RG auf RG=50k/(RG-1) kommt? Dann hätte ich auf den länglichen Text davor vielleicht besser nicht antworten soll. Starte mit der gegebenen Gleichung G=1+50k/RG Subtrahiere auf beiden Seiten der Gleichung 1 G-1 = 50k/RG Dividiere beide Seiten der Gleichung durch G-1 und multipliziere beide Seiten der Gleichung mit RG RG = 50k/(G-1)
Danke für deine Ausführliche Antwort Achim S. schrieb: > experimentelles Umrechnen? Was bitteschon soll das sein? Man nimmt die abgedruckte Formel bastelt sich das in excel und verändert die Werte für RG bis ungefähr G passt. Mit 32 hast Du Recht. Ich hatte zuletzt mit 30 gerechnet. Das kommt jetzt auch ungefähr hin. Als ich vorhin im Bett lag fiel mir einer unser Fehler auf. Wir hatten die im Datenblatt genannte Formel so wie abgedruckt als gemischten Bruch übernommen und versucht diesen als ersten aufzulösen. Sind aber allesamt gescheitert. Ja, ich weiß 7. Oder 8. Klasse... :-) Zumindest war mir zwischendurch noch das G-1 Klar geworden was wir als erstes hätten angehen sollen. OK, dass man zwischendurch die rechte Seite des = leerstehen haben können hatten wir allesamt nicht bedacht. Dass ich korrekt gemessen habe denke ich schon. Ein funktionierendes HP3478a welches gegen ein HP3457 vergichen ist werkelt auch hier. Die ermittelt Werte halte ich mit einem Aneng870 per Min/Max Speicher fest. Beaufschlagen tu ich den Drehmomentsensor mit so einem zwischengesteckten digitalen Drehmomentmesser von Aliexpress. An den sonstigen Betriebsbedingungen der Platine habe ich nichts verändert diese hatte ja schon zuvor so funktioniert. Die Betriebsspannung des INA ist 10V. Mit diesen wird auch die Messbrücke gespeist. Die Spannung des Ref-eingang des INA ist mit dem Spindeltrimmer oben rechts im Bild in einem sehr weiten Bereich einstellbar. Dass ich mit den Änderungen am Gerät keinen "Kalibrator" mehr habe ist mir auch Klar. Aber das war er mit Wegfall des digitalen Teils eh schon nicht mehr weil mir die ursprünglichen Kalibrierwerte der Messspannungen nicht bekannt sind. Eine ungefähr passender Messwert, der auch reproduzierbar ist, sollte jedoch drin sein. Gruß Armin
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