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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Messspannungverstären


Autor: Claus (Gast)
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Hi,

ich hab eigentlich sehr wenig Ahnung von OP Schaltungen, konnte mich 
bislang immer davor drücken. Nun bin ich aber auf ein kleines Problem 
gestoßen, wo ich wahrscheinlich doch eine OP Schaltung benötige. Ich 
habe einen Kraftmesser der mir eine Spannung von 1-30 mV ausgibt. Dies 
ist zu wenig um sie vernünftig zu verarbeiten. Soweit ich weiß kann man 
die Spannung mit einer nicht invertierende Verstärkerschaltung 
verstärken siehe Anhang. In der Theorie sieht das eigentlich auch ganz 
gut aus.
Nun meine Fragen:
1. Ist die Schaltung gut genug für die Praxis.
2. Wie gut ist die Genauigkeit der Schaltung, denn 1mV der 
Eingangsspannung macht schon einen großen Unterschied.
3. Welchen OP, wenn die Schaltung so funktioniert, verwende ich am 
besten dafür.

Schon im voraus Danke

Klaus

Autor: alfsch (Gast)
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lm358 + evtl offset abgleichen

Autor: Joe (Gast)
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Aus einem mV wird so 101 mV, ist es das was du willst ???? neee

Also, VU = RK/RE+1, schau dir mal die Grundlagen zu OP's an.

Dann solltest du auch darauf achten: Frequenzgang, Offset, Drift, 
Abtasttheorem, bi oder unipolar....

Gib mal mehr Input.

Autor: Claus (Gast)
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Zitat:
"Aus einem mV wird so 101 mV, ist es das was du willst ????"

Jo, so ungefähr hab ich mir das Gedacht. Die Verstärkung kann auch ruhig 
größer sein, hauptsache irgendwas was ich vernüftig messen kann. Ich hab 
eine USB-Box die Spannungen messen kann, aber halt bei so wenig mV seh 
ich nur das sich was verändert, bekomme aber keine vernüftigen 
Ergebnisse. Ich würde auch noch gerne was zu den Sensor schreiben, aber 
leider hab ich da kein Datenblatt für und werde auch wohl keins mehr 
finden da das Teil schon 20 Jahre alt ist. Sämtliche Werte davon habe 
ich selber gemessen. Ist auch nichts aufregendes gebraucht 10 Volt 
Versorgungsspannung und liefert dann halt mVs die ich gerne messen 
möchte. Ich hänge aber mal einen Link für ein vergleichbares Gerät dran:
http://www.interfaceforce.com/_products/documents/SMT_48.pdf

Ich wüsste so jetzt nicht was ich noch an relevante Daten liefern 
könnte.

Autor: Joe (Gast)
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Ich schon, Beispiel. Du verwendest einen 8 BIT Wandler, 
Eingangsspannungsbereich 0-2,5 V. Wenn du nun den Spannungsbereich 
deines Sensors spezifizierst , 0-30 mV bei einem VU von 100 dann haste 
3V, passt also nicht. In deinem Falle also entsprechend RK/RE, +1, nicht 
vergessen, +1 mit berechnen.

Hätte ich die Daten dann kann man es vernünftig berechnen.

Abtastung: Am Ausgang des OP's sollte ein Tiefpaß sein. Wie oft willst 
du pro Sekunde messen ? und schon können wir es wieder berechnen:

fgrenz = 1/2*pi*r*c, R denken wir uns, stellen die Formel um und 
berechnen C.
Vorteil, nicht jede Störung haut nun auf den Eingang durch.

Am Eingang des OP's sollten Schutzdioden sitzen, eine in Sperr-Richtung 
nach Masse, die andere vom Eingang nach VCC. Ebenso kann am Eingang noch 
einmal ein TP gesetzt werden.

Versorgung des OP's: Denke daran das bei kurzgeschlossenen Eingang die 
Ausgangspannung 0V sein sollte, also +/- Versorgung für den OP. Hierbei 
saubere Versorgungspg. beachten, 100 nF abblock Kondensatoren einbauen.

Nun noch nen Rauscharmen auswählen mit möglichst 0 Offset, oder gleich 
Offseteinstellung mit bedenken.

Autor: Claus (Gast)
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Erstmal danke, dass du dir etwas Zeit nimmst. Wie gesagt mit analog 
Schaltungen berechnen hab ich mich noch nicht so beschäftigt und stelle 
mich deshalb vielleicht etwas blöd an. Wie auch immer hier sind erstmal 
die Daten meines Analog Eingangs eine Frequenz von 100 Hz sollte 
reichen:

Type of ADC   Successive approximation
Resolution   16 bits, 1 in 65,536
Max sampling rate   200 kS/s guaranteed
Input coupling    DC
Maximum working voltage   Each input should remain within ±11 V of 
ground

Wobei der Eingang maximal +/- 10V misst.

Ich hab gerade schon etwas rumprobiert im Circuitmaker mit einem 
Tiefpass nach der obigen Schaltung, aber da wird dann die Verstärkung 
doch erheblich schlechter als vorher.

Autor: Joe (Gast)
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>>> Ich hab gerade schon etwas rumprobiert im Circuitmaker mit einem
Tiefpass nach der obigen Schaltung, aber da wird dann die Verstärkung
doch erheblich schlechter als vorher.<<<

Tiefpass am Ausgang des OP's hat auf keinen Fall einen Einfluß auf die 
Verstärkung.

+/- 10 V, also 20 V bei 16 BIT. Schrittweite kannst du ja berechnen, 
16/65536, Spannung deines Kraftmesser kennst du ja, berechne mal eine 
sinnvolle Anpassung zum ADC.

Beispiel: 30mV liefert deine Quelle, 20V ist Uein_max deines ADC, 
Verstärkung? Kannste ja jetzt berechnen.

Autor: Joe (Gast)
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Meinte 20V/Auflösung = Schrittweite, sorry.

Autor: Claus (Gast)
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Ich krieg hier gerade etwas die Krise. Wenn ich in meinen 
Simulationsprogramm am Ende ein Tiefpass einfüge,läuft es nicht mehr. 
Ich muss dann das ende auf ground legen damit ich es wieder simulieren 
kann, dann hab ich aber ne Ausgangsspannung von null Volt, desweiteren 
ist mir das mit den Dioden auch noch nicht vollständig klar, hättest du 
vielleicht ein Bild von der ganzen Prinzipschaltung, so dass ich das in 
meinem Prog nachbauen kann?

Autor: Joe (Gast)
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http://www.goblack.de/desy/digitalt/l_opverst/nich...

Schalte mal nen TP an den Eingang des OP's und dann Zeig mir was du 
gemacht hast.

Dioden sollten klar sein.

Autor: Claus (Gast)
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Im Anhang sollte das Bild sein, im Moment hab ich es einfach danach 
gestaltet, dass ich eine Simulation ausführen kann. Die Daten passen 
auch noch nicht alle da ich erst die Schaltung verstehen und vollständig 
haben wollte.

Autor: Claus (Gast)
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hier dann nochmal mit Anhang

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