Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Instrumentenverstärker


von L.S. (lagerschaden)


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Was ist denn das besondere an den Instrumentenverstärkern im Vergleich 
zu einem herkömmlichen OPV? Ich kann doch auch einen herkömmlichen OPV 
mit IN+ und IN- an einen Shunt anschliessen und den Strom messen=?

von Jens G. (jensig)


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L.S. schrieb:
> Was ist denn das besondere an den Instrumentenverstärkern im
> Vergleich
> zu einem herkömmlichen OPV? Ich kann doch auch einen herkömmlichen OPV
> mit IN+ und IN- an einen Shunt anschliessen und den Strom messen=?

Bei einem IV hast zwei hochohmige Eingänge trotz Rückkopplungs-Netzwerk, 
beim OPV nur den einen nichtinvertierenden ...

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Jens G. schrieb:
> Bei einem IV hast zwei hochohmige Eingänge trotz Rückkopplungs-Netzwerk,
> beim OPV nur den einen nichtinvertierenden ...

Man könnte sich den IV aus drei normalen OP-Amps bauen, aber meist sind 
die in IVs doch besser aufeinander abgestimmt und entsprechend getrimmt.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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L.S. schrieb:
> Instrumentenverstärkern

An einen Instrumentenverstaerker kannst Du nicht nur eine EGitarre 
anschliessen.

Übrigens steht die Antwort auch auf Wikipedia. Bitte lesen, damit die 
Schlagworte reichen und keine langatmigen Erklaerungen gebraucht werden.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Dieter D. schrieb:
> Übrigens steht die Antwort auch auf Wikipedia. Bitte lesen, damit die
> Schlagworte reichen und keine langatmigen Erklaerungen gebraucht werden.

Wenn du nichts beitragen möchtest oder gar kannst, weshalb sparst du dir 
und auch uns dann nicht einfach deinen Kommentar?

von Sandra (sdr_f169)



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Sebastian R. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Bei einem IV hast zwei hochohmige Eingänge trotz Rückkopplungs-Netzwerk,
>> beim OPV nur den einen nichtinvertierenden ...
>
> Man könnte sich den IV aus drei normalen OP-Amps bauen, aber meist sind
> die in IVs doch besser aufeinander abgestimmt und entsprechend getrimmt.

Richtig und man kann auch eine Instrumenten-Verstärkerschaltung mit nur 
zwei OPVs realisieren. Im Anhang die Kurzdarstellung der Vor- und 
Nachteile von Schaltungen mit einem, zwei oder drei OPVs, um eine 
Differenzspannung zu verstärken/messen zu können.

von Klaus R. (klara)


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L.S. schrieb:
> Was ist denn das besondere an den Instrumentenverstärkern im Vergleich
> zu einem herkömmlichen OPV? Ich kann doch auch einen herkömmlichen OPV
> mit IN+ und IN- an einen Shunt anschliessen und den Strom messen=?

Instrumentenverstärker setzt man für präzise Messungungen ein. Ich hatte 
mal vor zig Jahren einen mittels 4-Fach IC nachgebaut. Da staunt man 
dann was Offsetspannungen so alles bewirken können.

https://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenverst%C3%A4rker

https://www.ti.com/de-de/product-category/amplifiers/instrumentation/overview.html

Ein Text von TI:
1
Mit zukunftsweisender Prozess- und Dünnschichttechnologie erzielen unsere Instrumentenverstärker ein sehr hohes Maß an Gleichstrompräzision (DC), zum Beispiel hinsichtlich Offsetspannung, Verstärkungsfehler, Drift und Gleichtaktunterdrückung. Innovative Designs ermöglichen, dass unsere Instrumentenverstärker ein beispielloses Maß an Geschwindigkeit, Rauschen und Leistung erzielen, während hochmoderne Gehäuse mit QFN-Optionen im Format 3 x 3 mm in Bezug auf die Größe neue Grenzen für maximale Platzeinsparung setzen.

Es hab früher mal den µA741. Heute ist man etwas weiter.
Wenn man mal Schaltungen mit dem gebaut hat, dann weiss man die 
aktuellen IC zu schätzen.

mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von L.S. (lagerschaden)


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Sandra schrieb:

Danke für den Anhang, ist mir jetzt klar

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Sebastian R. schrieb:
> Wenn du nichts beitragen möchtest ...

Es kommt öfters vor, dass das Naheliegende, wie zum Beispiel in 
Wikipedia schauen, gerade nicht einfällt.

In Wikipedia steht immer noch mehr:
https://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenverst%C3%A4rker

von Manfred P. (pruckelfred)


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Klaus R. schrieb:
> Instrumentenverstärker setzt man für präzise Messungungen ein. Ich hatte
> mal vor zig Jahren einen mittels 4-Fach IC nachgebaut. Da staunt man
> dann was Offsetspannungen so alles bewirken können.

Wenn man z.B. einen LM324 nimmt, damit hatte das Analoginstrument hinter 
ihm keinen stabilen Nullpunkt. Mit einem TL074 läuft das seit 
zweistelligen Jahren sauber, aber um den Preis einer zusätzlich 
negativen Versorgung.

Noch länger her, hatte ich mir NS LH0038 bemustern lassen. Oops, anstatt 
DIP ein Blechgehäuse mit goldenen Beinchen. Dazu nannte der Kollege aus 
dem Einkauf einen Preis, der uns fast vom Stuhl fallen ließ. Die Werte 
als Meßverstärker waren exzellent, intern alles sauber abgeglichen.

von Dieter W. (dds5)


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Jaaa, da gibt es feine Sachen. Ich hab noch 2 INA111B in der Blechdose, 
die haben vor etwa 30 Jahren so um die 60 DM das Stück gekostet.

Die korrekte Übersetzung von Instrumentation Amplifier wäre übrigens 
Instrumentierungsverstärker und nicht Instrumentenverstärker.

von Mani W. (e-doc)


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Dieter D. schrieb:
> Übrigens steht die Antwort auch auf Wikipedia. Bitte lesen, damit die
> Schlagworte reichen und keine langatmigen Erklaerungen gebraucht werden.

Dieter, der Hobbytheoretiker, unser Elektronik-Guru hat gesprochen!

: Bearbeitet durch User
von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


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> Die korrekte Übersetzung von Instrumentation Amplifier wäre übrigens
> Instrumentierungsverstärker und nicht Instrumentenverstärker.

Und "Musik"-Instrument ist nicht das gleiche wie "Mess"-Instrument.

Wie eine kurzen Recherche in der Wikipedia oder Lehrbuch zu entnehmen 
ist, werden an Messinstrumenten besondere Anforderungen bezüglich 
Linearität, Temperaturstabilität, Rauschresistenz, ... und insbesonders 
geringe Belastung der Prüflings (hochohmige Eingange) gestellt.

* https://www.y-ic.de/blog/a-guide-to-instrumentation-amplifiers.html

Mancher erinnert sich vielleicht noch an Strom- und Spannungsrichtiges 
Messen und die damit Vorüberlegungen bei Aufbau einer Messschaltung 
unter Berücksichtigung des Innenwiderstandes des Mess-Instrumentes. 
Wobei Mess-Instrument eben damals kein hochohmiges digitalisierendes 
Multimeter war sondern eine "analoge" stromdurchflossene Dreh-Spule.

Manche weisen auch noch daraufhin, das solcher Verstärker kleinester 
Signale gern in der Medizintechnik eingesetzt werden und sich dadurch 
Anforderungen an die Isolation ergeben: 
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffamp.htm 
(zweites Unterkapitel).

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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Für mich waren Instrumentierungsverstärker "böhmische Dörfer" bis ich 
auf der Suche nach einer Leckage in einem Flachdach auf ein 
Meßgerät/Aufbau gestoßen bin der so etwas nötig macht.

Das in Frage stehende Stück Flachdach wird mit Wasser geflutet (wenige 
mm reichen) und rundum wird eine Ringelektrode verlegt. Diese an max. 40 
Volt DC, Gegenpol an eine gute Erde (PAS). Damit fließt ein extrem 
geringer Strom durch die Wasserfläche und das gesuchte Loch gegen Erde. 
Kein Ahnung wie man so geringe Ströme bzw. deren Spannungsfall sonst 
messen will.

Nun geht man mit zwei Elektroden über die Fläche spazieren und mißt den 
Spannungstrichter aus. Ideal ist ein Analoginstrument zur Anzeige, das 
zeigt dann "in die Richtung". Das dauert zwar, aber es funktioniert.

Selbst bei nur feuchtem Dach war das noch begrenzt möglich. Soweit ich 
erinnere hatte ich da einen INA114 verbaut, gespeist aus zwei 9Volt 
Blockbatterien.

: Bearbeitet durch User
von Lutz V. (lvw)


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L.S. schrieb:
> Was ist denn das besondere an den Instrumentenverstärkern im Vergleich
> zu einem herkömmlichen OPV? Ich kann doch auch einen herkömmlichen OPV
> mit IN+ und IN- an einen Shunt anschliessen und den Strom messen=?

Der aus drei Operationsvestärkern bestehende "Instrumentation amplifier" 
hat zwei wesentliche Vorteile im Vergleich zum "einfachen" 
Differenzverstärker:
1.) Extrem hohe Eingangswiderstände an beiden Eingängen - verursacht 
durch volle Geegenkopplung beider Eingangsstufen;
2.) Verstärkungseinstellung mit nur EINEM Widerstand möglich - und zwar 
ohne die Gleichtaktunterdrückung zu beeinflussen, die im wesentlichen 
durch die letzte Stufe (mit 4 gleichen Widerständen) bestimmt wird. Das 
ist eine wesentlicher Vorteil, denn wegen dieser 4 gleichen Widerstände 
kann die gute Gleichtaktunterdrückung dieser Stufe besser/einfacher 
realisiert werden als mit ungleichen Widerstandswerten, welche zudem 
noch die Verstärkung einstellen müssen.

: Bearbeitet durch User
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