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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Signalanpassung für PC-Messkarte (Strom/Spannung)


Autor: Fred (Gast)
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Hallo

Ich möchte zwei Signale für eine PC-Messkarte anpassen. Die Karte hat 
+/-10V single-ended Eingänge, die sie mit 16 bit auflöst.

Das erste Signal ist ein Strom zwischen 0 und 100 mA.
Ich will einen Shunt mit z.B. 1 Ohm einbauen. Dann bekomme ich bei 100mA 
einen maximalen Spannungsabfall von 100mV. Das möchte ich dann mit einem 
OP auf 0-10V verstärken. Als Shunt würde ich einen normalen 1% 
Widerstand nehmen, da es die Präzisionswiderstände erst ab 5,1 Ohm gibt, 
oder sollte man da auf einen besseren Temperaturkoeffizienten achten?

Das zweite Signal ist eine Spannung zwischen 0 und 20 V.
1.) Variante: Spannungsteiler mit 2 Widerständen
2.) Variante: Nichtinvertierender Verstärker mit Verstärkung 0,5
-> Ich würde lieber die zweite Variante benutzen.

Was für einen OP soll ich benutzen? Ich habe mir mal LMC 6062 N 
rausgesucht, da er mit Single-Supply läuft und ich ihn dann mit 12 oder 
15 V betreiben kann.

Was sollte ich außerdem noch beachten? Ganz normale Nichtinvertierende 
Verstärker bauen, oder sollte ich noch etwas ergänzen?

Noch eine grundsätzliche Frage: Wären insgesamt differentielle Eingänge 
besser/genauer? Oder macht das nichts aus?

Gruß, Fred

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Fred

>Das erste Signal ist ein Strom zwischen 0 und 100 mA.
>Ich will einen Shunt mit z.B. 1 Ohm einbauen. Dann bekomme ich bei 100mA
>einen maximalen Spannungsabfall von 100mV. Das möchte ich dann mit einem
>OP auf 0-10V verstärken.

Nimm lieber ein Transimpedanzverstärker, der hat Null Ohm 
Eingangswiderstand und du kannst auch grösser Widerstände verwenden, in 
deinem Fall 100 Ohm.

>Das zweite Signal ist eine Spannung zwischen 0 und 20 V.
>1.) Variante: Spannungsteiler mit 2 Widerständen
>2.) Variante: Nichtinvertierender Verstärker mit Verstärkung 0,5
>-> Ich würde lieber die zweite Variante benutzen.

Warum? Variante 1 ist sehr einfach und robust. Man muss lediglich die 
Widerstände so hochohmig wählen, dass die Quelle nicht übermässig 
belastet wird.

MFG
Falk

Autor: Fred (Gast)
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Hallo Falk

So ein Strom-Spannungs-Wandler/Transimpedanzverstärker ist auch 
interessant. Aber hier benötige ich immer ein symmetrische 
Versorgungsspannung an dem OP, oder? Und der OP muss auch soviel Strom 
am Ausgang liefern können wie ich messen möchte.

Gruß, Fred

Autor: Falk Brunner (falk)
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Ja.

MFG
Falk

Autor: Jankey (Gast)
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klingt für mich als möchtest du einen DCDC vermessen

Autor: Jankey (Gast)
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1) Spannungsteiler mit Widerständen = immer besser weil kein Offset, 
kein Drift und kaum Frequenzgang.

2) Shunt: nimm einen 4 Poligen, es gibt 0.5% 1R bei Conrad oder Bürklin 
von Isabellenhütte, mit einem OP07 könntest auf Verstärkung 10 gehen.

3) Differentiell kann nicht schaden, schongarnicht wenn du keine Saubere 
Ground Plane hast oder zb nicht dein Komplettes System in Force & Sense 
zerlegt hast.

3.5) Was gegen das Differentielle Messen spricht is ganz klar der Preis, 
ich zb verwende immer INA114 die auch nicht das billigste sind.

4) welche Frequenz hat dein Signal?

lg Jan

Autor: Fred (Gast)
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Hallo Jan und Falk

Danke für die ersten Infos.

Ich möchte damit Hall-Drehzahlsensoren testen. Das Signal ist ein 
Rechtecksignal von max. 2 kHz. Also relativ langsam.

Man muss ja auch noch unterscheiden, ob man die Spannungsdifferenz am 
Shunt mit einem Differenzverstärker verstärkt, oder ob man differenziell 
mit der  Messkarte misst.

In der Genauigkeit würde ich gerne im Bereich 0..50mA auf 0,01mA genaue 
Messwert bekommen. Sollte ich das mit einem Inst. Amp. machen, oder 
reicht ein nichtinv.Verstärker mit einem guten OP?

Gruß, Fred

Autor: Dirk (Gast)
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Hallo, INA168 o. INA138 koennten interessant fuer dich sein.

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