phi_u von Brückenschaltung mit uC ermitteln

Mans A. schrieb:

Dann habe ich den Analogwert von Potentil B mit dem Analogpin A1 ausgelesen.

... eingelesen.

Was stimmt hier nicht.

Du hast vergessen, den Schaltplan samt Bauteilbezeichnugen und das offensichtlich fehlerhafte Programm anzuhängen.

Gerd schrieb:

Check mal, dass die Analogwerte normalerweise als digitale Werte zwischen 0 und 1023 angezeigt werden, je nachdem, wie der uC konfiguriert is'. Um die Werte richtig zu verstehen, musst du die vielleicht noch in Spannungswerte umrechnen.

Für die A0= 24 bekomme ich nach Umrechnung 0.12V raus.

Die Versorgungsspannung für die Brückenschaltung beträgt 4.96V

Vielleicht noch sinnvoll:

R3=10k R1=10k R2=170 Rt=170

Mans A. schrieb:

Für die weitere Umrechnung bekomme ich dann auch tatsächlich 0.01V raus,

Wie genau (und zuverlässig) kann denn der (trotz meiner Nachfrage weiterhin unbekannte) µC solche geringen Spannungsdifferenzen im mV-Bereich überhaupt wandeln?

Wenn du einen 10Bit ADC hast und 5V Referenz, dann könnte der theoretisch zwar 5mV auflösen, aber praktisch hast du jede Menge von Fehlerquellen, die eine Messung in diesem Bereich sinnlos machen.

Mans A. schrieb:

Ich bekomme für A0=24.0 und für A1=23.0

Du hast einen ADC, der Floatwerte ausgibt?

EDIT:

1. hat der µC wenigstens die selbe Masse wie die Brücke?
2. weil der 10k/10k Wandler eine recht hohe Impedanz hat, wäre es sinnvoll da noch einen Kondesator zur Impedanzveringerung parallel zu schalten.

In einer Brückenschaltung wo man mit einem ADC misst hat man zunächst mal ein Problem mit der Masse. Nämlich dann wenn die Brückenschaltung den gleichen Massebezug wie der ADC hat.

Wie und was da genau gemessen wird geht aus der Beschreibung (Prosa, uuuuaaaahhh) nicht hervor.

Lothar M. schrieb:

Mans A. schrieb:

Für die weitere Umrechnung bekomme ich dann auch tatsächlich 0.01V raus,

Wie genau (und zuverlässig) kann denn der (trotz meiner Nachfrage weiterhin unbekannte) µC solche geringen Spannungsdifferenzen im mV-Bereich überhaupt wandeln?

ich verwende den Arduino DUE

EDIT:

1. hat der µC wenigstens die selbe Masse wie die Brücke?

ich glaube schon. Ich habe den GND-Pin vom Board mit der Brücke verbunden

2. weil der 10k/10k Wandler eine recht hohe Impedanz hat, wäre es sinnvoll da noch einen Kondesator zur Impedanzveringerung parallel zu schalten.

wäre es sinnvoll einen niedrigeren Widerstand zu verwenden?

Mans A. schrieb:

Ich habe den GND-Pin vom Board mit der Brücke verbunden

Beim Messungen im mV-Bereich kommt es sehr darauf an, wie diese Verbindung ausgeführt wurde und welcher Strom darüber fließt.

wäre es sinnvoll

Es wäre sinnvoll, wenn du dir einfach mal die Rohwerte des 12-Bit-ADC anzeigst und dann anhand dieser angezeigten Rohwerte bewertest, ob es sinnvoll und zielführend ist, mit der Differenz dieser Rohwerte weiterzuarbeiten.

Die Rohwerte sind bei einem 12-Bit-ADC Integerwerte zwischen 0...4095. Vermutlich dürften 0V = 0 und 3V3=4095 sein. Die 2,5V deiner Brückenschaltung sollten sich um 3100 herum abspielen.

Mir würde für deine Anwendung allerdings eine Aussage wie dort zu denken geben:

• https://forum.arduino.cc/t/due-adc-read-value-stability/283251/4

"the Due analog section is pretty crap"

Und im Netz findet man dann auch viele Tipps, wie man mit dieser vermurksten Analogabteilung noch irgendwas brauchbares herzuabern kann.

Prinzip der Brückenschaltung nicht verstanden?

Die Brücke bildet die Differenz der 2. Zweigspannungen -- und nicht der Prozessor dahinter!

Ohne groß Beispiele zu zitieren: Die numerische Differenz aus 2 großen Zahlen ist immer etwas "kniffelig", sofern diese 2 Zahlen schon fehlerbehaftet sind.

Joe L. schrieb:

Die Brücke bildet die Differenz der 2. Zweigspannungen -- und nicht der Prozessor dahinter!

Dazu müsste der Controller differentielle Eingänge besitzen - tut er aber nicht.

Mans A. schrieb:

phi_u.PNG

Wo in der Schaltung ist phi_u?

Rainer W. schrieb:

Die Brücke bildet die Differenz der 2. Zweigspannungen -- und nicht der Prozessor dahinter!

Dazu müsste der Controller differentielle Eingänge besitzen - tut er aber nicht.

Deshalb nimmt man einen Differenzverstärker, Grundlagen von OPs. Der macht schon deshalb Sinn, weil man damit das kleine Signal der Brücke auf einen zum µC passenden Pegel bringt.

Generell muß man nicht müssen: Beide Seiten der Brücke haben einen Bezug zur Masse, weshalb man beide Spannungen auch massebezogen messen kann. Um den benötigten Wert zu bekommen, muß man halt rechnen, woran es beim TO deutlich hapert.

Das wird vermutlich trotzdem kein sinnvolles Ergebnis bringen, weil Genauigkeit und Auflösung des µC nicht reichen.

Lothar M. schrieb:

Die 2,5V deiner Brückenschaltung sollten sich um 3100 herum abspielen.

Ja, so ist das, wenn der Anfrager die Details nur widerwillig Preis gibt, dann ist raten angesagt. Die Brücke teilt mit 10k zu 170R. Bei 5V Speisung liegt das Potential A und B auf 83,5mV. Je nach Nullpunkt kann es durchaus passen, dass ein 10bit AD das als Stufe 23 misst.

Wenn die Brücke und der AD die gleiche Referenz haben, würde ich den linken Zweig weglassen, die 83mV z.B. 50fach verstärken und dann auf den AD geben.

Wolf17 schrieb:

Die Brücke teilt mit 10k zu 170R.

Ja, stimmt, durch dieses sehr ungünstige Verhältnis kommt dann auch das niedrige Wandlungsergebnis zusammen.

dass ein 10bit AD das als Stufe 23 missst.

Der erwähnte Arduino Due hat aber einen 12 Bit ADC.

Wenn die Brücke und der AD die gleiche Referenz haben

Ja, so ist das: mangels Schaltplan muss man raten. Ich würde aber sagen: haben sie nicht.

Aber der TO hat sowieso das Interesse verloren:

• Beitrag "Re: Warum Spannungsfolger mit OPV?"

Wolf17 schrieb:

Rainer W. schrieb:

Die Brücke bildet die Differenz der 2. Zweigspannungen -- und nicht der Prozessor dahinter!

Dazu müsste der Controller differentielle Eingänge besitzen - tut er aber nicht.

Tja - keine Arme, keine Kekse ...

Lothar M. schrieb:

Wenn die Brücke und der AD die gleiche Referenz haben

Ja, so ist das: mangels Schaltplan muss man raten. Ich würde aber sagen: haben sie nicht.

Herr Wolf17 will den einen Zweig der Brücke weg lassen und ratiometrisch messen. Nur dann macht es Sinn, die selbe Spannung zu nutzen.

Betreibt man die Brücke als Brücke, ist das anders.

Von Wägezellen, die eine Brücke enthalten, kenne ich die Angabe "mV pro Volt". Das heißt, die Änderung der Brückenspannung (mV/kp) wird mit steigender Versorgung auch höher.

Das kann man nicht kompensieren, indem der A/D sich auch aus dieser bedient, die muß anständig stabil sein und gut. Als Pedant könnte man sie natürlich messen und versuchen, Abweichungen rauszurechnen.