Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Messverstärker
surf_andre
26.03.2008, 22:22
Hallo,
Habe mal ne Frage zu einer Schaltung die zu Papier gebracht habe.
Kann mir vielleicht jemand sagen ob die so Funktioniert?? Bin leider nicht so ganz der fuchs mit den OPV, habe bis jetzt immer nen Bogen um die Dinger gemacht
Wäre nett wenn sich das der ein oder andere mal anschauen kann.
Soll ein PT 100 Messverstärker werden..
Gruss Andre
Hallo,
ich denke prinzipiell schon, LM358 ist eine ganz gute Wahl. Die
Gesamtverstärkung liegt aber noch unter 26,38. Warum R4 = R5?
Sonst könntest du die Verstärkung besser verteilen. Beide OPs
haben ein k, d.h. k1 und k2, die Gesamtverstärkung ist dann k1*k2.
Gruß,
guidob
P.S.: Den Pt100 habe ich nicht nachgerechnet (ist das nötig?).
surf_andre
27.03.2008, 12:38
Hallo,
naja den PT100 nachrechen denke ich mal ist überflüssig. Die Werte habe ich aus einer PT100 Tabelle. :rolleyes:
Aber warum ist denn der K wert kleiner als 26,38? Habe den wert für die gesamte Schaltung ausgerechnet oder habe ich mich da sehr verhauen?
Mir war so das man gleiche Widerstände einsetzt um bei der Gegenkopplung etwas zubewirken....
Gruss André
Hi,
OP2 invertiert, dafuer wird negative Versorgungsspannung benoetigt - such dir also Schaltungen aus, die nicht ins Minus laufen ;)
Hallo,
also ich komme nur auf max. k = 25,36 und natürlich hat Rudo recht, es
sind -25,36. Bau die Schaltung am besten schnell auf, damit du testen
kannst, ob die benötigte max. Ausgangsspannung erreicht wird. Hierzu
hilft ev. ein Pullupwiderstand.
Beide OP-Verstärker sind voneinander unabhängig, da bringen gleiche
Widerstände nach meinem Verständnis nichts.
Gruß,
guidob
wenn es denn was mit 25 sein soll dann koennte es so aussehen:
P.S.: da hab ich doch die "eins +" vergessen: mach noch parallel zu dem 100k ein 2,4M ;)
mamalala
27.03.2008, 14:29
Hallo Andre,
also für Platin-Sensoren kann ich die XTR112 bzw. XTR114 von TI empfehlen. Die übernehmen gleich die Linearisierung und haben einen 4-20 mA Stromausgang, der mittels Widerstand einfach zu einer Spannung zu machen ist.
Ich habe noch welche hier die ich dir schicken kann, wenn du magst.
Gruß,
Chris
surf_andre
27.03.2008, 16:23
Danke für die antworten,
habe das ganz noch etwas ab geändert.
1. Habe ne negative Spannung dran gebaut der LM 358 kann ja auch mit +- Spannungen arbeiten.
2. Ist mir auf gefallen das ich am Ausgang gar nicht dran geschrieben habe wie hoch die Ausgangsspannung sein darf. Mein AD Wandler hat am Eingang nur 0...2047mV.
Ist das nun etwas besser?
@mamalala:
das mit den ICs von texas mag ja gut sein aber es muß doch auch so gehen....
Gruss André
ich vermute, dass du noch einen Invertierer benoetigst (der A/D kann nur pos.?) - schau mal nach LM348;)
surf_andre
27.03.2008, 18:06
Was verstehe ich denn nun falsch?
Das ist doch ein Differenzverstärker ich bin der Meinung der muss doch ein Positives Signal rausgeben. Solange am positiven Eingang des ersten OP das signal Positiv ist muß doch am Ende auch was positives rauskommen...
mal auf deine ursprüngliche Schaltung zurückzukommen.
der 1. OPV ist ein Nichtinvert. verstärker, also ist v= 180/4780 = 0,03
der 2.OPV ist invertierend und hat eine verstärkung v= (3900+ 180)/180 =22,6
ergibt zusammen eine Verstärkung von 22,63
grüsse
Wolfi
edit
Nein,
kein Differenzverstärker, sondern eine nichtinvertierende Stufe, gefolgt
von einer Invertierenden. Macht insgesamt minus. Es gibt aber gar keinen
Grund die zweite Stufe invertierend zu schalten, damit (s. Rudos Enwurf)
bist du das Problem los.
@ Wolfi: Nichtinvertierend: Verstärkung immer größer 1!!!
Nochmal rechnen!:D
Gruß,
guidob
hast natürlich recht guidob
wolfi
surf_andre
27.03.2008, 20:02
Na dann werde ich das gleich mal neu machen... und zur Diskussion stellen..
@wolfie
....
Verstärkungsfaktoren von nacheinandergeschalteten OPV addieren sich nicht sondern multiplizieren sich.
0,03 * -22,6 = -0,678
Hey,
da kommt ja erstmals der OPV ins Rampenlicht....der mysterioese.
Und die DigitalVersorgungsSpannung 5V:rolleyes: ..... die muss benuetzt werden :eek:
Die Grundschaltungen (es sind ja nicht viele) sollte sich jeder ergooglen bevor er einen OPV einsetzt....schwierig ist es bestimmt nicht :)
surf_andre
01.04.2008, 17:49
So habe nun noch mal etwas gezeichnet...
Ich erhoffe mir das ich damit einen Nullpunkt abgleich hin bekomme...
Meiner Ansicht nach ist das nun ein Differenzverstärker.
Mit P2 will ich eine bestimmte negative Spannung in das System bringen um einen Abgleich auf 0 Volt an Ua hin zubekommen. Das müsste doch eigentlich so Funktionieren.:confused:.
Was ich auch noch nicht verstanden habe ist wie ich der ganzen Sache beibringe das sie nur bis maximal 2 Volt an den Ausgang ( Ua ) bringen soll und nicht mehr. wie macht man denn sowas?
Gruß André
Das mit der negativen Spannung ist OK. Damit kann man den OPV auf 0 - Spannung abgleichen. Das der OPV "nur" 2V abgibt, kann man mit der Verstärkung des Systems zur Eingangsspannung einstellen.
Kleiner Tip. Um nur mit einer Spannung auszukommen, benutzt man
1. einen Single Supply, Rail to Rail OPV
2. Einen AD der einen Dualeingang hat (Elektrometereingang, viele bessere AD haben diese getrennte Massen auch, um eine Entkopplung des Analog vom Digitalteil zu erreichen)
Mann hat die Möglichkeit - Ub/resp. GND vom OPV und den negativen Meßeingang des AD über eine Diode gegen GND/Ub zu legen. Man kann damit einen genauen Nullpunktabgleich des Systems erreichen. Eine Abtrift der Diodendurchlaßspannung wirkt sich auf das System nicht aus, da der Meß 0 - Punkt des AD "mitschwimmt".
73 Gerd H
surf_andre
02.04.2008, 09:39
Moin Anatec, also das mit dem Rail to Rail habe ich verstanden und auch schon versucht. Leider bekomme ich damit keinen Null abgleich so richtig hin.
Wie meinst du das mit den GND uns der Diode ? damit kann ich nun überhaupt nichts anfangen hast da zu mal vielleicht ein Schaltungsbeispiel?
Gruß André
Wen du eine ADC mit Differenzeingang hast, kannst du den -Eingang über eine Diode an Masse legen und so das Bezugspotential um ca 0,7V anheben. Noch besser du arbeitest auf der Anaolgseite völlig potentialfrei bezogen auf den Digitalteil. Dann kannst du mittels Spannungsteiler dort den Offsetabgleich durchführen.
Was ich jedoch nicht verstehe, wozu man überhaupt einen 0-Punktabgleich auf der Aalogseite machen will. Bei ausreichender Verstärkung mit ausreichendem Signalpegel/Offsetverhältnis kann man doch einfach den Nullpunkt auf der Digitalseite festlegen und den Offset rausrechnen und auch korrigieren ohne je ein Poti anzufassen.
Hallo Surf,
hast du eigentlich schon etwas aufgebaut ?
Falls nicht , schau mal hier....ein Klassischer Differenzverstaerker mit nachgeschalteter verstaerkerstufe.
http://www.mikrocontroller.net/attachment/30073/diffamp.pdf unten !
Was Offset angeht hat Winne schon recht...software abgleich :)
Ein Poti am Anfang schadet aber nie...man kann es ja spaeter weglassen wenn man den Hund im Griff hat:D
surf_andre
02.04.2008, 22:12
Hallo,
also was ich mit dem Null-Abgleich vorhabe ist das ich von 0Volt an den Bereich nutzen kann. Wenn ich 0°C habe hat der PT 100 100ohm. Bei einem Strom von 1mA durch den PT100 habe ich am Eingang des Messverstärkers 100mV. Diese 100mV wollte ich eigentlich damit weg bekommen so das die niedrigste Temperatur auch 0 Volt beträgt.
Das es möglich ist den den Offset auch per Rausrechnen hin bekommt habe ich mir schon gedacht... Aber dann habe ich aber nicht den ganzen AD Bereich...
Gruß Andre
Das es möglich ist den den Offset auch per Rausrechnen hin bekommt habe ich mir schon gedacht... Aber dann habe ich aber nicht den ganzen AD Bereich... "fast" richtig. Ein 10 Bit AD zum Beispiel hat eine Wandlungsrate von 1024. Ein PT10 folgt den Dekaden. In etwa 0 - 1000, bleiben also 24 Bit am Anfang oder Ende zum Abgleich übrig. Desweiteren kann man den 0 Punkt des AD Wandlers, so er einen Analogeingang für GND hat, mit einem Spannungsteiler gegenüber einem OPV der auf + 0,7V gegenüber absolut GND gelegt ist hin und herschieben. Es geht also nicht darum, den OPV auf absolut 0 zu bekommen, sondern den AD relativ zum OPV Ausgang zu verschieben. Rail to Rail benutzt man, da sie sich mit ihrer Ausgangsspannung den Spannungsgrenzen gegeben durch + und - stark nähern können ohne zu verzerren. Standart OPV kommen oft nur bis auf 1V an ihre max. Spannungswerte heran. Das schränkt gerade bei niedriger Betriebsspannung den max. Ausgangsspannungshub sehr ein.
Beispiel:
5V Betriebsspannung. Ein OPV hat eine Aussteuerungsgrenze von Ub +-1V. Es bleiben 3V Hub übrig. Bei Ub 30V (+-15V) wären das 28V Hub, also bei weitem nicht so bedeutend.
Ein guter Rail to Rail kann bis auf mV an seine Betriebsspannung. Allerdings, kann auch der keine absolut 0V erreichen. Daher entweder den OPV etwas hochlegen oder wie Winne schreibt, den 0 Punkt hochrechnen.
73 Gerd H
surf_andre
02.04.2008, 23:24
Also der AD hat keinen Differenzeingang. Ist halt ein µC AD Wandler wird wohl ein ATmega8 oder nen µC 51... Denke mal dann wird das mit der Diode und dem Verschieben nichts.
@ Anatec:
was meinst du denn damit nun :
Daher entweder den OPV etwas hochlegen?
geht das denn mit der Schaltung wie ich sie gepostet habe? Dachte mit den negativen 5V bekomme ich das runter..
Gruß
André
Hallo,
hab nur mal alles überflogen, aber die 100 Ohm hat ein Pt100 doch
bei 20 °C oder liege ich jetzt falsch?
Bei den meisten µC können die Eingänge auch differentiell genutzt werden,
bei den AVR dann auch mit zuschaltbarer Verstärkung (Gain).
Gruß,
guidob
@guidob,
gib mal
PT100 DIN Norm
in google ein und der erste Link
ist bei mir dieses hier (http://grundpraktikum.physik.uni-saarland.de/scripts/Platin_Widerstandsthermometer.pdf)
Also mit einem PIC als µC wäre das ja nun das Einfachste der Welt. Bei deren AD Wandler hat man direkten Zugriff zu Ureff minus und Ureff plus. Bei Einhaltung weniger Randbedingungen kann man sich den AD Wandler in "fast" jeden Bereich schieben, also wunderbar an einen OPV anpassen. Da muß kein Nullpunkt direkt auf 0 liegen. Da langt sogar ein Nicht LowDrop aus. Man kann den AD mit zwei Spannungsteilern die man gleich zum Minimum - Maximumabgleich nimmt auf +1 +4V stellen. Die 3V teilt der AD dann durch 1023. gelle
Meine Vermutung, ATMega können das genauso.
Felix Weiss
03.04.2008, 12:08
Ab Mega16(gibts noch im DIP) haben die AVRs einen OPV am AD-Eingang mit fester Verstärkung(1x,10x,200x) gleich mit eingebaut.
Neben dem Eingangssignal kann man nur die +URef anpassen. Neben interner Bandgap 2.56V, VCC auch beliebige externe Spannungen möglich.
Wenn man nicht gleich v=200 wählt kann man die 10Bit auch vollständig ausnutzen.
@Anatec
Grüße zurück an die PIC-Front :)
Grüße Felix
surf_andre
03.04.2008, 18:39
Hallo,
es geht mir im nachhinein darum das ich bis zu 8 Analoge Eingänge habe die ich messen will. Deshalb bin ich halt darauf gekommen das mit einem "einfachen" Messverstärker zumachen damit ich die ganze Sache einmal abgleiche und dann einfach Einstecken kann.Und wenn da mal was falsches angeschlossen wirdsoll nicht gleich der µC Sterben... Deshalb die kleine Schaltung davor..
Gruß André
Egal wie du es realisierst. Entweder du sagst, ich brauche absolut 0, dann mußt du so oder so mit 2 Spannungen arbeiten, oder du schaffst dir eine eigene Norm und rüstest alle deine Sensoren mit einer kleinen Schaltung aus. Bei einem Industriemeßgerät, das alles verarbeiten soll ist so eine negative Spannung allerdings kein Thema. Da kommt einfach noch ein Positiv- Negativwandler mit rein und die Spannungen sind entsprechend hoch stabilisiert.
Ich würde sagen, du überlegst erst mal, was du nun wirlich vorhast und dann können wir weiter über Lösungen nachdenken. Ansonsten ist das ein bischen Zeitverschwendung. Wir überlegen Schaltungen, die gar nicht in deinen Kram passen. Je besser ich vorher überlege, was und wie es werden soll, um so einfacher und sicherer sind die Vorschläge.
73 Gerd H
aber gerd,
Warum so wüscht keiner verlangt das du dir den Kopf zerbröselt. Vielleicht sind wir expliziete Teilmenge des Brainstormings, ala Doppelblindversuch (wir kennen weder Haupt- noch Nebenkriterien und er weiß noch nicht wo er hin will) aber vielleicht gibt es ja ein interresantes Zufallsergebnis.
Ist doch eh eher ein Stammtisch als ne Uni oder ne Firma, das ganze hier.
Und an Selbigen werden nun mal alle Spiele gewonnen, die dicksten Geschäfte gemacht und die höchsten Häusle gbaut.:D
ja ja so isch des Herr Haeberle :D
...sagte doch einer : bei uns sind die Erbsen so gross wie Wassermelonen....
Hey Winne,
wie ist die Marktlage ? alles Normal...oder ''besteigst'' du noch manchmal von hinten?:D?
..das habe ich diese Woche auf 70m Hoehe an einem ''flowmeter for solids'' mit Erfolg gemacht...ach , es waren 370(Stammtisch)m Hoehe:p...und 9000 Stufen...mit Wind aus dem oestlichen All.
Du , hier im Forum ist definitiv nix mehr los...was ist passiert ?
Fruehjahrsmuedigkeit ? ....nur die Spammer sind aktiv...die fressen ja bekanntlicherweise guten Strom.
Schoenes WE !
Ja ed
s is wirklich a bisserl ruhig hier.
After 6 month i will complet may first lift for 4 tons in this year on monday. This time it wents my way.
ruhig oder nicht ruhig? - wenn ihr missionieren wollt dann ist auch ein VH-Kurs (als Dozent natuerlich) angeraten ;) - der Stil hier im Forum mag lieber "ex und hopp" und wehe, ihr habt nicht gleich die erwuenschten Loesungen parat:eek: - genaugenommen erhoehen wir hier laufend die Trefferwahrscheinlichkeit fuer google-stichwortanfragen - und das bringt eventuell einen Synergieeffekt fuer batronixprodukte (was mich aber nicht stoert)...
Das hast du schoen ausgedrueckt, Rudo
Ich halte oefters '' VH_lesungen '' in groesseren Industrien fuer das Maintainance Personal....wie stellt man einen Regelkreis ein, wie / warum muss ein Nachfuellventil richtig dimensioniert werden, was bedeutet ' gravimetrisch' ; statisches oder dynamisches Verhalten...? Fliessverhalten von Pulver, 'angle of repose' :eek: ? Und ueber Prozess_probleme koennte man Buecher schreiben ueber systematisches Vorgehen bei der Fehlersuche...ueber Messen und sinnvolles Messen....ueber Sicherheit, ueber usw.
Willkommen sind Schnapsideen und aehnliches wie....der wissenschaftliche WC Zaehler ecc.:confused: aus der Vergangenheit. Aber was kann man schon erwarten wenn das Wirtschaftswachstum knapp bei 0 (null) liegt :D?
Das hast du schoen ausgedrueckt, Rudo
Ich halte oefters '' VH_lesungen '' in groesseren Industrien fuer das Maintainance Personal....wie stellt man einen Regelkreis ein, wie / warum muss ein Nachfuellventil richtig dimensioniert werden, was bedeutet ' gravimetrisch' ; statisches oder dynamisches Verhalten...? Fliessverhalten von Pulver, 'angle of repose' :eek: ? Und ueber Prozess_probleme koennte man Buecher schreiben ueber systematisches Vorgehen bei der Fehlersuche...ueber Messen und sinnvolles Messen....ueber Sicherheit, ueber usw.
Willkommen sind Schnapsideen und aehnliches wie....der wissenschaftliche WC Zaehler ecc.:confused: aus der Vergangenheit. Aber was kann man schon erwarten wenn das Wirtschaftswachstum knapp bei 0 (null) liegt :D
surf_andre
05.04.2008, 16:57
moin moin,
danke erst mal für die antworten. ich werde mich mal über das steckbrett setzten und mal ne runde testen... warte noch auf nen anderen OpAmp...und dann mal weiterspielen..
Werde mich in diesem Thema wieder zurückmelden wenn ich mehr weiß oder Fragen habe..
Gruß André
Ich wollte das auch nicht falsch verstanden wissen. Keine Kritik an Fragen die einzelne User stellen. Ich hoffe, ab und zu mal eine Frage beantworten zu können, schlage dafür auch mal ein Buch auf, krame in alten Unterlagen.
Unorthodoxe Lösungen machen immer was her, allerdings führt die Methode "der Weg ist das Ziel" in der Elektronik kaum zum Ziel, höchstens zu "Zufallsentdeckungen".Das allerdings an Fronten, an dennen wir in der Regel kaum kämpfen. Mal ein bischen rumlöten, mag dem einzelnen Spaß bereiten und wenn's der Geldbeutel und Mülleimer hergibt.......
Ich bin mehr für die Methode, was ausdenken, Randbedingungen erforschen, in "Modulchen" aufsplitten, nach Lösungen suchen, nachlesen/fragen > Ergebniss > freu.
73 Gerd H
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