Val av operationsförstärkare vid MCP3008 ADC?

[Al_Bundy]

Jo, det är rätt intressant.
TS har bevisligen rätt dåliga kunskaper om ellära och elektronik mm.
Sannolikheten att han skall få ihop en vettig förstärkare för sin lastcell tror jag personligen är rätt liten.
Uppenbarligen har han valt fel grejjor för att göra jobbet.

Om jag fick ett kopplingsschema som fungerar med min lastcell och ADC så skulle det vara perfekt.
Jag har dåliga kunskaper inom elektronik. Men denna gång så måste jag nog bygga egen konstruktion. Därför undrar jag om ni kan rekommendera mig en förstärkare som passar bra ihop med min lastcell + ADC.

Sedan har jag en fråga om hur analog spänningsfördelning fungerar. Om jag skickar GND 0 volt och A0 0 volt på en 10 bit ADC. Då visar den 0. Men om jag ger GND 0 volt och A0 3.3 volt. Då visar ADC 1023 ?

Eller måste det alltid vara ett förhållande så som 50/50 eller 70/30 när det kommer till ADC?

Vad du kommer få som ADC-värde är beroende vad du använder som referens till din ADC.
Din referensspänning kan du se att "det är det värdet som kommer ge mig 1024", väldigt förenklat.

Referensspänning kan oftast väljas både internt och externt. Vanligaste förvalda referens tror jag brukar vara matningsspänningen.
I ditt datablad kan du läsa om möjliga varianter.
Tänk också på att finns en max-spänning på portarna. Har du tex en 3,3V MCU så är det inte säkert att den mår speciellt bra att få 5V på en ingång.

Två exempel:
1. Du lägger 3,3V på A0 och får tillbaka 1023 som ADC-värde. Det här innebär att du använder just 3,3V som referens. Om det är din matning eller annat vet bara du.

2. Du lägger 2,5V på A0 och får tillbaka 512 som ADC-värde. Det här innebär att du använder 5V som referens då 2,5V är hälften av 5V och hälften av 1024 är 512.

Obs. De två exemplen ovan får det låta som att detta är ett sätt att kolla vilken ADC-ref du använder men det är det absolut inte. Du får ta reda på/välja vilken referens du vill/måste använda och anpassar signalerna efter det.

Okej. Tack för förklaringen. Då ska jag använda 3.3 volt som referens på ADC.

[Magnus_K]

OBS: Det finns en risk att jag missförstått hur en lastcell fungerar men har vi tur kan någon rätta mig i mina felaktigheter.

Som jag förstår det så är din lastcell av typen "halvbrygga" dvs en halv wheatstone-brygga.
Det borde innebära ett en av dina celler egentligen är en potentiometer som ändrar värde med ökad last, om så genom väldigt små förändringar.

Jag gjorde en liten skiss nedan på hur man borde få det fungera. Drar du respektive utgång till respektive ingång på en instrumentförstärkare (med ställbar gain) så ska det nog bli ganska lätt att räkna på också.

Förslag till förfarande:

Dina lastceller påstås ha en impedans av 1000Ω. Om jag tänker rätt så innebär det att var internt motstånd är på 1kΩ (som ritat på bilden).
Du kan bekräfta det här när du får hem cellerna genom att mäta upp cellen precis som du kan mäta en potentiometer. Mät mellan pinnarna och resultatet kommer bli X Ω, Y Ω och X + Y Ω.
I det här fallet kommer X och Y vara väldigt lika och det är det här motståndet du ska försöka "matcha" med din egna spänningsdelare (som ritat t.h på bild). Vi förutsätter att X = 1kΩ och Y = 1kΩ och går vidare.

Bygg ihop din egna spänningsdelare, lämpligen bestående av ett 1kΩ-motstånd och en 1,5kΩ flervarvig potentiometer. För att få en bra utgångspunkt så justera potten till 1k, och om så vill, mata din egna spänningsdelare med 3,3V, dra in delaren på en analog pinne och försök komma så nära 512 i ADC-värde som möjligt.
Man kan säga att du skapat din egna "lastcellsreferens" som du hela tiden kommer jämföra mot, typ som en jordpunkt som flyttar på sig. Under förutsättning att du använder samma matning till lastcellen som till din spänningsdelare så kommer variationer i matningsspänningen inte påverka mätresultaten i.o.m att din referenspunkt kommer "flyta med" så snyggt.

Nu har du två utgångar, en från lastcellen och en från din egna spänningsdelare. Dessa ska nu in på varsin ingång till instrumentförstärkaren.

Angående "val av op" så är jag inte speciellt duktigt på det här heller men det jag verkligen älskat med just instrumentförstärkare är att ett med ett flertal av dom så kan man välja gain, förstärkningsfaktorn, med enbart ett enda motstånd.

Låt nu då säga att du belastar din cell en aning och den ger ut 1mV.
Har du en förstärkare med gain 1 (G1) så kommer du bara få ut 1mV från förstärkaren. Den agerar typ bara som buffer.
Har du istället ställt om gainen till kanske G10 så kommer förstärkaren fläska ut 10mV och du får helt plötsligt lite lättare värden att mäta på.
Så om jag får säga mitt så välj en förstärkare där du kan ställa gainen med bara ett motstånd. Vill du ha riktigt roligt så kläm dit en mångvarvig lämplig pot så kan du justera förstärkningen som du vill.
Värt att nämna är också att förstärkaren kan givetvis aldrig ge ut mer spänning än vad den matas med. Så matar du förstärkaren med 3,3V så är detta taket.
Det jag försöker säga är att om du trycker på med G1000 eller liknande så kanske det blir rätt värdelöst då det kommer krävas ett mycket liten förändring av lastcellen innan du "slår i taket".

Hinner inte kika runt bland alla tips mer men jag vet av erfarenhet att dom där INA128 med mera är underbara att labba med. Just den förstärkaren du valde från electrokit har nog inte möjligheten att ställa gain med bara ett motstånd men det kanske går att lösa med lite feedback.

Slutligen. Ta vara på de tips du fått. Läs om dina senaste trådar och tänk om. Bara genom att eBay-söka load cell så dyker det upp flera som har paket med både lastceller med tillhörande PCB:er med förstärkare. Det här kan bli ett mycket billigare alternativ än köpa lösa kretsar så dessa förstärkare brukar vara ganska kostsamma.

Lycka till och hoppas inte jag ljugit allt för mycket. Om inte annat så kanske det är något som stämmer och som du kan ta vara på.

Lastcell.jpg

[Al_Bundy]

Tack för ditt långa inlägg.

Men är det inte bättre att jag bygger en hel weathstone brygga av 1 lastcell och 3 eller två trimpottar? Beroende på hur många kablar lastcellen har.

Ina128 har bara en gain på 1 till 10000. Jag tror att min output på 0.1 millivolt från lastcellen är nog för svagt då.

[lillahuset]

Nej, Magnus_K har helt rätt. Det enda jag vill tillägga är att man ofta kan få bättre resultat med motstånd plus trimpott.

Om vi antar att du ska ha något som är bra nära 1k kan du välja ett motstånd på 910 ohm och en trimpot på 220 ohm. Justerområdet blir då 910 till 1130 ohm.
Vet du lite noggrannare vad du är ute efter kan du välja större motständ och mindre pot.
Eventuellt kan det vara fördelaktigare att växla platsen för potten så får du större frihet i val av värden. Säg 1k i serie med trådtöjningsgivaren och 10k + 10k i andra halvan av bryggan.

Men oavsett, instrumentförstärkare är trevliga saker. Relativt billiga och väldigt lättanvända. Instrumentförstärkare kan man naturligtvis bygga själv av OPar. Billigare men troligen inte värt besväret.
Min första kontakt med instrumentförstärkare var en koppling med tre 741or jag fick i uppdrag att bygga på någon sorts gymnasiepraktik i början av sjuttiotalet. Jag fattade inte alls vidden av vad jag gjorde men alla var glada. Och utan dessa glada människor hade det inte blivit något.

[Al_Bundy]

Okej.

Så jag bygger en sådan. Men trimpottarna sätter jag mellan de statiska motståndarna för att trimma in dessa så utsignalen är 0.0 volt.




Hur mycket brukar en sådan lastcell ge ut i output?
Enligt ebay som jag köpte ifrån så är det 0.0001 plus minus volt. Men kan det verkligen stämma?

Nu får vi tänka på att det är Kina jag köpte ifrån och dem kan uu skriva väldigt fel.

[lillahuset]

I det schemar är motstånden till höger givaren. Jag har ingen aning om utifall du har en givare med två trådtöjningsgivare eller inte men om du har det så testa enligt schemat. Om R1 = R2 kommer du troligen att ha en utsignal nära noll utan belastning. Utan trimmrar.

[Al_Bundy]

I det schemar är motstånden till höger givaren. Jag har ingen aning om utifall du har en givare med två trådtöjningsgivare eller inte men om du har det så testa enligt schemat. Om R1 = R2 kommer du troligen att ha en utsignal nära noll utan belastning. Utan trimmrar.

Jag vet att det är givaren till höger.
Lastcellen jag beställde har 3 kablar. Svart, röd och vit. Den vita är ju ena delen av output svart är jord och röd är plus.

http://www.ebay.com/itm/172030314779

[lillahuset]

Men då bör det väl inte vara något problem? Mät över bryggan med en multimeter.

[SeniorLemuren]

Okej.

Så jag bygger en sådan. Men trimpottarna sätter jag mellan de statiska motståndarna för att trimma in dessa så utsignalen är 0.0 volt.




Hur mycket brukar en sådan lastcell ge ut i output?
Enligt ebay som jag köpte ifrån så är det 0.0001 plus minus volt. Men kan det verkligen stämma?

Nu får vi tänka på att det är Kina jag köpte ifrån och dem kan uu skriva väldigt fel.

Om du försökte läsa dina egna trådar så fick du detta svar i en av dina andra trådar om samma ämne

de ger ut 1mV per Volt du matar dem med vid max last

DVS matar du dem med 5v får du vid 50kilos belastning på en 5mV ut.

[Al_Bundy]

Men då bör det väl inte vara något problem? Mät över bryggan med en multimeter.

Jag har så dålig multimeter får köpa en lite bättre

[lillahuset]

Skit händer.

[Al_Bundy]

Okej.

Så jag bygger en sådan. Men trimpottarna sätter jag mellan de statiska motståndarna för att trimma in dessa så utsignalen är 0.0 volt.




Hur mycket brukar en sådan lastcell ge ut i output?
Enligt ebay som jag köpte ifrån så är det 0.0001 plus minus volt. Men kan det verkligen stämma?

Nu får vi tänka på att det är Kina jag köpte ifrån och dem kan uu skriva väldigt fel.

Om du försökte läsa dina egna trådar så fick du detta svar i en av dina andra trådar om samma ämne

de ger ut 1mV per Volt du matar dem med vid max last

DVS matar du dem med 5v får du vid 50kilos belastning på en 5mV ut.

Okej.
Så om jag har 3.3v och matar med 25 kg så måste jag få 1.65 mV ut.

Då måste jag ha en förstärkning på 2000 för att 1.65 mV ska bli 3.3 volt. Om det är nu så att jag anser att 25 kg är maximala lasten. Vilket det inte är. Ca 30-35 siktar jag på.

Då skulle en INA128 räcka för mig för dem har en förstärkning på 1 till 10000.

[Magnus_K]

Kretsen du bifogar är samma som min skiss så du kan fortfarande kika lite på vad jag skrev för att få till det.
Det lillahuset skriver om att använda ett aningens mindre motstånd och lägga ett pot i serie är en strålande idé.
Skulle alltså motstånden i din lastcell vara 1kΩ så testa att göra som han skriver, dvs sätt tex 1kΩ som R2 och 920Ω + 220Ω-pot som R1.
Det här kommer ge dig jättebra justeringsmöjligheter.

Du tänker rätt när det kommer till förstärkningen och vad du får för utsignal. Jag hade nog bestämt mig för vad jag tänker ha som maxvikt och skala förstärkningen så detta ger 3,3V.
Vill också nämna att det står i din bifogade länk att:

When the half-bridge is being stretched, it sends signal via the red signal wire.

Alltså inte det du skriver.

När du fått hem givarna så kontrollera det här genom att resistansmäta enligt tidigare instruktion. Den kabeln som du inte mäter på när du får X + Y, det är den som ger utsignalen.

Om du vid det här laget inte har en multimeter som kan mäta resistans så borde du skämmas
Slut på pengar men med en Arduino liggandes så kan du ju alltid bygga en egen Ohm-meter.

Har tyvärr för lite tid att gräva i det här med förstärkare men lås inte upp dig på INA128 (om du inte får köpa en till bra pris av en EF:are vill säga). Försök hitta någon billigare där du kan ställa förstärkningen ganska lätt på. ELFA tar ju typ 70:- för en INA128 vilket kanske är lite väl saftigt.
Jag har hemma ,så du får höra av dig om du vill köpa en lite billigare variant som heter AD623ANZ.

[lillahuset]

Om man vill köra 3,3V är AD623 ett bättre val av den enkla orsaken att INA128 vill ha minst 4,5V.

[Magnus_K]

Tur att någon tänker