Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Brickbit
Inlägg: 24
Blev medlem: 14 december 2014, 17:45:59
Ort: Linköping

Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av Brickbit »

Hej!

Jag har suttit med en krets ett tag men förstår inte vad som händer när jag förändrar den. Internet är min lärare så det blir nog en del svengeslska nu...

Jag har några bättre begagnade tryksensorer från Honeywell. Har inte klurat ut om det är 24pc eller 26pc. I bilden ser ni den när den fungerar. Ur första steget får jag ut skillnaden emellan utgångarna på sensorn. Utan påverkan har jag runt 3mV. Max påverkan pinnar den upp till strax över 30 mV. I andrasteget förstärker jag upp det hela för att i framtiden köra in det på en analog ingång på en uC. Att jag maxar utgången vid ca 3,7V är ok. Jag har inget dual supply men har byggt en krets av lm317, 337 och 336 för att skapa en virtuell jord. Det funkar.

Bild

Saken är den att jag vill driva kretsen med 5V-0V. Så vad jag nu försökt mig på är att med Googles hjälp byggt en spänningsinverterare med en 555. Påkopplat lasten (dvs negativa matningen till opampen) ger den - 2.6V. Jag undrar om det är det som är kruxet? För nu händer det konstiga saker och diffen blir på ca 1V istället för 3mV...

Finns det något bättre sätt att lösa det här på. Jag använder en LM324N och behöver inte bättre prestanda.
E Kafeman
Inlägg: 3676
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av E Kafeman »

En gissning så är negativ DC-nivån ripplig och IC2 slår i taket av ripplet. Oscilloskop kan visa om så är fallet.
Sensorn kopplas inte till negativ spänning. Bägge DC-nivåerna in på IC1 lär ligga på +2-3 V.
Varför då alls köra med negativ matningsspänning. Lägg till en DC offset på IC2 för att få effektivt arbetsområde typ 1-4 Volt och du bör klara dej med enkel matnings-spänning.
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av lillahuset »

Har du datablad på trycksensorerna? Eller åtminstone typ.
Brickbit
Inlägg: 24
Blev medlem: 14 december 2014, 17:45:59
Ort: Linköping

Re: Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av Brickbit »

Jag har inte klurat ut om det är 24PC eller 26PC. Men här finns databladen för respektive: http://sensing.honeywell.com/honeywell- ... =24PC01SMT och http://sensing.honeywell.com/honeywell- ... 1-a-en.pdf

Ser ut såhär: Bild

Kafeman, problemet visar sig redan på IC1. Nivån är på tok för hög för IC2 när det går fel (jag gissar att du menar IC1 för första steget och IC2 för andra steget där jag förstärker upp utgången ifrån första). Så jag behöver lösa det vad som går fel i första delen där jag vill räkna ut diffen emellan sensorns utgångar. Det funkar ju fint när jag matar LM324:an med +5 och -5. Men ... hur fixar jag en offset? Jag har googlat och försökt...
E Kafeman
Inlägg: 3676
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av E Kafeman »

Jo det var vad jag menade. IC2 slår i taket av det den får från IC1.
DC-offset vid enkel matningsspänning (0,+5V) går göra på många sätt, men för att ändra ditt schema minsta möjligt, ersätt motståndet på 500 Ohm med en 1kOhm trimpot mellan 0 och 5V och koppla pottens mittledare till IC2's negativa ingång.
DC-gainet bör då blir ungefär samma om potten är i någorlunda mittt-läge.
Det man kan invända mot den lösningen är att gainet blir beroende av pottens inställning och att det är lite strömslöseri då det kommer förbrukas 5mA genom potten.
Elegantare lösning är att lägga DC-offset på en egen OP. Om LM324 finns ju fyra OP att välja på.
Vet inte dina krav, men tycker du valt högt DC-gain med denna kretslösningen. Risken finns att DC-drift pga t.ex. varierande temperatur i LM324 och spänningsregulator ger avsevärt fel med tiden. För bättre temp-stabilitet med LM324 kan denna lösningen vara bättre.
Håll ledningarna korta och väl avkopplade, i synnerhet för 5 Volten om du ska få bra avläsningar.
Norpan
Inlägg: 2229
Blev medlem: 12 april 2008, 18:20:27
Ort: Småland

Re: Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av Norpan »

Du kan inte ha kopplat som du ritat om första steget fungerar, op:n är med och inte motkopplad.
Wheatstonebryggor trivs bättre ihop med differentialförstärkare med samma impedans på båda ingångarna.
Kolla svaret här:
http://electronics.stackexchange.com/qu ... -amplifier
Brickbit
Inlägg: 24
Blev medlem: 14 december 2014, 17:45:59
Ort: Linköping

Re: Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av Brickbit »

Ska testa det med potten. Tror jag nästan fattar vad jag inte lyckades förstå i Googles värld.

Men ... om vi glömmer IC2 och bara tittar på IC1.
I mitt huvud blir felet vid utgången av IC1. När jag matar med +5 - -5 varierar diffen/utgången från IC1 från mellan 3mV och 35mV. Nu ligger den konstant på runt 1V om jag inte minns fel. Och inget händer när jag ändrar trycket. Har jag redan här på något sätt fått en förstärkning? Eller vad går galet här?
Norpan
Inlägg: 2229
Blev medlem: 12 april 2008, 18:20:27
Ort: Småland

Re: Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av Norpan »

Menar du operationsförstärkare 1 med IC1 eller är det tryckgivaren som är IC1?
Menar du op1 så är den medkopplad, återkopplingen kopplad till plusingången, inte bra om det ska bli linjärt.
E Kafeman
Inlägg: 3676
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Trycksensor(wheatstone), opamp och single rail.

Inlägg av E Kafeman »

En gissning är att det redan här är en fyrkantsignal som varierar kanske med fullt sving - 2.5 till + 5V.
Med DC voltmeter avläser man då ett medel. Oscilloskop kan avgöra saken.
Saknar du det så går det bra med multimetern också. Välj mätområde AC och mät på utgången av IC1 via en kondensator på 100nF. Spänning visar hur mycket utgången på IC1 fladdrar.
Menar du operationsförstärkare 1 med IC1 eller är det tryckgivaren som är IC1?
Tryckgivaren är ett passivt brygg-motstånd.
Skriv svar