Měřící zesilovač pro můstkové zapojení

Zpráva

GeorgeB · #1 Příspěvek od **GeorgeB** » 03 pro 2009, 11:08

Potřebuji zpracovat signál z piezoodporového tenzometru (tlakoměr 2000bar) zapojeného v můstkovém zapojení. Výstupní signál 2mV/V napájení můstku 5V.
Prosím poraďte vhodný precizní stabilizátor 5V a zesilovač pro zpracování signálu z tenzometru - snaha zachytit impulsy okolo 100us.

dejavu26 · #2 Příspěvek od **dejavu26** » 20 pro 2009, 09:54

Pokud přesností nestačí normální stabilizátory řady 7800 nebo LM 310, můžete použít ještě přesnou referenci LM 336 B, ta dá dlouhodobou stabilitu pod 1 promile, musí se ale posílit vhodným zesilovačem proudu. Pro zpracování výstupního napětí můstku by asi šly přístrojové operační zesilovače řady uA 725 nebo LM 156. Ty jsou obojí dost rychlé a mají dostatečné zesílení otevřené smyčky, jenom potřebují trochu větší napájecí napětí. Obě řady měly ekvivalenty v produkci Tesla. Aplikačních zapojení najdete všude habaděj.

GeorgeB · #3 Příspěvek od **GeorgeB** » 20 pro 2009, 10:02

Děkuji za odpověď. Do té doby jsem našel dobře fungující zapojení s obvody od lineat Technology. Konkrétně LTC1050 místo napěťové reference LT1009 jsem prozatím použil TL431.

#4 Příspěvek od **Cust** » 21 pro 2009, 09:29

LTC1050 je na tuto aplikaci výborný - taky používám na tenzometry
dá se použít i XTR101, tam je jediný problém, že dokáže napájet můstek jen 2 mA, takže nicmoc na výstupu můstku, ale zase pokud by jsi chtěl využít proudovou smyčku, tak je vše v jednom švábu... Jediné omezení je, že změnu z nuly na max dá za 200 mikrosekund.

Crifodo · #5 Příspěvek od **Crifodo** » 22 pro 2009, 09:19

jak rychlé jsou ty děje okolo tenzometrů?

Andrea · #6 Příspěvek od **Andrea** » 22 pro 2009, 11:03

Záleží co se měří. My když tu trháme rázem přes píst, tak síla vyletí za 5ms na 20kN i víc, podle materiálu vzorku. Ale i tak vychází potřebná rychlost přeběhu zesilovače jen v desetinách V/us. Ale určitě se najdou náročnější aplikace.

GeorgeB · #7 Příspěvek od **GeorgeB** » 22 pro 2009, 11:47

Crifodo píše:jak rychlé jsou ty děje okolo tenzometrů?

Změna tlaku je odhadem 100bar za 100us, V přepočtu na výstupní signál můstku je to asi 0,5mV/100us. Výstup zesilovače(Au=200) je to 1V/us. Takže nic hroznýho. Se zesilovačema LTC1050 už není problém. Byl problém sehnat senzor, který zachytí tyhle pulsy. Samozřejmě je i problém v umístění senzoru na tlakovým vedení-každý kousek trubky navíc zvětšuje časovou konstantu celého sysstému.
Teď mě trápí mírné kmitání na výstupu zesilovače. Je asi 0,5MHz(zatím si nejsem jist frekvencí-nemám na to dobrej osciloskop) s amplitudou několik desítek mV. Poradí někdo jak se zbavit kmitání? V přiloženém schématu je kondenzátor C** k jakému účelu? Děkuji za diskusi.

Andrea · #8 Příspěvek od **Andrea** » 22 pro 2009, 12:00

GeorgeB píše:V přepočtu na výstupní signál můstku je to asi 0,5mV/100us. Výstup zesilovače(Au=200) je to 1V/us.

Nezkusíš to ještě jednou přepočítat? :roll:

#9 Příspěvek od **Cust** » 22 pro 2009, 12:22

kondenzátor slouží ke snížení nf šumu, který se může neblaze projevit při vysokém zesílení...

GeorgeB · #10 Příspěvek od **GeorgeB** » 22 pro 2009, 12:34

Andrea píše:Nezkusíš to ještě jednou přepočítat?

Zkusím: Výstup snímače je 2mV/V, při napájení 5V je při 2000Bar na výstupu 10mV. Tedy při 100bar je to 0,5mV. Čas se nemění (100us). Při zesílení 200x je to 100mV/100us. což je 1mV/us. Takže jsem se seknul "jen" o 3řády :oops:

Pardon.

iginoiii · #11 Příspěvek od **iginoiii** » 19 říj 2010, 13:51

oživujem staršiu tému. Tiež si stavám tento zosilovač na tenzometre ako uvádza georgeB, a mám par dotazov. Tak ak by sa našiel niekto ochotný vopred ďakujem.

1) uvádzajú výstup plus minus 2,5V, ale mne aj v simulácii aj tuším keď som to skúšal na skúšobnej doske šiel rozsah až do plus mínus 4,8V(ako je v datasheete). Mám to brať ako že odporúčajú ho využívať v tomto rozsahu( z dovodu nelinearít), alebo mám niekde chybu?(osobne myslím že je to len ich doporučenie, lebo keď napájam plus minus 5V ten OZ, tak snáď neni tam nič čo by to obmedzovalo len na plusminus 2,5V)

2) čo som čítal, často sa využívajú odporové tenzometre nielen 350 ohm, ale aj 120ohm. Dala by sa schéma nejak jednoducho upraviť aj pre ne?

3) Pri listovaní starších tém videl som ako Cust doporučuje ako zosilovač LTC1050 zapojený ako prístrojový zosilovač(možno k nejakému teplomeru, alebo k niečom podobnému). Nejaké praktické výhody napr. voči tomuto katalógovému zapojeniu?

potom sa ešte nejake dotazy určite sa nájdu

s pozdravom,

ii

iginoiii · #12 Příspěvek od **iginoiii** » 19 říj 2010, 16:10

k dotazu 2) by som dodal, či nasledujúca úprava je možná(vhodná), viď obrázok. trošku sa bojím relatívne vysokých prúdov (0.05 A cez ten prvý odpor 50ohm, či sa mi to celé nebude zohrievať?) aj keď málo, ale či to nebude mať vplyv na presnosť. Pre vysvetlenie, musel som znížiť úbytok napätia na dvoch odporoch, pretože keď sa použije 120ohmový mostík miesto 350ohmového, tak stúpne úbytok napatia na prvom odpore(ten čo mám teraz 50 ohm) a tým pádom napäťová referencia nedáva 2,5V ale menej. Znížením úbytku napätia na odpore sa toto vyrieši. Bude to reálne použiteľné?

dik

danhard · #13 Příspěvek od **danhard** » 28 črc 2020, 11:42

dejavu26 píše:... můžete použít ještě přesnou referenci LM 336 B, ta dá dlouhodobou stabilitu pod 1 promile, musí se ale posílit vhodným zesilovačem proudu ...

To jsi vyčetla kde ?

#14 Příspěvek od **tomasjedno** » 28 črc 2020, 12:34

Vida, o téhle inkarnaci jsem nevěděl