Přepínání vstupů instrumentálního zesilovače podle potřeby

[juxav001]

Vážená komunito,
mohl bych se na Vás obrátit s prosbou o pomoc s řešením jednoduché konstrukce?

Co mám:
Obvod měřící výstupní napájení na zátěžovém čidle (Wheatstoneův můstek). Přes instrum. zesilovač AD620 signál zesílím a pošlu do analogového vstupu Arduina.

Co bych rád:
Rozšířit počet čidel, například až na 8.

Problém:
K tomu bych potřeboval stejný počet instrum. zesilovačů AD620 a analogových vstupů na Arduinu. To je ale cenově neefektivní, navíc ne vždy je dostatek volných analogových vstupů Arduina.

Řešení:
Použít pouze jeden instrum. zesilovač AD620 připojení pouze k jednomu analogovému vstupu Arduina. Pomocí nějakého obvodu přepínat mezi výstupy jednotlivých čidel. Přepínání by řídilo Arduino (nejlépe opět jedním digitálním výstupem), například v cyklu 1 milisekunda by došlo k přepnutí vstupu na další čidlo a změřila se aktuální hodnota napětí. Pořád dokola.

Otázka:
Jaký obvod by dokázal řídit přepínání mezi jednotlivými senzory?

Všechny senzory budou stejné. Jelikož se jedná o můstek (dělič), měl by rozsah na výstupu instrum. zesilovače AD620 být mezi 0 až 4.5V (při správném zesílení pomocí Rg odporu). Pro lepší pochopení jsem nakreslil obrázek.

Děkuji za případné rady.
UK
[/b]

[Michal22]

Nemám s tím praktické zkušenosti, ale snad by mohlo vyhovět řešení, kde by u každého můstku byl jeden CMOS 4066?
Nevím, zda se dají výstupy 4066 spojovat paralelně?

[dobrman]

nešel by použít tenhle modul ?

[juxav001]

nešel by použít tenhle modul ?

To je zajímavé řešení. To by mohlo fungovat.

[masar]

Ale pro tvoji potřebu musíš použít dva tyto moduly a adresovací vstupy zapojit paralelně.
Problémem je malé přípustné napájecí napětí pro CD74HC4067 (max. 6V), což může a nemusí vyhovovat výstupnímu rozsahu můstku s napájením 9V. V tom případě by bylo lépe použít "40-kovou" řadu. Vystačilo by to pro přepínání až 16-ti čidel. Pro menší počet vstupů se mohou použít jiné analogové multiplexery nebo i zmíněný 4066.

[juxav001]

To je pravda, neuvědomil jsem si, že potřebuji mít zapnuté vždy dva vstupy najednou.

[masar]

Pro 4 čidla by např. vystačil jeden CMOS 4052.

[juxav001]

Děkuji za typ. Kouknu se na to!

[ZdenekHQ]

Když už tuhle alternativu - nikoliv (jazýčková) signálová relé - tak raději kvalitnější verzi DG409.

[samec]

AD620 nie je prave najlacnejsia zalezitost. Ak je v tom zapojeni nutny, potom bude potrebny pre kazdy mostik. Ak nie, potom mozno pouzit bezne TL074 a nejaky CMOS prepinac. Zalezi od velkosti vystupneho rozdieloveho napatia mostika. K arduinu sa vsak daju dokupit viackanalove prevodniky s rozlisenim az 16 bit, komunikujuce s arduinom po nejakej seriovej zbernici. Treba pozriet na eBay. A nie su ani drahe. Pripadne, ak je meraci clen len v jednej vetve mostika, mozno cele zapojenie zjednodusit.

[juxav001]

S běžným operačním zesilovačem bych parametrů AD620 nedosáhl. Musel by se obvod značně zesložitit a to není vhodné. Ty 16bit. AD převodníky jsou problém kvůli ceně a rychlosti samplování. Zvlášť pokud bych jich potřeboval více.

[samec]

https://www.ebay.com/itm/12-Bit-I2C-4-C ... 2192172479

I2C, 4 kanaly, 12 bit, 3300 sample/s, USD 1.92 aj s postovnym


Okrem operacnych a pristrojovych zosilnovacov existuju napriklad aj diferencne zosilnovace, napriklad INA126 a podobne. Treba pozriet stranku vyrobcu. Zapojenie je podobne pristrojovemu zosilnovacu, ale cena je nizsia.
Dualny operacny zosilnovac ma este nizsiu cenu, ale vyzaduje externe rezistory.

[EKKAR]

Každopádně - tak jak sis to namaloval TO CHODIT NEBUDE. Důvod? Říká se tomu RUŠENÍ NAINDUKOVANÝ NEBO JINAK PRONIKLÝ DO VSTUPU S VYSOKOU IMPEDANCÍ. Minimálně už ve vzdálenosti jednotlivejch tenzometrů kolem 1 metru od toho Hádrujýna budeš mít na spoji mezi tenzometrem a tím PŘÍSTROJOVÝM zesilovačem (inštrument je třeba basa, zednický piáno nebo vozembouch - ty máš MĚŘICÍ PŘÍSTROJ) naindukovaný takový rušení, že se z toho ten vstupní A/D převodník vochrochtá. Musíš dát ten přístrojovej OZ (ten AD620) ke každýmu měřicímu můstku jeden DO TĚSNÝ BLÍZKOSTI - a pomocí přepínačů na vstup A/D připojovat VÝSTUPY těch operáků. Dostaneš se tak na spojovací impedanci někde kolem 20 - 30Ω a jako výhodu navíc získáš možnost přepínat jen 1 vodič od každýho čidla (napájení OZ i společnej vodič můžeš nechat trvale připojený). Jedním pouzdrem CD4066 tak zvládneš přepínání hned 4 čidel a přes přepínací "kontakty" nepoteče žádnej proud, signál bude čistě napěťovej = nebudeš potřebovat proudový kontakty.

[lesana87]

Okrem operacnych a pristrojovych zosilnovacov existuju napriklad aj diferencne zosilnovace, napriklad INA126 a podobne. Treba pozriet stranku vyrobcu. Zapojenie je podobne pristrojovemu zosilnovacu

Ale INA126 jsou přístrojové zesilovače, vždyť to mají v názvu INstrumentation Amplifier.

Minimálně už ve vzdálenosti jednotlivejch tenzometrů kolem 1 metru od toho Hádrujýna budeš mít na spoji mezi tenzometrem a tím PŘÍSTROJOVÝM zesilovačem (inštrument je třeba basa, zednický piáno nebo vozembouch - ty máš MĚŘICÍ PŘÍSTROJ) naindukovaný takový rušení, že se z toho ten vstupní A/D převodník vochrochtá.

Když to potáhne stíněnou 4/6 linkou, žádnej problém nebude, běžně jsou kabely k tenzometrickým minám i 10 metrů. On ten tenzometrickej můstek má výstupní impedanci max. pár 100Ω, takže žádná veliká impedance se nekonná.

[juxav001]

INA126 by též šla použít. S tou AD620 to funguje dobře. Kabel k můstku je samozřejmě stíněný. AD bude stačit na Arduinu. Při 1 metrovým kabelu je rušení minimální (+-1 dílek převodníku). Rg odpor mi vychází velmi malý, kolem jednotek ohmů (mám tam trimr). Při zatížení rušení trochu vzroste, ale opět nic co by se nedalo řešit nějakým kódem.

Abych nemusel použít přepínač, neexistují ještě jiné (levnější) varianty jako je INA126?

Díky!