Страница 1 из 2

Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Вт апр 06, 2010 13:36:23
vitge
Нужно тензоризистор (пленочный) подключть к АЦП (вход 0..5 В). Подскажите простую схему подключения тензоризистра (для усиления и согласования ) с типовым операционным усилителем к входу АЦП. Спасибо за помощь.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Вт апр 06, 2010 13:55:42
ooogo
как минимум напишите пределы изменения сопративления. Как выглядит пленочный? (спрашиваю, для интереса :) )

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Вт апр 06, 2010 14:08:28
vitge
Пленочный - резистивный слой нанесенный на полимерную основу в виде пленки. Сопротивление изменяется от десятку Ом до сотни. Схему нужно с мостовым вариантом включения .

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Вт апр 06, 2010 14:27:15
aen
vitge писал(а): Схему нужно с мостовым вариантом включения .
А если в "гугл" ?

http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cac ... t08Q4t5oyw

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 07, 2010 13:23:35
vitge
Нужно схему попроще, реальную, в классическом варианте исполнения.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 07:15:31
ToHaslimboy
ВОТЬ)))набросал

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 13:56:51
andre_ksd
ToHaslimboy - попробуй оценить требования к согласованию номиналов резисторов цепей обратной связи, и, ты увидишь, что твоя схема работоспособна только на бумаге, увы...

vitge - Какой мост(один, два(рядом или в диагоналях), четыре тензорезистора)? Параметры тензомоста? Вынесенный или нет? Какое питание предпочтительно (токовое или по напряжению)?
Что значит "классическую и попроще"? Классическая для данного случая - измерительный усилитель на трех ОУ.
По поводу ссылки от aen - очень хороший вариант, проще не будет.

Или тебе без мостового включения надо?.. Так не делают, из-за того, что температурная чувствительность у большинства тензорезисторов, едва ил не больше, чем тензочувствительность.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 14:44:49
Пухич
andre_ksd писал(а):ToHaslimboy - попробуй оценить требования к согласованию номиналов резисторов цепей обратной связи, и, ты увидишь, что твоя схема работоспособна только на бумаге, увы...
С чего бы это? Работать она будет и в реале. Другое дело, что коэффициент усиления ничтожен, и регулировка не введена. Короче второй каскад бы сюда прилепить. Ну и входное сопротивление усилка слишком низкое (и вот тут-то автор схемы огребет тонны лулзов в виде непонятного дрейфа). А несоответствие резисторов ОС тут скажется не так уж и сильно (что, впрочем, не отменяет необходимости применения полупроцентных резисторов). По крайней мере требования к точности резюков тут будут те же самые, что и у дифа на двух ОУ.

В разы сильнее скажется то, что на схеме в мосте ОДИН тензюк. Это действительно жопа. Потому что все остальные резисторы тогда должны иметь точно такое же сопротивление, ОЧЕНЬ точно такое же. Мне уже приходилось этой хней заниматься с рашпилем в руках. Не советую топикстартеру этим заниматься.

Имеет смысл воткнуть два тензюка, тогда вторую половинку можно сделать на не очень точных резюках и поставить низкоомный подстроечник (или зашунтировать высокоомный подстроечник низкоомным постоянником). Да и если все же попытаться попилить рашпилем, то два резистора попилить проще, чем три. :)

[/quote]Какое питание предпочтительно (токовое или по напряжению)? [/quote]

Вот вот, интересно. Если мост черте где, то лучше бы током питать.
Что значит "классическую и попроще"? Классическая для данного случая - измерительный усилитель на трех ОУ.
Особенно с учетом того, какие красивые вещи AD делает..... Все в одном корпусе, еще и с цифровым управлением усилением и нулем, да еще и в пределах 10 долларов за корпус....
По поводу ссылки от aen - очень хороший вариант, проще не будет.
Ну там не хватает еще одного каскада, чтобы дифсигнал перевязать относительно общей точки. Там заодно и коэффициент можно подзадрать, где-нить до 10000 для начала.
Или тебе без мостового включения надо?.. Так не делают, из-за того, что температурная чувствительность у большинства тензорезисторов, едва ил не больше, чем тензочувствительность.
Температурный дрейф вообще только в полномостовой схеме не гадит. А то было так однажды - по условиям установки на балке вставал только один тензюк. Его приклеили, и еще три таких же уложили рядышком, в одной температурной зоне, и все включили в мост. Вроде обошлось.

Впрочем чаще всего просто обеспечиваем неизменность температуры.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 15:29:54
andre_ksd
С чего бы это? Работать она будет и в реале. Другое дело, что коэффициент усиления ничтожен, и регулировка не введена. Короче второй каскад бы сюда прилепить. Ну и входное сопротивление усилка слишком низкое (и вот тут-то автор схемы огребет тонны лулзов в виде непонятного дрейфа). А несоответствие резисторов ОС тут скажется не так уж и сильно (что, впрочем, не отменяет необходимости применения полупроцентных резисторов). По крайней мере требования к точности резюков тут будут те же самые, что и у дифа на двух ОУ.
Рассмотрим питание моста от +10В, будем иметь типично 10мВ полного диапазона.
Допустим АЦП 10 разрядный, тогда вес младшего разряда 20мВ/1024 примерно 20 мкВ.
Необходимо, что бы синфазные 5В были подавлены до этого значения,
нетрудно посчитать, что Kосс = 20*log(5В/20мкВ) = 107 дБ.

Какое надо согласование резисторов для получения Косс = 107 дБ?
Учитывая, что Кдиф = 5В/20мВ = R2/R1 = 250

107 дБ = 20 log((1+R2/R1)/(R2-R1)) -> R2 - R1 должны быть согласованы с точностью 1,16 мОм...

Увы Пухич, увы, пальцем в небо, и с коэффциентом, и с "полупроцентными"... :)
Для ИУ на двух ОУ требования будут те-же, решается этот вопрос согласованной четверкой резисторов на одной подложке.

Конечно будет работать, первые пять минут после подстройки...
Не надо также забывать, что у металлопленочных резисторов например ТКС 50 ppm/градус...
Особенно с учетом того, какие красивые вещи AD делает..... Все в одном корпусе, еще и с цифровым управлением усилением и нулем, да еще и в пределах 10 долларов за корпус....
Ну, человек просил "классическое"... я думал K2W посоветовать, но - не стал :)
Ну там не хватает еще одного каскада, чтобы дифсигнал перевязать относительно общей точки. Там заодно и коэффициент можно подзадрать, где-нить до 10000 для начала.
Извините за резкость, но, вот это - бред. На рисунке схема ИУ на двух усилителях, выходное напряжение отсчитывается от общей точки. Там даже подписано "0 - 3.5В"

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 16:21:08
falkonist
По постоянному току делать тензомост - то только на современных специализированных ОУ. Иначе - будет полная ж@а с температурной и временнОй стабильностью. Знаем, плавали. Не зря ведь раньше тензомосты запитывались переменкой. Хотя и при переменке головняк еще тот будет.

Намедни я два вечера потратил, разбираясь с "юным дарованием" (с "Датагора") со схемой тензопреобразователя на переменке. Причем, содранной с рабочего промышленного прибора. 4 корпуса ОУ (а может быть, и 5 будет)...

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 17:05:52
Пухич
andre_ksd писал(а):Рассмотрим питание моста от +10В, будем иметь типично 10мВ полного диапазона.
Допустим АЦП 10 разрядный, тогда вес младшего разряда 20мВ/1024 примерно 20 мкВ.
Очень хитрый пример. ;)

Только давайте ближе к жизни - АЦП имеет диапазон 0-5В, как у автора. Улавливаете разницу?
Необходимо, что бы синфазные 5В были подавлены до этого значения,
нетрудно посчитать, что Kосс = 20*log(5В/20мкВ) = 107 дБ.
Бесспорно. Как раз низкий КОСС и есть основной недостаток этой схемы. Что, однако, не мешает ей работать. Если еще низкое входное сопротивление убрать (впрочем уж проще сделать на трех ОУ, чем мегаомники корячить).
Учитывая, что Кдиф = 5В/20мВ = R2/R1 = 250
Учитывая, что R2 и R1 равны по схеме, я этот пассаж не понимаю.
107 дБ = 20 log((1+R2/R1)/(R2-R1)) -> R2 - R1 должны быть согласованы с точностью 1,16 мОм...
Опять же - как это посчитано, если номиналов нет? И почему вы вообще ТАК считаете требования к согласованию резюков ОС, через сопротивления тензюков? Что за математические новости? :shock:
Для ИУ на двух ОУ требования будут те-же, решается этот вопрос согласованной четверкой резисторов на одной подложке.
Ну вот. Об этом и речь шла. Ну может не четверкой, смотря как каскад построен.
Конечно будет работать, первые пять минут после подстройки...
Разумеется это не так. :)
Не надо также забывать, что у металлопленочных резисторов например ТКС 50 ppm/градус...
А вот для этого есть термостатирование и прогрев усилителей перед использованием.
Извините за резкость, но, вот это - бред. На рисунке схема ИУ на двух усилителях, выходное напряжение отсчитывается от общей точки. Там даже подписано "0 - 3.5В"
Да, блин, прошу пардону. Мегаомник внизу прощелкал. :oops:
Кстати, интересно, как вы "рашпилем" тензорезисторы "пилили"???
Читайте внимательно - я МЛТ-2 и МЛТ-1 пилил, а не тензюки (я похож на идиота?). :)

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 17:13:30
Пухич
Кстати, у ToHaslimboy на схеме ошибка. :)

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 17:51:10
andre_ksd
Только давайте ближе к жизни - АЦП имеет диапазон 0-5В, как у автора. Улавливаете разницу?
Никакой. Просто расчет в величинах приведенных ко входу нормирующего усилителя.
Хотите к выходу - извольте: 20мВ -> 5В, Ку = 250.
Тогда 5В синфазного на выходе = 250 * 5 = 1250.
Вес разряда 5В / 1024 = 5мВ.
Косс = 20 * log (1250В / 5 мВ) = 107 дБ.
Много изменилось?..
Учитывая, что R2 и R1 равны по схеме, я этот пассаж не понимаю.
R2 и R1 суть обозначения номиналов резисторов в схеме дифф. усилителя,
безотносительно к приведенному рисунку. Несложно догадаться на мой взгляд.
Опять же - как это посчитано, если номиналов нет? И почему вы вообще ТАК считаете требования к согласованию резюков ОС, через сопротивления тензюков? Что за математические новости?
Общеизвестное в инженерных кругах соотношение.
Когда 27 лет назад я начинал заниматься измерительной техникой его знал каждый студент.
Два варианта:
- могу вывести;
- могу, сослаться на литературу, например, от вашей любимой фирмы AnalogDevices.
Разумеется это не так.
Мощь аргументации потрясает.
А вот для этого есть термостатирование и прогрев усилителей перед использованием.
Есть и термостатирование и прогрев, и много других интересных вещей...
Вот только, если вы задумаетесь о том, например, что резисторы в цепи ОС ОУ имеют разное сопротивление и общий ток
то поймете, что их саморазогрев разный. Для разрешения в 10 бит это эффект незаметен.
А для разрешения в 16 бит уже вполне... и никакое термостатирование тут не поможет.
Кроме того, меры вроде термостатирования, или опорного спая в силиконовом масле, в пробирке, в сосуде с деионизированной дистиллированной водой пополам со снегом - это крайние меры, и их всегда стараются избегать.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 18:02:37
andre_ksd
Считаю очень легко, учитывая, что исходя из условий R2/R1 = 250.

Смотрите, даже ваши любимые ребята из AnalogDevices знают эту формулу.
http://www.autex.spb.ru/download/semina ... ensor3.pdf
страница 3-37, вверху, справа.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 18:43:20
falkonist
andre_ksd писал(а):...резисторы в цепи ОС ОУ имеют разное сопротивление и общий ток... их саморазогрев разный.
Во-во! Потому такие схемы и делают обычно по крайней мере 2-каскадными, с единичным усилением в первом каскаде.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 19:01:20
Пухич
andre_ksd писал(а):Просто вы не в курсе того, что расчеты обычно ведуться в величинах приведенных ко входу нормирующего усилителя.
В курсе.
Хотите к выходу - извольте: 20мВ -> 5В, Ку = 250.
Аа-а-а, т.е. вы диапазон дифнапряжения с тензомоста полагаете 20 мВ? :shock: Очень смело. Ни разу не видел (50, 100, 200 Ом тензюки в полумостах и мостах). Полагал, что речь о выходной напруге усилка.

Теперь хоть понятно, откуда вылезла цифра 250. :))
R2 и R1 суть обозначения номиналов резисторов в схеме дифф. усилителя,
безотносительно к приведенному рисунку. Несложно догадаться на мой взгляд.
Вот это последнее, о чем бы я подумал. На схеме обозначено иначе. Догадываться я не обязан. Тем более, что тогда уж не R1 и R2, а R1 и R3 (R1 и R2 на входе, R3 и R4 в ОС).
Общеизвестное в инженерных кругах соотношение.
Я же написал вроде четко и по-русски - по схеме R1 и R2 - тензюки. Вы их включили в расчет точности резюков ОС. Это меня и смутило. Тем более, что резюки ОС вообще никаким боком туда не попали.
Мощь аргументации потрясает.
Вы знаете, я сам терпеть не могу доводы в стиле "а у меня работает". Но в данном случае, к сожалению, именно так. Не удалось мне пронаблюдать таких страшных эффектов от синфазной напруги тензомоста при полупроцентных резюках, которые нельзя было бы устранить.
Судя по лексике, уверенности в себе и мастерству вы очень крупный специалист в области.
Взаимно. :twisted:
Смотрите, даже ваши любимые ребята из AnalogDevices знают эту формулу.
http://www.autex.spb.ru/download/semina ... ensor3.pdf
страница 3-37, вверху, справа.
И что же за формула там "вверху справа"? Там текст вообще-то. :)
falkonist писал(а):Во-во! Потому такие схемы и делают обычно по крайней мере 2-каскадными, с единичным усилением в первом каскаде.
Как раз таки обычно в первом каскаде (диф на двух ОУ) усиление делают отличным от единицы. Зато часто встречается единичное усиление на втором каскаде - разностном.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 19:39:28
andre_ksd
Аа-а-а, т.е. вы диапазон дифнапряжения с тензомоста полагаете 20 мВ? Очень смело. Ни разу не видел (50, 100, 200 Ом тензюки в полумостах и мостах). Полагал, что речь о выходной напруге усилка.
Каков по вашему типичный диапазон синфазного сигнала для 100 омного тензомоста?..
Дайте значение?...
Судя по вашей заявке на Ку 10000, он должен быть 5/10000 = 500мкВ? :)))
Вот это последнее, о чем бы я подумал. На схеме обозначено иначе. Догадываться я не обязан. Тем более, что тогда уж не R1 и R2, а R1 и R3 (R1 и R2 на входе, R3 и R4 в ОС).
И часто вы используете ДУ с разными плечами?.. :)))
И что же за формула там "вверху справа"? Там текст вообще-то.
Вы страницу не нашли? 3-37 номер страницы, внизу ставится.
Сверху страницы - изображен ваш ДУ и рядом с ним та самая оценочная формула.
Как раз таки обычно в первом каскаде (диф на двух ОУ) усиление делают отличным от единицы. Зато часто встречается единичное усиление на втором каскаде - разностном.
Вполне возможно falkonist имел в виду интегральные ДУ, а не ИУ, они для тензомостов обычно не используются.
В "канонической" структуре ИУ, на трех ОУ первый каскад должен иметь как можно большее усиление,
поскольку его Ку к синфазной составляющей ~ 1. Требования к КОСС второго каскада снижаются пропорционально его усилению.

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 19:50:51
andre_ksd
Вы знаете, я сам терпеть не могу доводы в стиле "а у меня работает". Но в данном случае, к сожалению, именно так. Не удалось мне пронаблюдать таких страшных эффектов от синфазной напруги тензомоста при полупроцентных резюках, которые нельзя было бы устранить.
Устранить то все можно... :))) Можно и процессор мешочком со льдом охлаждать... Удобно ли?... При запуске в серию, строго необходимо, чтобы ничего устранять не "пришлось", в районе нескольких тысяч экземпляров. Или на борту...

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 20:07:09
Пухич
А раз в курсе, зачем утверждать о "неверности", не удосужились прочитать?
или теперь в курсе?
Да потому, что вы не оговорили - где там у вас 20мВ, на входе или выходе.
Каков по вашему типичный диапазон синфазного сигнала для 100 омного тензомоста?..
Дайте значение?...
Судя по вашей заявке на Ку 10000, он должен быть 5/10000 = 500мкВ?
500 мкВ - вполне типичное значение размаха дифсигнала с диагонали. Вы удивлены?
И часто вы используете ДУ с разными плечами?..
С каких это хренов они разные? Ау..... Они ОДИНАКОВЫЕ.
Вы страницу не нашли? 3-37 номер страницы, внизу ставится.
Сверху страницы - изображен ваш ДУ и рядом с ним та самая оценочная формула.
Страницу нашел. Рисунок видел. На рисунке формулы нет.
И если можно схему ИУ на двух ОУ в студию, где второй каскад разностный?..
Трандец, читайте посты. Я писал четко: первый каскад - дифом (два ОУ), второй каскад - разностный. Всего ТРИ оперка. Схема из ХХ, ТШ и всех прочих учебников. Понятно?

Re: Нужна схема с операционным усилителем.

Добавлено: Ср апр 14, 2010 20:25:56
Сэр Мурр
Вот схема, по которой у меня работают датчики давления на тензопреобразователях.