Amplificatore per celle di carico della mutua...

Il 12/11/2011 08:03, Piccio ha scritto:

Io sono partito dallo schema proposto nell'ultima pagina del datasheet dell'LTC1678 (che poi ho utilizzato) ottenendo risultati decenti. Con una Vref abbastanza pulita e qualche semplice filtro digitale ho apprezzato (più per prova che per necessità) una moneta di 2 euro appoggiata su una cella di carico con f.s. di 2000 kg.

IMHO, potresti eliminare i mosfet per invertire la polarità di eccitazione e mettere un unico mos per abilitare/disabilitare l'alimentazione al ponte.

Ad ogni modo anche considerando i 30 kg come f.s., 10 g li apprezzi con soli 12 bit, non dovrebbe essere un'impresa ardua.

Marco

Infatti far=F2 cos=EC. Mi bastano poche letture al secondo e le effettuer=F2 nel pi=F9 breve tempo possibile in modo da non scaldare le celle e far durare le batterie il pi=F9 a lungo possibile.

Vero, ma per un'applicazione cos=EC semplice utilizzo un micro con ADC a

10 bit. Ho pensato di amplificare il segnale differenziale, riferirlo a massa ed iniettarlo all'ADC del micro utilizzando come riferimento la Vcc in modo da compensare fluittuazioni. Quindi il guadagno dello stadio differenziale dovr=E0 aggirarsi intorno a 100'000. E' importante quindi il controllare il rumore ed avere la possibilit=E0 di compensare l'offset degli ingressi.

Piccio.

Uh, io, tempo addietro avevo utilizzato un INA121, alimentando il ponte a Vcc e usando per l'ADC il riferimento a Vcc stessa, come gi=E0 detto, per compensare (in parte) fluttuazioni di alimentazioni. Cmq un ampli da strumentazione. Per provare avevo anche io "cannibalizzato" una pesapersone da supermercato e il risultato era... una schifezza. Quelle celle di carico avevano una meccanica che faceva s=EC che la linearit=E0 andasse a donne di facili costumi (plasticaccia o poco pi=F9). Avevo quindi sostituito le celle con qualcosa di pi=F9 dignitoso (avevo usato celle a S con meccanica di Al) e il risultato era decisamente buono. Secondo me difficilmente apprezzerai i 10g che vuoi, se non usi celle pi=F9 serie. Ricordati di interporre un filtro (o filtra in digitale, vedi tu) che tagli sotto la decina di Hertz. Questa la mia esperienza, se riesci ad apprezzare risoluzione migliore dimmelo, mi piacerebbe fare qualche prova recuperando le celle da una bilancia uguale a quella che usi tu.

Ciao Pietro

Il 12/11/2011 10:59, Piccio ha scritto:

Tu ne sai più di me, ma io (appunto per quello :) ) preferirei investire un paio di euro in più su un ADC esterno con qualche bit in più di risoluzione, così da evitare di amplificare 100k volte. Andando cioè a leggere in un range di tensione minore rispetto alla Vref. Eventualmente risparmiando sul micro (se non deve fare altro).

Marco

Oppure potrebbe andare di oversampling, risparmiando anche l'ADC esterno.

Per passare da 10 a 12 bit dovrebbe bastare sovracampionare di 16 volte, visto anche che la banda del segnale è limitata.

--
  _|/ Francesco Sacchi - Develer S.r.l., R&D dept.
   |\ http://www.develer.com/ - http://www.bertos.org

Piccio ha scritto:

ciao supponiamo che usi delle celle da 100Kg f.s. che abbino una precisione dello 0.1%, cio si traduce nel fatto di avere una precisione sulla misura di 100gr.....ti è sufficiente cio? ovvero ti va bene dare una lettura con +/- 100gr di errore? nel caso da te elencato 2kg +/- 0.1kg? emi

...

Quelle della mia pesapesone sono in metallo e le caricherei al massimo con un terzo della loro portata.

Buono a sapersi. Ho valutato anche di cannibalizzare delle bilance commerciali da cucina il cui costo complessivo =E8 sempre minore di una cella di carico nuda e cruda.

Ho gi=E0 elaborato un semplice filtro digitale che emula un RC. Implementato su AVR.

Vi terr=F2 informati senz'altro. :-)

Piccio.

...

e a

Voglio amplificare il segnale prima di iniettarlo nel micro per un motivo preciso: il micro, per la sua natura digitale, =E8 rumoroso e tratta male segnali di bassa ampiezza perch=E8 si confondono col rumore stesso. Un amplificatore in continua, invece, non genera rumore al di l=E0 di problemi termici. Vorrei presentare all'ADC del micro un segnale variabile da zero a tre volt in modo da corrispondere ad un peso da zero a 5Kg con step, quindi, di 5 grammi. Effettivamente, per=F2, un ADC ad almeno 12 bit sarebbe desiderabile.

Anzi, penso che opter=F2 proprio per un ampli pi=F9 modesto (Av =3D circa

20'000) ed un ADC a 16 bit I2C economico (perch=E9 lento).

Piccio.

Il 12/11/2011 16.56, Piccio ha scritto:

il din=E8ro.

i

pero', grazie alle numerose zampette, lo puoi usare per "sequenziare" un hw esterno, che inverte il ponte ed esegue un raddrizzamento sincrono; elimineresti tutti gli errori causati da offset e drift lenti; grande amplificazione, poi ADC del uC.

boh.

si ?

ca

come non detto.

--=20 saluti lowcost

Il 12/11/2011 8.03, Piccio ha scritto:

Io ultimamente ho avuto modo di usare l'operazionale della Texas OPA333 (o il suo doppio OPA2333) e devo dire che è veramente poco rumoroso, ma l'applicazione era diversa anche se le variazioni di tensione che dovevo apprezzare erano paragonabili alle tue... ciao

--
Saluti
Paolo

Il 12/11/2011 22:59, lowcost ha scritto:

Io ci ho provato (e aprii un thread in proposito) ma onestamente non sono riuscito a ricavare una lettura corretta e simmetrica dall'inversione del ponte :(

Marco

Il 13/11/2011 17.24, Marco Trapanese ha scritto:

dalla cella uscivano 50 uV di segnale (*tra le due letture opposte); l' offset (di qualsiasi provenienza) era 22 uV, ma era eliminato dalla differenza (*).

cosa non funzionava ?

--
saluti
  lowcost

Il 13/11/2011 21:55, lowcost ha scritto:

Il fatto che invertendo la polarità di alimentazione del ponte devo ottenere *lo stesso* valore (a meno del segno). Inoltre, con i tuoi suggerimenti, ero comunque riuscito ad avere una lettura ma cambiando polarità ad ogni campionamento. Non sono riuscito però a fare come suggerito dal ds cioè a invertirla ogni qualche secondo, utile quando ho bisogno di leggere molto velocemente (a qualche kHz). In questo caso non posso pilotare i mosfet ad ogni campione.

Ciao! Marco

Il giorno Sat, 12 Nov 2011 07:56:31 -0800 (PST), Piccio ha scritto:

Concordo, io per un applicazione simile ho usato un ADS1100, senza particolari problemi in un sistema 'lento', e attenzione al layout quando hai a che fare con i µV.

-- ciao Stefano

...

olari

are con

Quindi circuiti concentrati, bassi consumi e distinguere bene le masse di segnale...

Intanto ringrazio tutti per la preziosa collaborazione. Sarei attratto dalla soluzione di alimentare il ponte in alternata, ma credo che utilizzando componentistica "superiore" (ADS110 mooolto carino) si ottengano buoni risultati. L'alternata mi pemetterebbe di utilizzare l'OpAmp nella sua zona migliore (1/2 Vcc), di usarne solo uno anzich=E9 due (a beneficio del rumore) e di alimentare il ponte con tensione alta migliorandone la sensibilit=E0. Dovrei, per contro, realizzare un trasformatore-alzatore od utilizzarne un paio commerciali da 200Vac doppio secondario. Il problema colaterale riguarda le capacit=E0 parassite che in AC assumono un valore ed occorre tenere la frequenza abbastanza bassa. Il punto "a" =E8 utile per correggere l'offset, ma utilizzando poi un ADC tale valore pu=F2 essere compensato da software.

[FIDOCAD] MC 160 95 3 0 090 LI 160 85 160 75 LI 160 95 160 115 MC 160 125 3 0 090 LI 160 125 160 135 LI 160 105 140 105 LI 140 105 140 110 MC 140 110 0 0 040 SA 160 105 MC 180 95 3 0 090 LI 180 75 180 85 LI 180 95 180 100 LI 180 100 180 115 MC 180 125 3 0 090 LI 180 135 180 125 LI 160 75 180 75 LI 160 135 180 135 LI 170 75 170 60 LI 170 60 100 60 LI 170 135 170 150 LI 170 150 100 150 LI 100 60 100 70 LI 100 150 100 140 MC 65 70 0 0 500 LI 180 105 210 105 MC 210 105 0 0 580 SA 180 105 MC 220 125 0 0 080 MC 205 140 0 0 040 MC 205 130 1 0 080 LI 205 130 205 115 LI 205 115 210 115 LI 205 125 210 125 LI 210 125 220 125 LI 230 125 245 125 LI 245 125 245 110 LI 235 110 240 110 LI 240 110 260 110 SA 245 110 SA 205 125 SA 170 75 SA 170 135 TY 155 100 5 3 0 0 0 * a

Piccio.

Il giorno Mon, 14 Nov 2011 02:11:58 -0800 (PST), Piccio ha scritto:

con

Il layout corretto permette all' IA di sfruttare tutto il CMRR, e quindi è fondamentale.

Attenzione alle sorgenti di rumore, mi viene in mente un vecchio thread in cui F.B. voleva usare in un circuito simile un convertitore DC-DC nelle vicinanze.

In quei casi il CMRR non puiò fare molto se il rumore arriva sull'ADC. Filtrare sempre le alimentazioni è fondamentale.

Non vedo l'utilità di alimentare il sistema in AC, anche per la necessità di filtrare bene il tutto.

Credo sia preferibile usare un IA per amplificare il segnale, il CMRR di un IA è ~100-120dB rispetto ai 50 max 70 di un operazionale come nel tuo schema.

Un AD620 per esempio è a basso rumore e va bene per un app come la tua.

Anche INA1212, direi, ma ce ne sono anche altri

-- ciao Stefano

Il 14/11/2011 9.14, Marco Trapanese ha scritto:

e i 22 uV non si spiegano con effetti termoelettrici, offset di qualcosa, differenze nei mosfet, qualche effetto raddrizzante sui contatti, le scie chimiche...

invertendo fisicamente i due conduttori di eccitazione del ponte, che accade alle letture ?

e

certo, quando il settling time del ponte diventa paragonabile al tempo di conversione, e vuoi convertire piu' velocemente, inizi a raggruppare conversioni, senza invertire il ponte; ma se non inverti, perdi i vantaggi del sistema; non riesco a immaginare come puoi processare le N ultime letture, e come utilizzi le N letture del gruppo precedente.

--=20 saluti lowcost

Il 14/11/2011 15:27, lowcost ha scritto:

Dovrei riguardare, ma mi pare di ricordare che ho comunque l'asimmetria. Se domani riesco a trovare 10 minuti la ricollego al volo e confermo.

Nemmeno io :) Per questo ho detto che non sono riuscito! Eppure la linear suggeriva proprio un'inversione del ponte ogni 2 sec (per cui più campioni con la stessa polarità).

Marco

...

Perdonate l'ignorantit=E0, ma l'inversione dell'alimentazione del ponte in questo caso servirebbe a conoscere (e quindi compensare) l'offset d'ingresso dell'operazionale? Ovvero, effettuando due misurazioni adiacenti con polarit=E0 opposta e sommandole dovrei trovare come risultato esttamente zero, a meno del generatore ideale parassita in serie ad uno degli ingressi.

Detta Vi la ddp ai capi del ponte e Vo l'offset agli ingressi dell'ampli, misurer=F2 (Vi+Vo) in una prima istanza e (-Vi+Vo) nella seconda con polarit=E0 invertita. Sommando la prima con la seconda avr=F2 (Vi+Vo-Vi+Vo)=3D2Vo. Meglio ancora, sottraendo: (Vi+Vo)-(-Vi+Vo) =3D 2Vi.

Naturalmente l'alimentazione in AC del ponte deve essere assolutamente simmetrica.

In una AN si indicava un'alimentazione del ponte sinusoidale, poi amplificata . La componente alternata uscente era quindi priva di ogni offset.

Piccio.