Il giorno Mon, 14 Nov 2011 09:23:12 -0800 (PST), Piccio ha scritto:
Perchè vuoi alimentare il ponte con una Vac non riesco proprio a capirlo, io lo alimento con la Vref per ridurre l'effetto delle variazioni di tensione.
Facxendo una ricerca per 'load cell amplification schematic'
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non vedo nemmeno una volta la cella alimentata in AC, mentre vedo un sacco di volte DC e InA, ci sarà pure un motivo.
"Reversing the excitation to the bridge produces several benefits. First of all, autozero amplifiers are not required to maintain DC accuracy, since all offsets are cancelled. Parasitic thermocouples are cancelled as well since these voltages appear in series with the amplifier offsets [...]"
tratto dall'AN 96 della Linear Technology, pagina 7. Nella stessa AN si parla del compromesso tra risoluzione dell'ADC e amplificazione del segnale, discusso prima con Piccio.
Sempre che ci intendiamo sui termini. Io per AC in questo contesto (come spiegato) intendo l'inversione della polarità di eccitazione. L'alimentazione in regime sinusoidale è un'altra cosa.
Il giorno Mon, 14 Nov 2011 19:04:23 +0100, Marco Trapanese ha scritto:
E' una possibilità, l'offset e il gain cerco di regolarli digitalmente, in fondo si tratta di una costante da sommare e moltiplicare .
Nello schema fidocad c'era il secondario di un trafo direttamente sul ponte, una cosa che non ho mai visto fare e che mi sembra più foriera di problemi che di vantaggi.
In ogni caso prevedo un'eccitazione in continua per motivi di semplicit=E0. Inoltre, le bilance che vado a realizzare verranno resettate all'inizio di ogni lavorazione (20 min circa) per fare la tara. Il problema degli offset, quindi, =E8 molto relativo.
Ho altre due bilance di cui una piuttosto precisa (max 2Kg a step di
0,1 gr) e quasiquasi azzardo un reverse-eng. :-) L'altra =E9 cinese, costa 40 euri e pesa fino a 30 Kg ma ha una sola cella, credo (step 5 gr). E' sorprendentemente precisa anche se quando l'ho aperta sono inorridito: colla dovunque, falsi contatti sul display, lato 220Vac al limite dell'incendio, ecc. La apro senz'altro per scollegare una serie di display inutilizzati ed aumentare l'autonomia delle batteie ricaricabili.
nel sw vedo 2ms di settling time tra inversione ponte e conversione; nel hw vedo circa 10us di dead time sul ponte + rc 10us rfi suppression
rc 50us per i buffer che vedono carico capacitivo; gli rc devono assestarsi, come in fig20 ; nei 2 ms ci sono circa 32 costanti di tempo, l' errore residuo prima della conversione e' 1e-14 volte quello iniziale; il ponte si inverte dopo ogni conversione; l' ADC converte alla minima velocita', 7 Hz.
Il giorno Mon, 14 Nov 2011 11:20:45 -0800 (PST), Piccio ha scritto:
Se ti riferisci al 'Lock-In Amplifier' è un applicazione dove si richiede una misura in banda stretta e penso sia una applicazione speciale che non ha molto a che fare con una cella di carico.
Viceversa l'uso di switched capacitor per trasformare una tensione differenziale in single ended è una applicazione possibile, consentirebbe di avere un buon CMRR evitando l'INA, ma per questioni di rumore e stabilità bisogna comunque usare un opamp di qualità. Ma la cella è sempre meglio alimentarla in DC, imho.
Dunque ho fatto la prova. Chiamiamo polHW la polarità fissata dall'hardware, cioè fisicamente dai fili collegati e polFW quella decisa a run-time dalla commutazione dei mos.
Questi i risultati in unità ADC:
polHW A polFW A = 185600 polHW A polFW B = -187230 polHW B polFW A = -187890 polHW B polFW B = 186100
i due delta relativi all'inversione firmware sono:
Il valore assoluto delle misure con la stessa polarità fw è diverso anche a causa della deriva termica iniziale. Avrei dovuto lasciare andare in temperatura il tutto ma non avevo tempo. Però i due delta sono comparabili tra loro, quindi significa che invertendo la polarità fisicamente (polHW) o tramite il ponte (polFW) l'asimmetria rimane circa la medesima.
boh, sono 1600 unita', alla fine si tratta di 0,75 uV , mentre il segnale (la differenza, che potrebbe anche essere l' offset della cella vuota) viaggia a 372'000 unita'.
il "problema" si quantifica nello 0,5% ; per essere roba di microvolt, non mi sembra affatto male; se il FS e' 10mV (differenza 20 mV) si=20 tratta di 37ppm del FS.
si, io credo che le 187'000 unita' siano l' offset della cella, mentre le 1600 unita' sono effetti termoelettrici o di layout; sarebbe interessante conoscere il coefficiente di temperatura dei due.
ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@googlegroups.com...
(strain Gauge),
resistenza interna alla cella sbilancia il ponte simulando la variazioone dell'estensimetro "debole" come se fosse deformato dal carico. Il costruttore ti dice che con quel filo a positivo dovresti leggere un valore che ti riporta sul certificato.
I colori dei fili solitamente sono: Rosso = + eccitazione + (5 o 10V, molto precisi) Nero = - eccitazione ( OV ) Verde = + segnale Bianco = - segnale.
ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@googlegroups.com...
Per fare una prova spiccia devi avere un idea di quale sia il terminale di alimentazione e di massa del ponte,e guardare se sugli altri fili mettendo e
minima...potrebbero essere 5 mV da vuoto a carico
credo anch'io che il 5 filo sia per compensare le cadute del cavo
Chiedo scusa della pignoleria e se non c'entra moltissimo
Racconto un episodio. Avevo 18 anni ed ero entrato come consulente con partita IVA in una industria elettronica, lavorando part time.
Il primo incarico che mi diedero era stato di verificare
integrati non funzionava. Dopo due settimane di verifiche con solo un multimetro, gli ho portato la lista degli errori,
all'intero team di progettisti digitali.
Qui mi hanno subito messo ad un progetto che andava avanti da tempi biblici ed era ormai arenato per gli ostacoli incontrati. Si trattava di un sensore di forza per un esperimento scientifico che doveva essere estremamente preciso.
I progettisti avevano previsto di alimentare il ponte estensimetrico con una tensione ultraprecisa, basato su riferimento di tensione di un costo spaventoso seguito da op amp chopper-stabilized. Il tutto inserito in doppia camera termostata, in pratica tutto il meglio dello stato dell'arte. Il ponte estensimetrico poi veniva letto dal sistema di acquisizione dati progettato dal team digitale, con un ADC ibrido da a 24 bit e anche qui riferimento di tensione ultrapreciso, termostatato ecc.
Il problema piu' grosso era che il sistema risultava 1000 volte meno preciso di quanto richiesto a cause di derive continue, instabilita' e invecchiamento dei componenti anche dopo poche ore di lavoro.
La mia idea era che non aveva importanza avere dei riferimenti di tensione precisi in termini assoluti, ma si doveva pensare in termini raziometrici. Calcoletti matematici alla mano, ho dimostrato Vref poteva sparire dalle equazioni che davano il valore numerico della forza espresso come rapporto tra lo sbilanciamento del ponte a riposo e con il carico di calibrazione.
Cosi' ho riprogettato tutta la parte analogica integrandola con quella digitale e usando come riferimento dell'ADC la stessa alimentazione dell'estensimetro stabilizzata in modo approssimativo. Invece mi sono concentrato sulle retroazioni degli amplificatori, usando solo poche resistenze ultrastabili. Calibrazione e annullamento dell'offset fatto da software, eliminando trimmer
Risultato: precisione superiore alle aspettative con un circuito
analogico e da allora mi misero a lavorare da solo.
Tutto questo discorso per dire che a volte per ottenere una grande precisione ci si concentra sui fattori sbagliati.
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