massa flottante [un po' lungo]

Ciao a tutti!

Ho un problema un po' antipatico. Lettura di uno strain gage a corda vibrante: invio il segnale alla bobina per "pizzicare" la corda, devo leggere sulla stessa coppia di fili della bobina il segnale di risposta. Nella prima fase devo inviare alla bobina un impulso ad alta tensione, magari con un grosso condensatore precaricato; nella seconda fase devo leggere il segnale indotto dalla corda sulla bobina, segnale che ha un'ampiezza piuttosto piccola (100 mV), a una distanza piuttosto grande (10 metri). Non ho la possibilità di inserire alcunché nei pressi della corda, quindi devo accontentarmi di questi due fili che portano la bobina a distanza.

Il segnale da leggere risulta spesso immerso (o quasi) nel rumore, per cui la lettura è difficoltosa. Al di là del fatto che proverò ad aumentare l'azione di sollecitazione, in modo da aumentare la velocità della corda e quindi l'ampiezza del segnale, pensavo anche alla possibilità di staccare completamente la bobina dal generatore subito dopo il pluck (invece di lasciarla collegata dal lato della massa, come è adesso), per renderla completamente flottante: successivamente, collegandola ad un ricevitore differenziale potrei amplificare il segnale sfruttando il fatto che il segnale si propaga lungo entrambi i "lati" della bobina allo stesso modo (quindi con uguale incidenza del rumore).

Il dubbio però è: non è che magari il segnale si propaga in controfase, per cui il ricevitore differenziale lo annulla completamente? E poi, è in generale legittimo far flottare la massa così o rischio di combinare guai?

Grazie

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stinf
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Il giorno Mon, 11 Apr 2011 15:22:14 +0200, stinf ha scritto:

Il segnale arriva come ddp ai capi della bobina, quindi un amplificatore differenziale per strumentazione va bene per interfacciare il segnale.

Ad esempio AD620

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che ha un CMRR di 100dB e un basso rumore può servire al tuo scopo.

Naturalmente devi proteggere l'ampli dalle sovratensioni dell'impulso, bastano 4 diodi e 2 resistenze. Meglio ancora sarebbe isolare il segnale durante la misura in modo da evitare loop.

Per quanto riguarda il rumore, naturalmente una schermatura e/o twistatura del cavo possono aiutare parecchio.

-- ciao Stefano

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SB

Ottimo!

4

Beh, pensavo di staccare completamente la bobina per un po'... ad esempio pensavo di usare due multiplexer con disponibilità di un'uscita Hi-Z, in modo che la sequenza fosse questa:

1- i mux collegano la bobina al "generatore di impulso" (l'amplificatore è staccato dalla bobina) 2- viene generato l'impulso 3- subito dopo i mux si mettono in Hi-Z, cosicché la bobina non è collegata a niente (questa fase dovrebbe servire a svincolare la bobina dalla massa del "generatore di impulso", che è connessa alla massa del circuito di lettura) 4- i mux collegano l'amplificatore 5- il segnale viene letto 6- dopo un po' si torna al punto 1

In questo modo, potrei evitare le protezioni da sovratensioni... anche se magari metterle lo stesso non fa male...

La sequenza che ho descritto sopra avrebbe lo scopo di fare ciò (almeno nelle mie intenzioni :))

Certo, questo lo avevo già previsto.

Ciao e grazie

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stinf

Il 11/04/2011 15.22, stinf ha scritto:

ciao, mi ricorda il lavoro che facevo prima, controlli ultrasuono in Pulse-Eco praticamente con un scr si scarica un condensatore sulla sonda piezoelettrica (100-500V)che ha una resistenza in parallelo regolabile e una massa che smorza le oscillazioni di pilotaggio , isolata con un attenuatore doppio e posta a massa con un fet (a meta degli attenuatori) poi non appena si è scaricato l'impulso si apre il fet e l'operazionale può preamplificare il segnale del piezo.Segnale che trasformato da impulso elettrico a onda ultrasonora (100khz-10Mhz)attraversa il materiale e ritorna dopo aver colpito la faccia opposta del pezzo da esaminare. servirebbe uno schema di uno strumento a ultrasuoni, schemi io non ne ho e la spiega è l'unica che posso darti.

ciao e facci sapere come risolvi primula

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primula

stinf ha scritto:

Hai pensato di usare un "lock-in-amplifier"?

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l'ho usato una volta per discriminare dei segnali piccolissimi (uV) in un ambiente rumoroso..........e ,spesso, fa miracoli. se vuoi vedere un applicazione pratica lowcost scarica il datasheet dello LTC1043 emi

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emilio

Il giorno Mon, 11 Apr 2011 17:40:55 +0200, stinf ha scritto:

Quello che tu chiami 'mux' può essere un semplice relè a 2 scambi, che commuta alternativamente il generatore di impulsi e la bobina.

Hai induttanza sui fili data la lunghezza, alte tensioni in giro e fai delle commutazioni veloci, le protezioni ci vogliono.

Non era molto chiaro nel primo messaggio.

-- ciao Stefano

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SB

Certo... pensavo ai mux per evitare di mettere un relè, che normalmente è più grosso. O il suggerimento di usare il relè è dettato anche dal fatto che così separo meccanicamente le due parti? Altra domanda: se uso un relè a due scambi, sostanzialmente non c'è un momento in cui (come nella fase 3 indicata sopra) la bobina è isolata dal resto del circuito (beh, tranne durante lo scambio del relè...). Questo non è un problema?

Giusto.

Ah, ok. Grazie dell'aiuto.

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stinf

Mai sentito parlare di lock-in amplifier, e devo dire che l'idea non mi pare affatto male. Sicuramente indagherò anche questa soluzione, grazie.

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stinf

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