Un ponte rilassato...

Ciao,

qualche tempo fa avevamo discusso delle problematiche relative all'acquisizione di sensori a ponte come gli strain gauge, dove era necessario acquisire con elevata risoluzione (si parlava degli ADC a 24 bit). Alla fine ho utilizzato l'AD7730 che svolge ottimamente il suo compito.

Se invece volessi acquisire un sensore di pressione, costituito internamente da un ponte, uno tra i tanti:

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Considerato quanto segue:

- La risoluzione richiesta è di circa 2000 punti, quindi 11 bit effettivi.

- Il vincolo maggiore è il basso costo.

- Il sensore verrà montato vicinissimo alla scheda (2-3 cm)

- E' richiesta una "calibrazione" software per punti (interpolazione per spezzate)

secondo voi, ha senso "ripiegare" su un convertitore a 12 bit doppio con cui andare a fare il differenziale dei poveri?

Ci sono degli ADC a 12 bit / 8 ch a 2-3 euro che sarebbero ottimi (e mi permetterebbero di acquisire anche altri 2-3 sensori). Es. MCP3208

Che ne dite? Marco

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Marco Trapanese
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Il 12/08/2010 14:16, Marco Trapanese ha scritto:

Ovviamente ho detto una cavolata: data la poca dinamica di uscita del ponte non mi bastano certo 12 bit!

Cerco allora degli ADC dedicati all'acquisizione dei bridge trasducer magari meno performanti deli AD7730.

Ciao! Marco

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Marco Trapanese

Il giorno Thu, 12 Aug 2010 14:16:49 +0200, Marco Trapanese ha scritto:

Fino qui tutto ok.

Non capisco cosa intendi, la taratura o calibrazione deve correggere un errore di offset, che si fa sommando una costante e un errore di gain, cosa che si ottiene moltiplicando per una costante. Questo assumendo che il trasduttore sia lineare nel range, altrimenti le cose si comlplicano, ma non è il caso dei sensori di pressione.

No, un CMRR elevato ti aiuta sempre, ci sono sensori texas come questo:

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che hanno un CMRR elevato e vanno benissimo per un applicazione come quella che dici, ad un costo di 1$.

Considera che con il GAIN=8 puoi aggiungere 3 bits alla risoluzione effettiva dell'ADC.

Io sono per il sensore più vicino possibile al trasduttore, poi si possono anche scandire in rete I2C, anche se per la seri ADS1xxx saresti costretto a mettere chips diversi.

-- ciao Stefano

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SB

Il 12/08/2010 14:44, SB ha scritto:

si

Nel senso che la calibrazione avverrà memorizzando i valori di uscita in funzione di riferimenti esterni. Poi il software interpolerà linearmente ciascuna sezione.

Serve? Probabilmente no, però il cliente lo vuole così "perché non si sa mai".

Belli! Mi guardo tutta la famiglia. Siamo su 1,5 euro (per 100 pz) e va benissimo.

anche

Intendevi l'ADC più vicino al sensore? La distanza è dovuta solo alla necessità fisica di saldere i terminali, ma si tratta appunto di pochi cm.

Con riferimento al sensore linkato precedentemente, secondo te essendo così vicino al convertitore, è comunque necessario inserire le resistenze di compensazione? R1..4 ?

Ciao! Marco

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Marco Trapanese

Il giorno Thu, 12 Aug 2010 16:00:01 +0200, Marco Trapanese ha scritto:

Probabilmente sarà peggio, perchè cercando di tabellare gli errori di gain e offset si fa un approssimazione peggiore che non intervenedo direttamente sui parametri stessi.

Io uso gli ADS1100 da un po' e sono contento.

Si, con collegamenti + corti possibile, e twistati se superi i 5 cm..

Mah, li parlano di un alimentazione a corrente costante, utile per aumentare l'immunità con fili lunghi ma con un hardware necessariamente più complicato.

Nel tuo caso invece basterebbe semplicemente alimentare il ponte con la tensione dell' ADC e collegare gli ingressi differenziali sul + e - per ottenere un buon risultato.

-- ciao Stefano

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SB

Marco Trapanese:

Io userei il 7799, 3 canali e costa 1/3 del 7730, la curva di calibrazione la metti sul mc.

Un 12 bit non ti basta, ci devi mettere prima un INA per ogni cella di carico.

Oppure usi il 7799.

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F. Bertolazzi

SB:

Hanno il grosso problema di avere un indirizzo I2C fisso, quindi ne devi comprare uno per indirizzo oppure usare più bus I2C.

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F. Bertolazzi

F. Bertolazzi:

Ah, no, avevo letto 1100. Questi vedo che hanno addirittura solo due possibili indirizzi...

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F. Bertolazzi

F. Bertolazzi:

Pardon, non è vero, è un periodo che guardo solo i single-ended... E poi mi ricordavo il famoso LTC consigliatomi da SB per gli estensimetri, SB che diceva che i Texas erano troppo costosi... ;-)

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F. Bertolazzi

Il giorno Thu, 12 Aug 2010 17:16:45 +0200, "F. Bertolazzi" ha scritto:

Hai una memeoria da elefante, ma dovresti ricordare che poi ti ho consigliato anche i TI, naturalmente dopo averli provati.

-- ciao Stefano

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SB

Il giorno Thu, 12 Aug 2010 17:09:12 +0200, "F. Bertolazzi" ha scritto:

Va bene, ma aggiungendo un 4066/74HC4066 per esempio ne puoi pilotare 4 abbastanza facilmente,

-- ciao Stefano

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SB

SB:

No, me l'hai fatta tornare tu quando hai affermato, pochi mesi fa, di avermi consigliato i Texas, mentre ero io ad averli proposti, per poi abbandonarli in favore del tuo LTC.

Ri-ricordi male. Te ne sei uscito coi TI un anno dopo il fattaccio, dopo aver sostenuto che la TI è un produttore caro.

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F. Bertolazzi

SB:

Verissimo (tra l'altro, buona idea, ci sono dei componenti fatti apposta ma non hanno né lo stesso prezzo né la stessa reperibilità), ma è pur sempre meglio un solo componente che quattro, anche se questi costano un po' meno (ma non è detto), in quanto lo spazio sul CS e il costo di montaggio sono, per piccole serie, preponderanti rispetto al costo dei componenti.

Tra l'altro, ora che ci penso devi mettere anche 2 pull-up per ogni converter, quindi i pezzi salgono a 10 per 3 canali o 13 per 4....

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F. Bertolazzi

Il giorno Thu, 12 Aug 2010 18:09:06 +0200, "F. Bertolazzi" ha scritto:

Se ci stanno, ovviamente.

Non proprio, basta interrompere SDA con uno switch 4066 e lasciare in comune SCL, in modo da avere solo 4+1 resistenze per pilotare 4 ADC.

In totale sono 5 resistenze per 4 canali, più il 4066 ovviamente. Sarebbe meglio avere solo i chips ma il compromesso è accettabile, poi se ha problemi di spazio gli basta montare le 0201, tanto c'è abituato ;-)

-- ciao Stefano

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SB

cut..

Sto utilizzando or ora un AVR ATtiny44 al cui interno alloggia l'ADC (uguale su altri modelli) in grado di accettare segnali differenziali. L'ADC ha una risoluzione di 10 bit ma la parte differenziale pu=F2 avvalersi di un ampli x20 aumentando di fatto la risoluzione ad oltre

14 bit. E' possibile anche verificare l'errore di offset acquisendo lo stesso segnale ai due ingressi per poi sottrarlo in seguito. Visto che hai altri sensori e devi mappare con tabelle le misurazioni, magari utilizzare un micro pu=F2 essere conveniente.

Piccio.

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Piccio

Il 12/08/2010 18:24, SB ha scritto:

Sgrunt.

:)

Marco

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Marco Trapanese

SB:

Ottimo, grazie.

ROTFL

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F. Bertolazzi

Il 12/08/2010 16:37, SB ha scritto:

tensione

Ma come faccio a sapere quanto è la tensione a fondo scala? Cioè, alimentando ad es. il ponte a 5V, dal datasheet non riesco a capire che tensione avrò ai capi quando la pressione è pari al fondo scala...

Marco

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Marco Trapanese

Il 12/08/2010 18:25, Piccio ha scritto:

Ci avevo pensato, però mi aveva fermato il fatto che gli AVR (a parte dli xMega) hanno ADC da 10 bit.

Non mi è chiaro come l'ampli interno può aumentare la risoluzione.

Cioè, io ho il mio sensore che fornisce un segnale in un certo range. Ho necessità di acquisirlo con (almeno) 11 bit.

Nel caso in cui il range di uscita del sensore coincida con il range di ingresso dell'ADC allora i bit necessari sono gli stessi.

Quindi, se l'ampli interno mi permette di sfruttare tutta la dinamica dell'ADC al massimo arrivo a 10 bit utilizzati... dove mi perdo?

Grazie! Marco

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Marco Trapanese

Piccio:

Un 25 costa ancor meno ed è assai più piccolo. Gli puoi dare l'indirizzo I2C che preferisci. Però va programmato...

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F. Bertolazzi

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