SZYBKIE pomiary mostkiem tensometrycznym - jak i czym??

W dniu 2010-06-02 16:49, J.F. pisze:

Opampów mnie ma co tu dawać bo to pomiar mostkowy. Trzeba dać wzmacniacz pomiarowy. Można zrobić z opampów ale oprócz jakości wzmacniaczy ważne jest też dopasowanie rezystorów i ich stabilność. Nie zrobi się samemu czegoś na poziomie AD624 czy chociaż z taniej półki - AD620 czy AD8221.

W dniu 2010-06-02 16:02, Konop pisze:

Analog Devices. Najlepszy to AD624. Tańsze i niezłe AD620, AD622, AD8221. Ja stosuję AD8221 bop wysżło mi, że najlepszy z tych tańszych. AD627 jest za wolny. Tak samo te z TI ( dawniej BB) INA101, 103 itd - te precyzyjne są dość wolne a w sumie droższe od AD.

Kurcze, sprawdziłem cene tego AD624 i tak się zaksztusiłem, że aż czkawki dostałem ;P... 159zł / szt :D... wiem, przy większych ilościach będzie łatwiej ;)... i wiem, że pewnie jest warty swojej ceny, ale chyba skorzystam z tych tańszych ;)... te tańsze są bardziej ludzkie, jeśli idzie o cenę... 15-20zł / szt to coś, co się w mojej głowie mieści... a swoją drogą - czy różnica pomiędzy nimi jest tak duża, że uzasadniona jest 10-krotna różnica cenowa?? ;>...

W dniu 2010-06-02 17:17, Konop pisze:

AD624 ma znacznie niższy dryft. Ale przede wszystkim ma wbudowane rezystory korygowane laserowo podczas produkcji. Dzięki temu ma od 5 do

25 ppm/C - w najgorszej grupie. Wzmocnienie ustalasz zwierając nóżki. AD624 ma 10 ppm/C dla G=1 a -50 ppm/C przy G>1. No i jeszcze zastanów się jakiej klasy musisz dać rezystory ustalające wzmocnienie żeby nie pogorszyć jego parametrów. Kiedyś stosowałem AD624. Zwłaszcza ze jest szybszy przy wyższych wzmocnieniach. Teraz - do trochę innych zadań stosuję te tańsze.

A może ADC 24 bity bez wzmacniacza?, nie specjalnie się na tensometrach znam, nie wiem jakiego rzędu napięć się spodziewać.

Ten ma więcej.

LTC2449 - w okolicy interesującej Cię szybkości 22 ENOB. można wolniej i dokładniej, albo szybciej i mniej dokładnie (włącznie z "bardzo szybko", ale tu już lepiej spisują się przetworniki z SAR) Cena powalająca nie jest, ale gdzie to kupić to nie wiem, sampla można dostać. Ogólnie przetworników mają sporo, może znajdziesz coś co lepiej Ci pasuje.

Na pewno 3x miało być "AD624"?? :)..

Faktem jest, że nie ma sensu popadać w przesadę - urządzenie będzie używane w warunkach wręcz laboratoryjnych, więc zmiany temperatury mogą nie przekroczyć +/- 5 st.C... do tego - sam mostek "płynie", rezystory zrobią swoje - nie ma co przesadzać... U mnie problem jest nieco inny - mały sygnał ;)... czujnik na 500kg, chciałbym osiągnąć rozdzielczość na poziomie 0,5-1kg... Dokładność nie musi być super... jak zamiast 50kg pokaże się 52, to nie będzie problem ;)... ale nie chciałbym, żeby wynik był zaszumiony bardziej niż o +/-

1kg i żeby wynik jakoś specjalnie pływał (choć kalibrację "zera" mogę wykonywać codziennie, albo nawet częściej - to nie problem).

Zobaczysz ze to wystarczy :-(

i 400Hz ?

J.

W dniu 2010-06-02 18:05, Konop pisze:

W środku AD620 :) 10 ppm/C dla G=1 a -50 ppm/C przy G>1)

Jeśli 0,5kg to jest 0,1% czyli 10 bitów rozdzielczości. Całkowita dokładność 2kg już 0,4%. Może zostańmy na razie przy 0,5kg. Skoro czujnik ma max 500kg to jest 10mV FS (standardowo 2mV/V zasilanie mostka 5V). Czyli 0,1% to będzie 10uV. Można dać AD620 czy AD8221. Input offset TC

0.4uV/C i Gain TC = -50ppm/C nie stwarzają prooblemu przy zmianach rzędu +-5C. Rezystory musisz dać metalowe ale tez powinny wystarczyć takie tanie 1% z TCR =100ppm/C. Musiałbyś jeszcze dać jakiś przetwornik SAR np MCP3201 i w miarę sensowne źródło ref np MCP1525 (50ppm/C). Jako żródło napięcia możesz dać LP2950 (5V 100ppm/C) albo z referencji przez wzmacniacz operacyjny albo dajesz cokolwiek np zwykłe 5 Voltów ale dajesz go też na referencję przetwornika (poprzez dzielnik oczywiście). Da rade otrzymać dokładność 0,5kg w ostateczności 1 kg z rozdzielczością 12 bitów. Ale dochodzą jeszcze oczywiście błędy czujnika: histereza, nieliniowość, dryft zera.

No to tu chyba jest podstawowy problem... W tensometrach jest typowo

2mV/V... oznacza to, że przy 5V dostaję 10mV, przy 12V - 24mV itd dla obciążenia maksymalnego!! Czyli 500kg... jak chcę "widzieć" różnicę na poziomie 1kg, to muszę mierzyć napięcia z rozdzielczością 48uV (dla zasilania 12V)... Dlatego stosowanie wzmacniacza jest raczej wskazane ;)...

Aha ;)... to mnie nie pocieszyłeś ;)...

Te wymagania wyssałem z palca trochę ;)... bo sądziłem, że są realne.. Jeśli kolega jest doświadczony w temacie, to prosiłbym o podpowiedź, jakich parametrów mogę się spodziewać przy częstotliwości próbkowania >250Hz ?? Powiedzmy, że konstrukcja jakaś realna, bez kosmicznych tenchologii i scalaków po 100zł (chyba, że all-in-one) ;)...

Przy dobrym scalaku moze nie bedzie zle. W koncu ludzie dawniej to na MAA501 robili. Po prostu z praktyki wiem jak plywa taki domorosly wzmacniacz na "zwyklych opampach" nawet w warunkach "laboratoryjnych".

Nie mowe ze nie sa. Tylko zie zastanawiam co mierzysz - malo jest w przyrodzie tak szybkich i mocnych procesow - analiza drgan silnika ?

J.

CZy AD622 to też "zwykłe opampy"?? :P...

Ważę ludzi :)... ale w czasie wyskoku albo zeskoku... Jakie jest pasmo - nie mam zielonego pojęcia... ale przy twardym lądowaniu - raczej szerokie ;). Bazuję więc na podobnych rozwiązaniach, w których podana jest "częstotliwość odświeżania >250Hz" itp ;).. Co do dokładności - tak sobie wymyśliłem, że chcę, aby człowiek, który waży 70kg, jak stanie na tę platformę nie widział wyników typu 60, 80... bo nie będzie ufał temu urządzeniu ;)... Niestety, firma, która to zleca ma taką politykę... dla nich konstrukcja nowych urządzeń to działalność dodatkowa... nie robią badań, analizy, dają zlecenia pojedynczym osobom, więc mam do wyboru - albo szukać materiałów i robić analizę jakie parametry to urządzenie mieć powinno, wnikać w takie rzeczy jak fizjologia człowieka itp... albo podpatrzeć inne rozwiązania i się na nich wzorować. I nie chodzi o plagiat, tylko po prostu - patrze w dane techniczne i próbuję zaprojektować coś, co będzie miało podobne charakterystyki... Z resztą - ta firma sama takiego toku myślenia wymaga ;)... i proszę mnie nie "tępić" za takie podejście, bo sam wolałbym to zrobić porządniej! Ale umowa o dzieło -> płacone za projekt, nie za wykonaną pracę...

W dniu 2010-06-03 12:56, Konop pisze:

AD622 to nie jest opamp tylko wzmacniacz pomiarowy. Różni się od opampa tym, że jest w pełni symetryczny. Taki wzmacniacz można zrobić z trzech opampów i kilku dobrze dopasowanych rezystorów. Wyjdzie kiepsko bo nie spasujesz rezystorów chyba że 0,1%. W gotowym wzmacniaczu pomiarowym masz to zrobione w jednym procesie technologicznym.

Zrób coś podobnego do tego co pisałem zakładając pasmo np 1-2khz. A później ewentualnie tłumisz filtrem na wejściu lub filtrem cyfrowym. Nie rozumiem zastrzeżeń JF. Dlaczego 12 bitowy przetwornik nie miałby dać przy 400 Hz czy nawet 1kHz dokładności na poziomie 10 bitów? Wzmacniacze serii AD620, 622 czy 8221 do 1kHz przenoszą nawet przy wzmocnieniu 1000 a tyle nie potrzebujesz bo przy FS wystarczy ci 2,5 do

5V z zależności od zastosowanej w przetworniku referencji. Sam 12 bitowy przetwornik z wbudowanym S?H spokojnie przy 1kHz zachowa 11 bitów.

Jak patrzysz na jego parametry i próbujesz zrobić to samo to chyba jest normalka. Co innego gdybyś kopiował płytki :) Życzę powodzenia.

W dniu 2010-06-03 13:25, Mario pisze: .

S/H oczywiście

Nie zauważyłeś minki na końcu ?? :)... Po prostu - cały czas pisaliśmy o wzmacniaczu pomiarowym, a JF napisał, że na zwykłym opampie to będzie pływać... i nie wiem, czy z ironią nazwał AD62x "zwykłym opampem", czy źle mnie zrozumiał i myślał, że ja to chcę rzeźbić na piechotę ;)...

Rozdzielczość 10 bitów, to minimum, ale wystarczające... da rozdzielczość na poziomie 1kg... jeśli te 10 bitów będzie wolne od szumów - będę zadowolony... A pomysł z przyspieszeniem próbkowania i filtrem jest niezły ;)... właśnie sobie przypomniałem, że w tych danych technicznych nie jest podane pasmo, a "częstotliwość odświeżania"... Czyli obcinasz pasmo do

100Hz, ale próbkujesz 1kHz i masz "częstotliwość odświeżania" 1kHz... co z tego, że większość widma jest wycięta? Ładnie wygląda w katalogu ;D... masakra.... O przetworniku na razie nie myślę - wiadomo, że będzie to coś porządnego , ale z nastawieniem na te 10-12 bitów "niezaszumionych".

No w sumie OK, tylko tak naprawdę zakładam sobie pasmo 250Hz i nie wiem, czy to dużo czy mało, czy lepiej byłoby pójść w górę, czy może mógłbym spokojnie zejść w dół, a nikt by nie zauważył?? :P.. Ktoś pewnie kiedyś o tym myślał, ale pytanie, czy ta wartość 250Hz to ze względów praktycznych, czy marketingowych?? ;>...

W dniu 2010-06-03 14:12, Konop pisze:

Etam. Bez pzesady. Ja kiedyś pracoweałem na MAX187 po 80 do 120 zł/szt a teraz przechodzę na te MCP po 10 zł w TME. Tylko nie stosuję z wewnętrznymi źródłami bo są kiepskie albo to wprost z zasilania. Wolę te z zewnętrznym.

Jeśli planujesz pójść w górę to zobacz zależność różnych wzmocnień od częstotliwości i ewentualnie zmniejsz wzmocnienie np. do 100 dając za wzmacniaczem pomiarowym zwykły operacyjny z wzmocnieniem np. 5. Weź też pod uwagę, że w stanach dynamicznych sygnał może pójść w minus więc albo przesuń poziom albo daj przetwornik pracujący też w minusie. Ja bym przesunął poziom na opampie za pomiarowym i dał na przykład różnicowy MCP3301 13 bitowy.

Zwykle metalizowane maja np 250ppm/K. Wystarczy 1K roznicy zeby sie zrobilo 0.75mV roznicy przy zasilaniu 12V.

Precyzyjne sa lepsze.

Pytanie czy Konop o tym wie :-) Zeby od slonca zaslonic, zeby czas na nagrzanie dac, zeby

A propos - ma ktos wspolczesna elektroniczna wage ? Laboratoryjna, sklepowa - one tez wymagaja tarowania przed pomiarem ? Czy jakos automatycznie to robia caly czas jak tylko uznaja ze sa nieobciazone ?

I sie okaze ze relaksacja trwa 200ms, a amplituda zmian siega 200kG. I co dalej ? :-)

J.