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Hallo Leute

ich bin noch relativ am Anfang meines Schaltungstechnikwissens. In meinem Praktikum soll ich jetzt eine Schaltung entwickeln mit der man die Brückenabgleichsspannung von 9 Messbrücken (mit Dehnungsmessstreifen) gleichzeitig misst, verstärkt, digitalisiert und über USB an PC gibt. Kurz gesagt: die aufliegenden Gewichte von neun Personenwaagen sollen auf dem PC angezeigt werden. Die Spannungsversorgung soll dabei nur über den USB Port geschehen. Theoretisch kenn ich mich gut aus aber praktisch leider noch nicht. Ich hab zwar einen Betreuer aber der antwortet so gut wie nie auf meine E-Mails und wenn ich ihn mal persönlich antreffe hat er keine Zeit oder ist voll genervt. Deswegen wollte ich hier mal fragen ob mich jemand an die Hand nehmen würde und mit mir Schritt für Schritt die Schaltung aufbaut am besten wär es wenn man sich über einen Instantmassenger verständigt. Würde das jemand machen? Es wär mir auch einen Obolus wert.
Vielen Dank

» Hallo Leute
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» ich bin noch relativ am Anfang meines Schaltungstechnikwissens. In meinem
» Praktikum soll ich jetzt eine Schaltung entwickeln mit der man die
» Brückenabgleichsspannung von 9 Messbrücken (mit Dehnungsmessstreifen)
» gleichzeitig misst, verstärkt, digitalisiert und über USB an PC gibt. Kurz
» gesagt: die aufliegenden Gewichte von neun Personenwaagen sollen auf dem PC
» angezeigt werden. Die Spannungsversorgung soll dabei nur über den USB Port
» geschehen. Theoretisch kenn ich mich gut aus aber praktisch leider noch
» nicht. Ich hab zwar einen Betreuer aber der antwortet so gut wie nie auf
» meine E-Mails und wenn ich ihn mal persönlich antreffe hat er keine Zeit
» oder ist voll genervt. Deswegen wollte ich hier mal fragen ob mich jemand
» an die Hand nehmen würde und mit mir Schritt für Schritt die Schaltung
» aufbaut am besten wär es wenn man sich über einen Instantmassenger
» verständigt. Würde das jemand machen? Es wär mir auch einen Obolus wert.
» Vielen Dank

Ganz grob bräuchtest Du wohl folgende Zutaten:
- Analogmultiplexer
- Differenzverstärker (evtl. Instrumentenverstärker)
- Sample&Hold
- ADU
- µC
- USB Schnittstelle

Das ist eine ganze Menge.

Hallo

also ich hab mir schon mehrere Methoden überlegt. Ich hab auch eine Personenwaage komplett auseinandergenommen und geschaut was alles drin ist und versucht zu verstehen wie es funktioniert.
Genau bei solchen Sachen brauche Hilfe ob ich nun ein nichtinvertierender Verstärker reicht oder doch ein Instrumentenverstärker (Vorteile/Nachteile).

Kleiner Nachtrag:

Die Messung soll dynamisch sein.

Ich weiss auch schon die Widerstände der DMS und wie hoch die Verstärkung sein muss usw.

Hallo Timber,

Das was Du Dir eigentlich wünschst an Unterstützung kann ich Dir aus zeitlichen Gründen nicht bieten. Aber eine gewisse Teilhilfe wäre dann möglich, wenn Du zum Lesen bereit wärst...

» Genau bei solchen Sachen brauche Hilfe ob ich nun ein nichtinvertierender
» Verstärker reicht oder doch ein Instrumentenverstärker
» (Vorteile/Nachteile).

Genau darum geht es. Es gibt von mir zu diesem Thema eine Menge Elektronik-Minikurse. Vielleicht findest Du dort Aufklärung. Ich denke auf jedenfalls, wenn es um die Vorteile/Nachteile geht betreffs Opamp und Instrumentationsverstärker. Siehe hier:

"Verstärkerschaltungen, Operationsverstärker, Instrumentationsverstärker... "
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/#verstaerker

Falls Du etwas in diesen Inhalten nicht verstehst, dann frage mich einfach. Da ich weniger häufig ins Forum reingucke als in meine Mailbox, kannst Du mich so auch direkt anfragen. WICHTIG: Es soll dabei nur um Unverstandenes meiner Minikurse gehen. Weitergehendes bitte hier im Thread fragen, weil da auch andere Teilnehmer mitwirken können.

Betreffs Fragen zu den Minikursen, stets Link, Textteil und dazugehöriges Bild angeben.

So, ich hoffe, der ELKO-Helfer-Multipack kann Dir weiterhelfen...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» ich bin noch relativ am Anfang meines Schaltungstechnikwissens. In meinem
» Praktikum soll ich jetzt eine Schaltung entwickeln mit der man die
» Brückenabgleichsspannung von 9 Messbrücken (mit Dehnungsmessstreifen)
» gleichzeitig misst.....

Dazu braucht es aber üblicherweise mehr als Anfängerkenntnisse.

Zuert einmal braucht es ein Gesamtkonzept. Also auf die linke Seite des Papiers 9 Meßbrücken, auf die rechte Seite einen PC. Vor den PC EINE USB Schnittstelle.

Hinter die Messbrücken einen Multiplexer ( erstmal egal, wie der aussieht. Kästchen mit 9 Eingängen und 1 Ausgang) und AD Wandler.
Und dann müssen die 9 Digitalsignale irgendwie auf die USB Schnittstelle gebraucht werden.

Der Verstärker um die Messbrückensignale auf einen für den AD Wandler passsenden Bereich zu bringen, ist das kleinste Problem.

Kannst du all die anderen Sachen oder hast du ein Baukastensystem, in dem USB Schnittstelle und AD Wandler schon vorhanden sind?
Wenn nicht, wird das wohl mit Anfängerkenntnissen nix werden.

hws

Hallo

danke für die Antworten.

Also ich bin nur in der Hinsicht Anfänger es zum ersten mal alleine mache. Die theoretischen Kenntnisse sind soweit alle vorhanden. Ich hatte mir vorgestellt jedes Signal mit je einem eigenen Verstärker zu verstärken und digitalisieren und dann zum Mikrocontroller. Einige PIC controller können ja direkt USB Protokoll ausgeben und für meine Zwecke sollte doch ein PIC reichen. Wenn ich doch ein MSP430 oder so nehme würde ich den FT232 verwenden. Ich versuch mal eine Schaltung aufzubauen und euch vorzustellen und dann sehen wir weiter. bis dahin vielen Dank

» Ich hatte mir
» vorgestellt jedes Signal mit je einem eigenen Verstärker zu verstärken und
» digitalisieren und dann zum Mikrocontroller.

Wenn es auf die Kosten und den Platz nicht ankommt, ist diese Vorgehensweise möglich. Allerdings hat sie bis auf die Parallelität für zeitsynchrone Messungen oder für hohe Geschwindigkeitsanforderungen eigentlich keinen Vorteil. Es gibt einen wichtigen Grund, warum alles mit einem Verstärker und einen ADC verarbeitet wird. Und das ist die Genauigkeit (Kanalübereinstimmung). Daher arbeiten auch Messkarten meist mit Multiplexern und nur einem ADC und nur einem Verstärker. Die Kalibration wird so vereinfacht. Auch muss man sich nur einmal um Drift und sonstige Dinge kümmern. Sicher kommt es bei Deiner Anwendung nicht auf hohe Präzision an. Aber der schaltungstechnische Aufwand für die Parallelstruktur ist nicht zu unterschätzen.

» vorgestellt jedes Signal mit je einem eigenen Verstärker zu verstärken und
» digitalisieren und dann zum Mikrocontroller.

Das ist - geradeausgedacht - auch richtig und wird funktionieren.
Multiplexer und nur einen AD Wandler ist ein (einfacher) Trick, den Aufwand wesentlich zu vereinfachen.

» Einige PIC controller können
» ja direkt USB Protokoll ausgeben und für meine Zwecke sollte doch ein PIC
» reichen. Wenn ich doch ein MSP430 oder so nehme würde ich den FT232
» verwenden.

Und PICs kannst du programmieren? den FT232 korrekt bedienen? Und was kommt auf der PC Seite an Software?
Ja, deine Überlegungen sind korrekt, aber weder vom Schaltungsdesign noch vom Aufbau ein Anfängerprojekt. Da würde ich mir erstmal einen Bausatz der Bastelversender ansehen. Fertige AD-Eingänge, fertiger USB Anschluss, fertiger Treiber und meist auch Programmierbeispiele für Basic, C und wasweissich.
Und es ist auch nicht verboten sich so eine Bauanleitung runterzuladen und dort Schaltungsideen zu "klauen"

hws

Geld spielt keine Rolle und der Platz eigentlich auch nicht.
Wenn ich mit Multipleyer arbeite dann brauch ich ja hinten irgendwo auch ein Demultiplexer der wieder 9 Kanäle aus dem digitalen Signal macht oder kann das der Mikrocontroller?
Ich habe jetzt bei TI auch ICs gefunden die Multiplexer Verstäkrer und AD Wandler in einem haben. Die sind speziell für EEG und EKG Signale nur sind meine Frequenzen glaub ich höher wenn man auf eine Waage "springt". Was denkt ihr? Wenn der ganze Analoge Weg fast nur durch einen IC geht ist die Fehlersuche nachher auch einfacherer oder? Die Kabel von den Waagen zu der Platine sollten möglichst kurz sein und verdrillt werden oder? Danke euch

»
» Wenn ich mit Multipleyer arbeite dann brauch ich ja hinten irgendwo auch
» ein Demultiplexer der wieder 9 Kanäle aus dem digitalen Signal macht oder
» kann das der Mikrocontroller?

Der Messablauf wird doch durch Dein µC-Programm gesteueret. Nach dem Schema: Messkanalwahlschalter (das ist Dein Multiplexer) auf Waage 1 stellen, (Wert verstärken, digitalisieren) und einlesen. Dann nächsten Messkanal usw.

» Ich habe jetzt bei TI auch ICs gefunden die Multiplexer Verstäkrer und AD
» Wandler in einem haben. Die sind speziell für EEG und EKG Signale

Klingt eigentlich vernünftig. Wichtig bei der Auswahl sind Deine konkreten Anforderungen (Signalbereich, Dynamik, Kanalanzahl).

» nur sind
» meine Frequenzen glaub ich höher wenn man auf eine Waage "springt". Was
» denkt ihr?

Musst Du denn den Einschwingvorgang (die transienten Vorgänge) mit abbilden? Oder reicht nicht evtl. der (gemittelte) stationäre Wert? Ansonsten musst Du über die Zeitkonstanten des System nachdenken und die Messrate entsprechend wählen (Shannon/Nyquist).

» Wenn der ganze Analoge Weg fast nur durch einen IC geht ist die
» Fehlersuche nachher auch einfacherer oder?

Das ist wohl wahr.


» Die Kabel von den Waagen zu der
» Platine sollten möglichst kurz sein und verdrillt werden oder?

Das ist immer gut.

Also würde das jetzt auch gern mit Multiplexer umsetzen aber ich finde gar keinen 9 Kanalmultiplexer.

Ich habe auch keinen PIC µC mit 9 digitalen Inputkanälen gefunden.
Was mach ich nun?

» Also würde das jetzt auch gern mit Multiplexer umsetzen aber ich finde gar
» keinen 9 Kanalmultiplexer.
»
» Ich habe auch keinen PIC µC mit 9 digitalen Inputkanälen gefunden.
» Was mach ich nun?

9 Kanäle sind zwar etwas ungünstig. Aber z.B. mit einem 8:1 und einem 2:1 Multiplexer (kaskadieren, also Ausgang vom 8:1 auf Eingang vom 2:1) kannst Du das machen. Multiplexer gibt es bspw. bei MAXIM (http://para.maxim-ic.com/en/search.mvp?fam=swmux_low&tree=master)