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Spawn30

13.06.2008,
12:58
(editiert von Spawn30
am 13.06.2008 um 13:00)
 

OP-Schaltung (Instrumentenverstärker) (Schaltungstechnik)

Hallo Leute, ich brauche Hilfe bei der Instrumentenverstärkerschaltung die ich aufbauen möchte. Habe alles mit Eagle aufgebaut und die Platine geätzt und bestückt. Im Grunde funktioniert sie auch, allerdings nur einseitig. Es ist ein Kraftsensor an diese Schaltung angeschlossen, dessen Differenzspannung jetzt aber nur in eine Richtung verstärkt wird. Andere Seite bleibt bei 0V.

Was kann ich tun.

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20080613130002.sch

x y

13.06.2008,
13:08

@ Spawn30

OP-Schaltung (Instrumentenverstärker)

» Was kann ich tun.

Kein proprietäres Dateiformat benutzen.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

13.06.2008,
13:52

@ x y

OP-Schaltung (Instrumentenverstärker)

» » Was kann ich tun.
»
» Kein proprietäres Dateiformat benutzen.

Genau!
Trotzdem mal ein Schuss ins Blaue: Hast Du denn eine
negative Betriebsspannung angeschlossen?
Gruss
Harald

nonsense(R)

13.06.2008,
14:08

@ Harald Wilhelms

OP-Schaltung (Instrumentenverstärker)

Hab mir mal erlaubt, das Bild für ihn einzustellen:



Harald Wilhelms(R)

E-Mail

13.06.2008,
14:22

@ nonsense

OP-Schaltung (Instrumentenverstärker)

» Hab mir mal erlaubt, das Bild für ihn einzustellen:



Danke, aber viel weiter bringt uns das auch nicht. Es
fehlt vorn der Sensoranschluss, hinten der Verbraucher,
und den IC-Typ habe ich auch nicht entdecken können.
Gruss
Harald

Spawn30

14.06.2008,
11:55
(editiert von Spawn30
am 14.06.2008 um 12:24)


@ Harald Wilhelms

OP-Schaltung (Instrumentenverstärker)

Hey Leute, erstmal ein Dank für die ersten Antworten.
Bin gestern nicht ganz fertig geworden mit meinem Posting. Werde mich bemühen jetzt alle Einzelheiten zu schildern.

1. Der OP ist ein Max4194 von Maxim. Habe den OP in Eagle selbst erstellen müssen, da ich ihn als Bibliothek nicht gefunden habe.

2. Versorungsspannung des OP´s sind +5V und 0V.

3. Der Kraftsensor (Biegebalken-Kraftsensor Typ 8511 von Burster) wird ebenfalls mit +5V und 0V versorgt.
Die Spannung wird über meine Schaltung an die Pins des Sub-D-Steckers und somit an den Sensor durchgeschleift. Die Differenzspannung, die durch Druck/Zug vom Kraftsensor im µV-Bereich abgegeben wird soll von meinem Instrumentenverstärker auf einige Volt verstärkt werden.

4. Je nachdem zu welcher Seite der Druck/Zug ausgeübt wird, gibt der Kraftsensor ein positives oder negatives Signal ab.

Habe noch mal den Boardplan als Screenshot als Datei-Upload hinzugefügt

Kraftsensor-PDF -> www.burster.de/burster/www_root/documents/8511_2.pdf

Max4194-PDF -> www.datasheetcatalog.org/ datasheet/maxim/MAX4194-MAX4197.pdf


Schaltpaln:
Stecker X2 hat an PIN2 die 5V. An PIN2 0V. An PIN3 erfolgt der Abgriff der Verstärten Signale.
Stecker X1 hat an PIN1 und PIN2 die Kraftsensor-Ausgangssignale und an PIN4 und PIN5 die Versorgungsspannung anliegen.
Die Kondensatoren C1,C2,C3, und C4 dienen der Spannungs-Stabilisierung.
R1 legt den Verstärkungsfaktor fest.
R2 und R3 sind als Spannungsteiler vorgesehen, um REF auf VCC/2 = 2,5V legen zu können.

Gruß Spawn30

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

14.06.2008,
14:54

@ Spawn30

OP-Schaltung (Instrumentenverstärker)

» 1. Der OP ist ein Max4194 von Maxim. Habe den OP in Eagle selbst erstellen
» müssen, da ich ihn als Bibliothek nicht gefunden habe.
»
» 2. Versorungsspannung des OP´s sind +5V und 0V.

Also war meine erste Vermutung richtig:
Wenn Du keine negative versorgungsspannung hast,
kannst Du auch keine negativen Signale verarbeiten
oder am Ausgang erwarten.
Gruss
Harald

Jüwü(R)

E-Mail

Würzburg,
14.06.2008,
16:21

@ Harald Wilhelms

OP-Schaltung (Instrumentenverstärker)

» » 1. Der OP ist ein Max4194 von Maxim. Habe den OP in Eagle selbst
» erstellen
» » müssen, da ich ihn als Bibliothek nicht gefunden habe.
» »
» » 2. Versorungsspannung des OP´s sind +5V und 0V.
»
» Also war meine erste Vermutung richtig:
» Wenn Du keine negative versorgungsspannung hast,
» kannst Du auch keine negativen Signale verarbeiten
» oder am Ausgang erwarten.
» Gruss
» Harald

Im Datenblatt vom Sensor steht aber auch nichts von negativen Signalen, lediglich in der Anschlussbeschreibung ist die Versorgung mit positiv und negativ ausgedrückt. Ich würde da sagen, dass "negativ" auch GND sein kann denn das Teil ist sicherlich passiv.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
14.06.2008,
16:25

@ Spawn30

wie sind die Kraftsensoren geschaltet?

In einer Brückenschaltung?
Dann könnte es evtl mit einem OP und single supply gehen.

» 2. Versorungsspannung des OP´s sind +5V und 0V.

Und was steht im Datenblatt dann als Spannungsbereich für Eingang und Ausgang?

Du kannst damit nur positive Spannungen bearbeiten. Sowohl Ausgang als auch Eingangsmäßig. Invertierender Verstärker ist schonmal nicht drin.

» 4. Je nachdem zu welcher Seite der Druck/Zug ausgeübt wird, gibt der
» Kraftsensor ein positives oder negatives Signal ab.

Und das negative Signal geht ohne negative Versorgungsspannung nicht.

» Habe noch mal den Boardplan als Screenshot als Datei-Upload hinzugefügt

Und was soll ich mit dem Layout? Von dort aus die Schaltung wieder rauskriegen?
Zeichen die SCHALTUNG incl. Versorgungsspannung und Beschaltung der Kraftsensoren.

» Schaltpaln:
Wenn du den zeichnen statt mit Worten beschreiben würdest, wär es für uns einfacher. ;-)

hws

Spawn30

15.06.2008,
14:20

@ hws

wie sind die Kraftsensoren geschaltet?

Der Schaltplan ist im Thread weiter oben gepostet!

Wenn ich lediglich den Kraftsensor mit +5V und 0V versorge, ohne den Verstärker vorzuschalten, kann ich auch ohne negative Spannung bei Druck zu der einen Seite ein positives und zu der anderen Seite ein negatives Signal abgereifen.

Dieses vorzeichenbehaftete Signal möchte ich eigentlich nur verstärken. Ich verstehe nicht warum das mit meiner OP-Schaltung nicht läuft.


Gruß Spawn30

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

16.06.2008,
08:45

@ Spawn30

wie sind die Kraftsensoren geschaltet?

» Der Schaltplan ist im Thread weiter oben gepostet!
»
» Wenn ich lediglich den Kraftsensor mit +5V und 0V versorge, ohne den
» Verstärker vorzuschalten, kann ich auch ohne negative Spannung bei Druck
» zu der einen Seite ein positives und zu der anderen Seite ein negatives
» Signal abgereifen.
»
» Dieses vorzeichenbehaftete Signal möchte ich eigentlich nur verstärken.
» Ich verstehe nicht warum das mit meiner OP-Schaltung nicht läuft.

Dann muss er wohl intern ein Netzteil zur Erzeugung
einer negativen Spannung haben. Ein solches Netzteil
wirst Du dann auch für Deinen OPV brauchen, da dieser
nur dann negative Spannungen verarbeiten und ausgeben
kann, wenn er auch eine negative Betriebsspannung bekommt.
Gruss
Harald

Helmut

E-Mail

21.08.2008,
12:09

@ Harald Wilhelms

wie sind die Kraftsensoren geschaltet?

Hallo

Ich denke, hier fehlt die Kenntnis einer Messbrücke. Eine Messbrücke besteht grundsätzlich aus 4 gleichen Widerständen, wobei je 2 Widerstände in Serie und diese dann parallel geschaltet sind. An den beiden Enden liegt die Versorgungsspannung an. In der Mitte zwischen den beiden Widerständen wird die Spannung abgegriffen. Hier ergibt sich bei Änderung der Widerstände eine Differenzspannung, welche positiv, aber auch negativ werden kann. Misst man aber diese Spannung gegen Masse, so wird man hier die halbe Versorgungsspannung messen. Der Instrumentenverstärker hat eine eigene Masse, welche mit der Masse von der Messbrücke nicht übereinstimmt (und das ist auch gut so). Damit misst der Instrumentenverstärker nur die Differenzspannung, welche dann eben auch negativ wird. Hat dieser dann keine negative Versorgung, so können diese negativen Spannungen auch nicht verstärkt werden.