Fórum témák

» Több friss téma
Fórum » Műveleti erősítő
 
Témaindító: petrik, idő: Júl 31, 2005
Lapozás: OK   87 / 106
(#) Peter65 válasza kutyammajom hozzászólására (») Feb 28, 2020 /
 
Üdv!
Egy nyúlásmérő bélyeg jelének feldolgozása nem egyszerű feladat, főleg nem, ha nagy sávszélességet akarsz.
A tápot biztosan meg kellene oldani. Valószínűleg célszerűbb lenne egy teljesen független táp kört kialakítani. Ha mindenképpen a kapcsoló üzemű tápról kell élni, én akkor arról is előbb galvanikusan leválasztanám a tápfeszültséget valamilyen ellen-ütemű inverterrel, laza csatolású, kis kapacitású transzformátorral, mert különben a kapcsoló üzemű táp összes riplije meg fog jelenni a föld felöl is.
Rajz tényleg jó lenne, vagy legalább a bélyeg típusa, impedanciája; nagyobb ellenállású
bélyegekkel még komoly kihívás kis zajú, nagy sávszélességű mérőerősítőt összerakni.
Egyébként ha járatos vagy mikrokontrollerek programozásában, digitálisan egyszerűbben megoldható lehet egy szenzor visszamérése műveleti erősítős fokozat nélkül.
(#) kutyammajom válasza sdrlab hozzászólására (») Feb 28, 2020 /
 
Csatoltam egy zip-et, benne van az eagle kapcsolási rajz + board. A gain amivel teszteltem 1100 és 4600, itt a zaj arányosan nő az erősítéssel.

Zajforma

A frekvencia spektrumon a kimenetén lévő RC filter hatása látszik szerintem, nincsen kiugró frekvencia amit direkt szűrni lehetne.

A zaj a mérések szerint 30uV peak to peak utólagos RC filter nélkül, VCC 2.7V-os LDO, MCP1801 vagy TPS709. az LDO nincs benne a rajzban, a VCC kívülről jön rövid szalagkábelen, párhuzamosan több ilyen áramkört meghajtva, nem láttam különbséget aközött hogy közel van az LDO az erősítőhöz, vagy messzebbről kapja.

Schematic

a datasheeten nincs megadva a noise peak to peak, csak az hogy 30 nV/sqrt(Hz) https://hu.mouser.com/datasheet/2/308/NCS20071-D-470030.pdf

próbálkoztam drágább instrumental amplifierrel is: INA2331 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina2331.pdf, de a zajszint magasabb volt.

a datasheet alapján az utóbbinak a zaja 7uV pp 0-10Hz között, viszont magasabb frekvenciákon már 50-100nV/sqrt(Hz), ami rosszabb érték mint az NCS20074-nél.

ha el tudnám érni a 7uV pp zajt, azzal már elégedett lennék.

opamp.zip
    
(#) kutyammajom hozzászólása Feb 28, 2020 /
 
30uV pp zaj a bemenetére átszámolva értendő, gain-el leosztva a kimeneti jel zaját.

a bélyeg típusa BF350-3AA strain gauge

A fogyasztás miatt ennél kissebbet ellenállásút nem tudok használni, sőt a 350-est is jó lenne áramkorlátozó ellenállással használnom, ami miatt tovább kell növelni a gaint, ami növeli a zajt, de az már utólagos optimalizáció lenne hogy az optimális fogyasztás/zaj viszonyt beállítsam.
(#) sdrlab válasza kutyammajom hozzászólására (») Feb 28, 2020 /
 
Az adatlapok alapján az NSC IC zaja kisebb, mint az INA-é, így nem meglepő, hogy te is ezt mérted!
Viszont az a 30nV zajszám messze nem a legjobb, még a kommersz OPA-k között sem, pl a mezei LM833 is 4,5nV-ot tud, ami sokkal jobb az előzőeknél! Igaz, ehhez magasabb tápfesz kellhet, de van egy csomó modern OPA is, ami akár még ennek is a töredékét tudja! A drágábbak 1-2nV-ra is lemennek, de akár a 0,85nV-os is elérhető, ha nagyon kellene...

Érdemes a visszacsatoló ellenállással párhuzamosan egy kb 1,5nF kondit is kötni, ami alapban kab 500Hz felett korlátozza a sávszélességet...

Az LM833-snak a kimenete sem R2R tehát kellhet neki a negatív táp is..., ha kísérletezni szeretnél vele...
A hozzászólás módosítva: Feb 28, 2020
(#) kutyammajom válasza sdrlab hozzászólására (») Feb 28, 2020 /
 
4.2V-os az akkumulátor, ez van egy kapcsolóüzeművel 5V-ra alakítva, majd az vissza 2.7V-ra, ez a supply az opampnak. bár most hogy belegondolok, köthetném az LDO-t közvetlenül az akksira is, 3V alá sosem fog menni

a visszacsatoló ellenállással párhuzamosan kötött kondi és az utólagos RC szűrő, ami 500Hz-re van beállítva, más eredményt fog adni? Mindenképpen ki fogom próbálni, köszi!

a 36V tápfesz sajnos kiesik, de ha tudsz olyat ami 2.7V-ról megy, és 5nV a zaja, és nem kerül végtelen sok pénzbe, kipróbálnám, lehet hogy csak én nem találtam ilyet.

Az is simán lehet hogy a supplyt kéne rendberaknom, a datasheeteken a zajt gondolom stabil supply feszültségekkel mérik ki.
A hozzászólás módosítva: Feb 28, 2020
(#) sdrlab válasza kutyammajom hozzászólására (») Feb 28, 2020 /
 
Idézet:
„a visszacsatoló ellenállással párhuzamosan kötött kondi és az utólagos RC szűrő, ami 500Hz-re van beállítva, más eredményt fog adni?”


Lehetséges gerjedések akadályozására is jó ez, de minek erősíteni valamit, amit aztán úgyis kiszűrnél?! ) Ezt leszámítva csak annyiban más, hogy a töréspontja a jelenlegi RC tagodnak nem 500Hz.

Idézet:
„a 36V tápfesz sajnos kiesik, de ha tudsz olyat ami 2.7V-ról megy, és 5nV a zaja, és nem kerül végtelen sok pénzbe, kipróbálnám, lehet hogy csak én nem találtam ilyet.”


Nem kell annak 36V, az a max tápfeszültsége, de már kb 5V-tól is elketyeg...
De pl a opa1611 már biztosan megy 5V-ról, R2R a kimenete és 1.1nV(!)mindössze a zaja. Ja és nem kerül 1kiló aranyba sem )
(#) kutyammajom válasza sdrlab hozzászólására (») Feb 28, 2020 /
 
Köszi, ki fogom próbálni az OPA1611-et, +-2.25V -ról már megy. Azért nem találtam rá, mert eleve 4 csatornásokra kerestem, ebből csak single és dual van. (40 külön jelet kell erősítenem, azért sem mindegy az ára per csatorna

Viszont egy ellenállást már meg tudok spórnolni a kimeneten, ha a visszacsatolóra kötöm a szűrést.
(#) kutyammajom válasza Peter65 hozzászólására (») Feb 29, 2020 /
 
Kipróbáltam közvetlenül a Li-Ion akkura kötve az LDO-t, illetve teljesen független Li-Ion akkuról is, csak a föld volt közös. A zaj változatlan, elképzelhető hogy a közös földön keresztül kapja meg a zajt? Vagy a táppal semmi probléma? Már faraday kalitkában is kipróbáltam, a gnd össze volt kötve az árnyékolással, az sem segített.
(#) sdrlab válasza kutyammajom hozzászólására (») Feb 29, 2020 /
 
Folyékony héliumba mártottad már? ))
Csak viccelek! Felesleges ennyit rugózni ezen, ha megszűröd a hid tápláló ellenállása után egy kondival az áramkört, már közös módosú zavarből is csak kevés jut be az erősítőbe! Annak viszont elég nagy közös módú elnyomása lesz alacsony frekvencián, akárcsak a saját tápjára nézve, így nemigen szed össze könnyedén akkora zajt onnan, ami zavaró lehet...
Cseréld ki az OPA-t alacsonyabb zajúra, és csodákat fogsz látni... )
Tessék itt van egy 4-es: OPA1604 ez ugyan kicsivel zajosabb, mint amit először ajánlottam(2,5nV), cserébe fajlagosan még olcsóbb....
(#) Peter65 válasza kutyammajom hozzászólására (») Feb 29, 2020 /
 
Ha leválasztott a táp (független akku), akkor a földdel való közösítés szerintem csak akkor probléma, ha a mérőbélyeg más úton, jellemzően kapacitív úton össze van kötve a földdel. Az az a zavaró tápegység által a földben generált feszültség különbségek áramot tudnak bejuttatni a mérőkör felé.
(#) Istvanpisti válasza kutyammajom hozzászólására (») Feb 29, 2020 /
 
Szia!
A műveleti erősítő után milyen AD átalakító lesz, hány bites, milyen sebességre képes?
A feladathoz szükséges-e az 500 Hz-es sávszélesség, vagy ez csak egy felső határ?
Hány mérés kell feltétlenül másodpercenként?
(#) kutyammajom válasza Istvanpisti hozzászólására (») Feb 29, 2020 /
 
az AD átalakító 12 bites, 1Ms/s MAX1128ATI De ebből párhuzamosan 3-at használok 40 csatorna folyamatos mérésére, és az SPI busz vezérlő miatt valójában csak 400ks/s lesz valójában, azaz a valódi mintavétel 10ks/s alatt lesz per csatorna, ami pont megfelelő a mérni kívánt frekvenciatartományra.

A fontos információ 0-300Hz közötti tartományban van, ha felette 0-ra vágná az összes frekvenciát az sem lenne probléma. A mérésnek folyamatosnak kell lennie.

Viszont az a tapasztalatom hogy az erősítő kimenetére kötött utólagos zajszűrés nem ér túl sokat, ha a hasznos frekvencia amplítúdóját is csökkenti arányosan. Ha szoftveresen elosztom a jelet egy fix értékkel, kb. ugyanott vagyok, csökken a zaj, de jel is. Javítsatok ki ha tévedek.

Igazából azért hagyom benne, mert ezzel tudom állítani a statikus / dinamikus jel arányát, mert mindkettőt mérem.
(#) kutyammajom válasza sdrlab hozzászólására (») Feb 29, 2020 /
 
Idézet:
„ha megszűröd a hid tápláló ellenállása után egy kondival az áramkört, már közös módosú zavarből is csak kevés jut be az erősítőbe!”


Ez a kondi hova menne? a whatstone híd tápja és a gnd közé? párhuzamosan az egész híddal? vagy az áramkorlátozó ellenállással párhuzamosan?

De lehet hogy valójában csak az opamp zaját mérem, és csak a csere segít majd. Azt hittem hogy a huzalozásoknak, bypass kondiknak, stb, legalább akkora szerepe van, meg hogy hova rakom a via-t, hogyan sarkítom a vezetéket / gnd fólia, de ahogy néztem, ezeknek kb. semennyi hatása nincs. Legalábbis a 30nV körüli zajú opamp-nál. Előszőr használok opampot meg bélyeget is, még nincs benne túl sok tapasztalatom.
A hozzászólás módosítva: Feb 29, 2020
(#) tothbela válasza sdrlab hozzászólására (») Feb 29, 2020 /
 
Bocs ha beleszólok. A zaj definíciója szerint mást jelent a nV/gyök Hz, és az ekvivalens bemeneti zajfeszültség. A fehér zaj 3dB/oktáv meredekséggel növekszik a frekvencia függvényében. 20-20k frekvenciatartományt feltételezve ugyanazt jelenti az 5nV/gyök Hz, vagy mondjuk 0,7uV ekvivalens bemeneti RMS zajfeszültség (a 0,7 az lehet hogy csak 0,5, mert itt integrálni kellene egy 3dB/oktáv meredekségű zajspektrumot). Sajnos a gyártó néha a szebb eredményt közli.

Ha nem jól tudom kérem javítsatok ki!
(#) sdrlab válasza tothbela hozzászólására (») Márc 1, 2020 /
 
Nyilván! Az egyszerűség kedvéért rövidítettem a spektrális zaj tényezőt egyszerűen nV-ra "kerekítve".
A kettő ugyanaz, ha értelmezett a sávszélesség is, amelyikkel megadják...
2x akkora sávszélességhez, 3dB jelszint emelkedés tartozik, jól tudod! A többit is jól számoltad ki...
(#) sdrlab válasza kutyammajom hozzászólására (») Márc 1, 2020 /
 
Idézet:
„Ez a kondi hova menne?”

A felső, hidat tápláló ellenállás után, és a föld felé. Egy jó nagy kondit beraksz oda, az a maradék közös módosú zavart is lenyeli a hídból.

Idézet:
„De lehet hogy valójában csak az opamp zaját mérem”

Nehéz ezt így megmondani! 1kHz-re vonatkoztatva nagyobb a zajod, mint amit az OPA saját zaja indokolna..., viszont te nem ezen a frekvencián használod! De a zajt erre adják meg, pl...
Ezért lenne egyértelműbb, ha egy merőben jobb OPA-t tennél bele. Ha nem csökken a zaj, akkor a környezete adja a zajt hozzá..., ha viszont lecsökken, akkor egyértelműen az OPA volt zajos...
(#) voodoo hozzászólása Ápr 15, 2020 /
 
Hali.

Milyen IC-t ajánlotok? A feladatom az lenne, kéne egy relét kapcsoljak pl 12VDC-t késleltetve, de a bemenő jelem nagyon pici. Egy elszívóventi jelét szeretném felspanolni 10-12VDC-re, és úgy is tartani. A bemenő jelem 0.01...0.05 magasabb fordulaton 1-5V-is akár.
Tehát igen csak széles bemeneti jelem van, de viszont már alacsony bemenőnél is nyitni kéne egy tranyót.

Egy sima mikrofon előerősítőhöz használt IC is megtenné? Vagy egy 741-2N2222 vel?
A hozzászólás módosítva: Ápr 15, 2020
(#) Bakman válasza voodoo hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
Mennyi a minimális feszültség, ahol kapcsolni kell a relét? Ha 10 mV környékén van, akkor műveleti erősítő kell neked első lépésként, kettős tápról járatva. Az elszívó tápfeszültségét nem lehet figyelni?
(#) voodoo válasza Bakman hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
A helyzet az, hogy indulásnál nagyobb feszültségem és áramom is van. De kb 0.03---0.06 úgy 30-50 es fordulaton.
(#) Bakman válasza voodoo hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
Lesznek itt egyéb gondok is. A 30 mV viszonylag kis érték, főleg akkor, ha sok zaj is van a rendszerben. Mennyire stabil ez a feszültség? Kelleni fog hiszterézis is a rendszerbe? Milyen elszívóról van szó egyáltalán? Lehet, hogy könnyebb lenne javasolni valamit ha konkrétabb leírást adnál.
(#) voodoo válasza Bakman hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
Lesz minden zaj a rendszerben, hisz egy venti amit generátorként használnék. Sima noném eldobható egyszerhasználható venti 230V 15W,
Amit én idáig kísérletezgettem, (de aztán lehet a relémmel van a baj) Mikrofon előerősítővel próbálgatok meghajtani kis relét, vagy tranyót, tölteni kondit. De olyan pici a kimenőjel. Valamiért nem jön össze.
Maximum annyi hiszterézis kéne neki, hogy az elő elindulásnál ne kapcsoljon hirtelen be, hisz magasabb a bemenő úgyis, de amint vissza áll egy stabil fordulatra akkor meg kapcsoljon vissza. Illetve ha meghaladja a magasabb fordulatot (nagyobb szél eseten) se hulljon szét az IC-tranyó a nagyobb áram miatt.
IC-t kéne váltsak?
(#) tbarath válasza voodoo hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
Ember, írj már mértékegységet.
Amúgy a 741-et hanyagolnám, attól az lm358 klasszisokkal jobb, vagy az NE5532, vagy ilyesmi. Lehet jobban jársz, ha 2 fokozatban erősítesz, az első kör mondjuk 10x-es erősítés (na jó, 11x), a második pedig a többi. A visszacsatoló körökben az ellenállások lehetőleg minél kisebbek legyenek, persze nem ilyen 1 Ohm-10 Ohm nagyságrendben, de reálisan minél kisebb.

Amúgy a 0,01-5,0 Volt tartományból 10-12 Voltot csinálni nem triviális. Ezt egy uC és egy jó ADC felhasználásával oldanám meg. Arduino nano (Bluepill, akármi, de akár egy DIP8-as Attiny25 is) megfelel uC-ként, az ADC1115 pedig +/-6V felbontással kb. 200 µV felbontást tud. Bőven overkill. Ezt beolvasod, aztán olyan pwm jelet tolsz ki amit akarsz, raksz rá egy RC szűrőt (vagy többet), aztán egy opamp erősítő fokozatot, és a kimenő jelet egy feszültségosztón keresztül vissza is olvashatod egy másik csatornán, korrigálhatsz...
(#) Bakman válasza voodoo hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
A figyelő áramkör és a relé többet fog fogyasztani, mint amennyit a generátorod termelni fog. Ez nem lesz gond?
(#) voodoo válasza Bakman hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
Az nem gond.
(#) voodoo válasza tbarath hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
Nem szeretném túlbonyolítani, eldigitalizálni, csak egy sima szélkapcsoló lenne.

De én már beleuntam picit. Pont ma gondoltam arra, hogy fogok egy praktikeres mozgásérzékelős kültéri legolcsóbb lámpát elélógatok egy zsepit azt jónapot. Van benne relé. Kész is a szélérzékelő.
(#) tbarath válasza voodoo hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
Hát a zsebkendős téma se hülyeség feltétlenül.

De ma már a digitális sokszor olcsóbb és egyszerűbb, mint az analóg. Pl. a PC ventik nagy része rendelkezik egy fordulatszám visszajelző kivezetéssel, itt tippem szerint 5V PWM jön ki, ezt egy uC digit bemenetével lekezeled. Relét akarsz kapcsolni (visszaolvastam, már tudom, hogy azt akarsz), azt egy digit kimenettel és egy logic level nFET-tel megoldod - már ha kell oda a relé.
A hestore-on néztem, egy attiny25 500 Ft, egy irlz44 240 Ft, és kell még melléjük pár ellenállás. A program tuti nem bonyolult, szerintem 30 sor alatt an.
(#) mhatalyak válasza tbarath hozzászólására (») Ápr 15, 2020 /
 
A PC venti jó ötlet, de át kellene alakítani, mert táp hiányában kimenete sem lesz, ha meg tápot kap alapból pörög. Esetleg ha lekerül róla a vezérlő IC talán jó lehet, mivel a kimenetet hall jeladó adja, Annak elég lehet tápot adni. Bár ha csak relét kell kapcsolni, akkor már van egy használható kimeneti jel, amit analóg módon is könnyű érzékelni, akár kondi+FET.
(#) Massawa válasza mhatalyak hozzászólására (») Ápr 16, 2020 /
 
Nem egyszerübb bármilyen venti lapátjait rányomni egy primitiv kis DC motorra, és az abból kapott feszültséggel egy tranzisztorral és néhány RC elemmel azonnal egy relét kapcsolni? Ettöl egyszerübb dolgot el sem tudok képzelni ( persze lehetne még egy mechanikus megoldás is - sok kazettás magnoban egy forgo mechanikus kontaktus tartotta stabilan a fordulatszámot.).
(#) Epu2 válasza voodoo hozzászólására (») Ápr 16, 2020 /
 
Üdv! Komparátort alkalmaznék. 1-2 mV-tal megy.
(#) Epu2 válasza tbarath hozzászólására (») Ápr 16, 2020 /
 
Légmozgás érzékelőnek egy jól kiegyensúlyozott függőleges lapát, ami optocsatolót izgat. Kapcsolási késleltetés beépíthető a komparátor áramkörébe.
Következő: »»   87 / 106
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
Lapoda.hu     XDT.hu     HEStore.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem