Усилитель тензодатчика, не могу настроить усилитель на ОУ Опции

[mi1vus]

задача такая, есть джойстик на 4 тензо резисторах, причем соединенных коряво, поэтому надо снимать с каждого изменение отдельно
сопротивление каждого 100 Ом, колебания порядка 0,1 Ом (рассчитал т.к. подав 6 В на выходе делителя 1:1 получается колебание максимальное напряжения 0,01В при отклонении джойстика)
Нужно получить на выходе напряжение от 0 до 5 вольт, причем 2,5 должны соответствовать средней точке джойстика
Собрал вот такую схему
[ картинка удалена ]
но подстроечным плечем моста никак не могу ее вывести на среднюю точку, либо 0,5 либо 5,3 на выходе, посоветуйте как исправить схему или может есть лучший вариант
хотелось бы обойтись ОУ которые купил LM358D

Сообщение отредактировал Herz - Jun 25 2017, 19:12

Причина редактирования: Неприемлемый формат изображения

[Plain]

Чтобы схема "инструментальный усилитель на двух ОУ" выдавала двуполярный сигнал относительно виртуального общего провода, его требуется как минимум создать, а сейчас она выдаёт сигнал относительно того общего, на что её заземлили, т.е. куда подключили R1, ну и сигнал она при этом способна выдать естественно только однополярный. Чтобы R1 оказался мнимо подключённым к середине питания, достаточно разделить его на два по 20 кОм и подключить к каждой из шин.

Выдать сигналы 0...5 В эти ОУ не способны даже теоретически (а симулятор имеет полное право показывать погоду в Африке). Более того, на это не способны даже ОУ с полным размахом на выходе (т.е. R-R). Поэтому условия задачи требуется привести в соответствие законам природы. Выход LM358 сильно урезан с обех шин — его можно перевести в класс А довешиванием к нему нагрузочного резистора к одной из них, что даст увеличение дипазона, но только до одной этой же шины.

Наконец, чтобы просто усилить напряжение измерительного моста, т.е. цепи, создающей виртуальный общий провод и работающей относительно него, достаточно одного ОУ и простого усилителя на нём, т.е. единственного резистора обратной связи.

[mi1vus]

Спасибо за ответ! Прошу прощения за возможно глупые вопросы, но:

Чтобы схема "инструментальный усилитель на двух ОУ" выдавала двуполярный сигнал относительно виртуального общего провода, его требуется как минимум создать, а сейчас она выдаёт сигнал относительно того общего, на что её заземлили, т.е. куда подключили R1, ну и сигнал она при этом способна выдать естественно только однополярный. Чтобы R1 оказался мнимо подключённым к середине питания, достаточно разделить его на два по 20 кОм и подключить к каждой из шин.

Если можно покажите схемку пожалуйста как надо сделать, сейчас он даже однополярного выхода не выдает, есть два состояния 0,5 и 5,3 В которые никак не реагируют на изменение тензосопротивления, а выставляются только подстроечными резисторами, выставить 2,5 у меня не получается, сразу падает до 0,5 или уходит на 5,3 В. Специально попытался смоделировать эту схему и там получается надо настраивать очень чутко на среднюю точку. Схему взял из документа по тензо усилителям, думаю что схема правильная видимо я либо не те элементы взял либо неправильно ее использую! Прикладываю документ

Выдать сигналы 0...5 В эти ОУ не способны даже теоретически (а симулятор имеет полное право показывать погоду в Африке). Более того, на это не способны даже ОУ с полным размахом на выходе (т.е. R-R). Поэтому условия задачи требуется привести в соответствие законам природы. Выход LM358 сильно урезан с обех шин — его можно перевести в класс А довешиванием к нему нагрузочного резистора к одной из них, что даст увеличение дипазона, но только до одной этой же шины.

На сколько я понимаю ОУ выдает на выходе напряжение почти в пределах напряжения питания, тогда не понял почему при питании 6В он не может выдать 5 В?

Наконец, чтобы просто усилить напряжение измерительного моста, т.е. цепи, создающей виртуальный общий провод и работающей относительно него, достаточно одного ОУ и простого усилителя на нём, т.е. единственного резистора обратной связи.

У меня с моста выходит напряжение в ~3В допустим от 3,01 В до 3,02 В при движении джойстика, если я его просто усилю одним ОУ то будет максимум 5,02-5,04 В, т.е. на весь диапазон движения джойстика останется ничтожные 0,02 В и задачу я не выполню

Сообщение отредактировал mi1vus - Jun 25 2017, 19:20

Прикрепленные файлы

 ________.pdf ( 295.52 килобайт ) Кол-во скачиваний: 35
 ________.pdf ( 295.52 килобайт ) Кол-во скачиваний: 26

 

[Herz]

Автор! Иллюстрацию огромного размера, не помещающуюся на экран без скроллинга, удалил. Впредь прошу Вас (и всех остальных!) прикреплять изображения либо инструментом "Добавить картинку в сообщение" (внизу, под окошком редактора), либо, давая ссылку на файлообменник кнопкой "вставить изображение" (верхняя панель), убеждаться, что вставленная картинка имеет адекватный размер.
В противном случае буду просто нещадно удалять это безобразие. Достало уже.

[mi1vus]

Сейчас попробую исправить!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

с моста выходит напряжение в ~3В

Это выходит с полумоста, а с моста выходит разница (дифференциальное) двух полумостов, т.е. ±0,01 В, и выше Вам предложено её просто усилить в (2,5 В / 0,01 В)= 250 раз простым усилителем на одном ОУ.

[Alexashka]

Уже ответили, вы не получите 5В размах с этими ОУ, в лучшем случае вольта 4 при питании 6В
Более того, если цель измерить сигналы порядка 10мВ, то ОУ со смещением нуля до 5мВ никак не годится
Может получиться примерно так:


С хорошими ОУ можно получить размах 5В на выходе даже при питании 5В

[Plain]

Alexashka, подстраиваемая схема компенсирует в т.ч. и смещение ОУ, так что проблема только его дрейф.

[Alexashka]

Да можно и постобработкой убрать смещение. Я только призываю использовать вещи по назначению: если ты делаешь измеритель, то и усилитель нужно взять прецизионный, а не абы что Тем более, что главное требования автора

Нужно получить на выходе напряжение от 0 до 5 вольт

с LM358 видимо не удастся получить (по крайней мере в симуляторе подтяжка к "+" не помогает).

[mi1vus]

Всем огромное спасибо! Понял некоторые свои ошибки! Купил просто дешевый ОУ для пробы, потому что не уверен даже в целостности и линейности самого тензо джойстика, попробую еще поэкспериментировать, если тензо джойстик живой - озадачусь покупкой более подходящих ОУ. Напишу о результатах экспериментов здесь.