Операционный усилитель, Обьясните пожалуйста поведение ОУ Опции

[Neon_613]

Здравствуйте!

есть схема:


на большую трубку намотан соленоид и подключен к генератору (синус 8кГц)
на маленькую трубку намотано 2 катушки включенные дифференциально. Эта трубка помещается в большую. сигнал с катушек идет на не инвертирующий усилитель (к140уд17).

вопрос:
при перемещении катушки вдоль оси этих трубок:
1 Без усилителя:
сигнал уменьшается до 0 потом меняет знак и увеличивается (меняет знак имеется в виду что он (сигнал) становится инверсным относительно того что был до 0)

2 С усилителем
сигнал сначала уменьшается до определенной амплитуды потом перестает уменьшатся (но не увеличивается (хотя перемещение продолжается) ) затем опять увеличивается.

(в то время когда он не менял своей амплитуды происходил сдвиг фаз относительно опорного (того что с генератора ) )

Что такое происходит?
Как от этого избавится?

(Хотелось бы как в 1м случае только усиленное а получается.. фигня какая то.)

[MiklPolikov]

Мне лень думать и объяснять почему не работает Ваша абсолютно неправильная схема, лучше сразу объясню как работает правильная.

Для работы операционного усилителя ему нужен опорный уровень на входе, как правило 1/2 питающего напряжения. Этот уровень задаёт делитель R6 R7 .
Конденсатор С4 нужен для того что бы этот уровень не шунтировала Ваша катушка. Конденсатор пропускает только переменную составляющую.

R9 R8 и разделительный конденсатор С5 задают коэффициент усиления 10 для переменной составляющей. И 1 для постоянной. Это значит, что Ваш переменный сигнал усиливается в 10 раз, а постоянная составляющая на выходе так и остаётся 1/2 напряжения питания.

Надо понимать, что
1) Операционный усилитель адекватно работает только если на входах напряжение не 0 и не +питания, а какое-то между ними.
2)Коэффициент усиления операционного усилителя можно считать бесконечным. Нужный коэффициент усиления задаётся обратной связью.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Andrey_1]

Топикстартёру
Индуктивный датчик перемещения
Нагуглите - у Аналог Девайса есть готовые микрухи так называеного LVDT

[Methane]

Мне лень думать и объяснять почему не работает Ваша абсолютно неправильная схема, лучше сразу объясню как работает правильная.

Еще, ничего дифференциального в намотке нет, и если тубы железные, они должны иметь прорезь вдоль, чтобы не коротить обмотки.

[Andrey_1]

Магнитная схема дурная и содрана с Federal
По уму там должен быть ферритовый сердечник соединенный с измерительным подвижным стержнем
и две обмотки на неподвижном стержне, включенные полумостом
ПС Операционник смещать не обязазательно - в приличних домах используют двуполярное питание

[Microwatt]

Вы пытаетесь усилить переменное напряжение с помощью ОУ на однополярном питании. Либо нужно вводить смещение, либо питайте ОУ двумя источниками.

[Neon_613]

Вы пытаетесь усилить переменное напряжение с помощью ОУ на однополярном питании. Либо нужно вводить смещение, либо питайте ОУ двумя источниками.

Тут не показано питание ОУ. оно 2х полярное. ед разница моей схемы от приведенной то что я не использовал конденсаторы. щас попробую..

чуток подправил:


происходит тоже самое...

С усилителем
сигнал сначала уменьшается до определенной амплитуды потом перестает уменьшатся (но не увеличивается (хотя перемещение продолжается) ) затем опять увеличивается.

(в то время когда он не менял своей амплитуды происходил сдвиг фаз относительно опорного (того что с генератора ) )

Что такое происходит? sm.gif
Как от этого избавится?

трубки не из железа. мне это надо для установки ТМА (Термо-Магнитного Анализа)

Сообщение отредактировал Neon_613 - May 6 2011, 10:59

[Microwatt]

Неинвертирующий вход что, так в воздухе и болтается?
Вы приведите с третьей попытки реальную схему, пожалуйста. Чтобы не гадать, а обсуждать с пользой.

[Neon_613]

Неинвертирующий вход что, так в воздухе и болтается?

почему в воздухе? он к выходу катушки подсоединен

Вы приведите с третьей попытки реальную схему, пожалуйста. Чтобы не гадать, а обсуждать с пользой.

это реальная схема. скажите что там не так?

[MaslovVG]

По моему у вашей схемы слишком большое входное сопротивление и сигнал через ёмкостную связь между первичной и вторичными обмотками портит всю картину поробуйте зашунтировать вход небольшим (менее килоома) сопротивлением и посмотрите картину.

[Neon_613]

Зашунтировал:



Ставил номиналы 500 Ом 100 Ом 27 Ом чем меньше Rш Тем меньше амплитуда до которого уменьшается сигнал перед тем как начать увеличиться

а как добиться 0?
может есть способ понизить входное сопротивление?
подскажите может применить какой нибудь другой усилитель?

[MiklPolikov]

Зашунтировал:



Ставил номиналы 500 Ом 100 Ом 27 Ом чем меньше Rш Тем меньше амплитуда до которого уменьшается сигнал перед тем как начать увеличиться

а как добиться 0?
может есть способ понизить входное сопротивление?
подскажите может применить какой нибудь другой усилитель?

У Вас схема опять неправильная, я же писал, что на входы ОУ нужно подавать какое-то опорное напряжение, относительно которого отсчитывается сигнал.
Если у Вас питание двуполярное, логично подать 0.
А у Вас на неинвертирующем входе неизвестно что . Он отделён конденсатором.



Если у Вас двуполярное питание, соберите вот такую схему.
Потом попробуйте уменьшить отношение R8/R9 . Возможно Вы всё время видите сигнал, просто потому что слишком большой коэффициент усиления.
Кстати, все земли должны соединятся в одной точке. Ну или рядом. И по этим слабосигнальным землям не должны теч большие токи например , от генератора который на катушку 8КГЦ подаёт.

Не имеет смысла изобретать велосипед и применять творческий подход в таких
простых задачах. Нужно просто сделать как надо, а творческие силы оставить для чего-то другого.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

таки оборван неинвертирующий вход. Не емкость там нужна, а земля.
Подумайте, относительно чего Вы пытаетесь усилить и получить сигнал?

[MaslovVG]

Ставил номиналы 500 Ом 100 Ом 27 Ом чем меньше Rш Тем меньше амплитуда до которого уменьшается сигнал перед тем как начать увеличиться

а как добиться 0?
может есть способ понизить входное сопротивление?
подскажите может применить какой нибудь другой усилитель?

Усовершенствуйте конструкцию датчика. между первичкой и вторикой поместите экран из медной прорезанной вдоль трубки. не забудте его заземлить. Позаботтесь чтобы сигнал генератора не наводился на вход усилителя.

[Neon_613]

Усовершенствуйте конструкцию датчика. между первичкой и вторикой поместите экран из медной прорезанной вдоль трубки. не забудте его заземлить.

м. Экран нужен что бы исключить вторую составляющую магнитной индукции?

[Neon_613]

Сделал как вы посоветовали:


эффект тот же ..
(

сигнал сначала уменьшается до определенной амплитуды потом перестает уменьшатся (но не увеличивается (хотя перемещение продолжается) ) затем опять увеличивается.

(в то время когда он не менял своей амплитуды происходил сдвиг фаз относительно опорного (того что с генератора ) )

)

[Alexashka]

2 ТС: Может правильней было бы катушки последовательно (-встречно) включить, а не в параллель?

[Neon_613]

Да. я не так на рисовал( (когда рисовал 1 раз торопился а потом что то не бросалось в глаза)

у меня последовательно.



Сообщение отредактировал Neon_613 - May 10 2011, 14:00

[MaslovVG]

м. Экран нужен что бы исключить вторую составляющую магнитной индукции?

Экран нужен чтобы сигнал с генератора через паразиттные емкости не проходил на вторичную обмотку минуя магнитную связь.
Причем экран нужен ВНУТРИ цилиндра с первичной обмоткой

[Alexashka]

Да. я не так на рисовал( (когда рисовал 1 раз торопился а потом что то не бросалось в глаза)

у меня последовательно.

А провода до усилителя длинные? В экране? Еще можно снизить сопротивление подавая сигнал не на положит.вход ОУ,а на отрицательный. Емкость надо увеличить тогда, а резисторы ОС пропорционально уменьшить. Так можно сделать входное и 1 Ом.

[Neon_613]

А провода до усилителя длинные? В экране?

Провода 5см без экрана (побывал с экраном эффект тот же)

Емкость надо увеличить тогда, а резисторы ОС пропорционально уменьшить.

Ура! Кажется теперь как надо!!!
Спасибо!

Сообщение отредактировал Neon_613 - May 11 2011, 10:28