Электронные весы, Обработка сигнала тензодатчика(моста) Опции

[INT1]

Срисована схема и эпюры с электронных весов. Привлекла дешевизна, а главное, доступность элементной базы и х- стики.
Предполжительно 12С4052 это АТ89Схх51,( даташит вроде как и существует, но условия получения написаны на непонятном языке).
Предполагаю, что здесь программноаппаратное преобразование напряжение- частота(время) с компенсацией нестабильности питания моста, но что то наскоками разобраться не получается.
А может это и классика схемотехники? да просто не знаю, подскажите.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Axel]

Срисована схема и эпюры с электронных весов. Привлекла дешевизна, а главное, доступность элементной базы и х- стики.
Предполжительно 12С4052 это АТ89Схх51,( даташит вроде как и существует, но условия получения написаны на непонятном языке).
Предполагаю, что здесь программноаппаратное преобразование напряжение- частота(время) с компенсацией нестабильности питания моста, но что то наскоками разобраться не получается.
А может это и классика схемотехники? да просто не знаю, подскажите.

Это действительно вариант классического решения для недорогих весов. АЦП двойного интегрирования - на таймере процессора (применима практически любая версия 51-го контроллера).
Позволяет получить точность до 3000 поверочных делений.

[INT1]

М_да , а решению то оказывается, около 40 лет, спасибо за подсказку . Вот что значит стереотипы, не хотелось ничего воспринимать другого в этой области, кроме как,- инструментальный усилитель,параллельный АЦП, контроллер. Несколько смущает ТТЛ уровень в базе транзистора, хотя вроде по даташиту он не "цифровой"

[Rst7]

Несколько смущает ТТЛ уровень в базе транзистора, хотя вроде по даташиту он не "цифровой"

Если это 51й камень, то там нет нормальной лог. 1, там подтяжка весьма хилая.

Смущать должно другое. OP07 с пятивольтовым питанием не есть гут, по даташиту он +-3В.

[MrYuran]

OP07 с пятивольтовым питанием не есть гут, по даташиту он +-3В.

что-то вы путаете.

Код

FEATURES
Low VOS: 75 uV Max
Low VOS Drift: 1.3 uV/oC Max
Ultrastable vs. Time: 1.5 uV/Month Max
Low Noise: 0.6 uV p-p Max
Wide Input Voltage Range: +/-14 V  Wide
Supply Voltage Range: 3 V to 18 V

Это всё про OP07. Как раз схему рисую, +/-5В питание, никаких сомнений. В предыдущей схеме питание было +/-15В.

[Rst7]

что-то вы путаете.

Неа. На приведенной схеме 7я нога к +5, 4я - к общему. Итого +-2.5В. А надо минимум 3.

[_Pasha]

Попалось похожее по простоте схемотехническое решение для измерителя температуры для J-термопары. Тоже двойное интегрирование, все на LM324(!), 4052, TL431. С компенсацией холодного спая. Абс погрешность измерения в готовом девайсе 1 градус.
Схему срисую - выложу.
Невиданно низкая себестоимость.

[Rst7]

Невиданно низкая себестоимость.

Которая обычно приводит к никакой точности. Хотя, конечно, выкладывайте, оценим.

В приведенной схеме более-менее все хорошо - OP07 достаточно точный опер, если резисторы в обвязках стабильные - то все более-менее. Вызывает вопрос второй опер, который используется в качестве интегратора - т.е. его входной ток. И кроме того, токи утечки ключей. Вопросы возникают потому, что лично я не углядел на осциллограммах цикла автокалибровки.

[_Pasha]

BTW, смотрю у нас в Гамма Украина mcp-3550 (so8) 19 грн 26 коп.
С такой ценой можно всю красоту/простоту натянуть по площади, занимаемой на плате.

[Tanya]

Неа. На приведенной схеме 7я нога к +5, 4я - к общему. Итого +-2.5В. А надо минимум 3.

И я тоже путаю? Всеобщее затмение. Там же однополярное питание. Вот только на 14 ножке как-то маловато...2.49, а должно бы вроде больше 2.5 быть - ведь 8.5 больше, чем 7.5

[Rst7]

И я тоже путаю? Всеобщее затмение.

Давайте еще раз посмотрим.
1. Квадрат B2. Опер OP07. 4я нога к общему, 7я к +5. Нет возражений?
2. Открываем даташит OP07. Читаем - диапазон напряжения питания от +/-3В до +/-18В (Wide Supply Voltage Range +/-3V to +/-18V). Нет возражений?
3. Имеем питание опера 5В, что есть +/-2.5В. Нет возражений?

[Tanya]

Давайте еще раз посмотрим.
1. Квадрат B2. Опер OP07. 4я нога к общему, 7я к +5. Нет возражений?
2. Открываем даташит OP07. Читаем - диапазон напряжения питания от +/-3В до +/-18В (Wide Supply Voltage Range +/-3V to +/-18V). Нет возражений?
3. Имеем питание опера 5В, что есть +/-2.5В. Нет возражений?

Не на тот посмотрела... На счетверенный... там от 3 вольт...

[Andreas1]

Срисована схема и эпюры с электронных весов. Привлекла дешевизна, а главное, доступность элементной базы и х- стики.

Нехорошая схема- слишком от многих резисторов зависит усиление. Либо на резисторах разоришься, либо по температуре будет плавать. Обычно используют сигнал с диагонали моста в качестве полпитания. Выходит стабильно и проще. И ноль в АЦП стабилизируют, как в классических ICL7106.
А ОР07 прекрасно работает от 5 вольт. Сам много проверял и ремонтников терзал, ну нет проблем, хотя очень многие производители так делают. По крайней мере в диапазоне 0..+40, обычном для весов.

[_Pasha]

И ноль в АЦП стабилизируют, как в классических ICL7106.

Это зачем это в ratiometric измерениях ?

[Andreas1]

Это зачем это в ratiometric измерениях ?

(U/Uref)!= (U+смещение/Uref-смещение)
Когда развлекался с различными китайскими весами, любил паяльник приблизить к LM324. Чувствительная разница между схемой с циклом автокоррекции и без

[INT1]

Спасибо всем за обсуждение. Пока не опредилился, какой принцип измерения реализовывать. Срисую еще одну схему- "классическую", потом приаттачу.
Топология pcb входных цепей по приведенной выше схеме имеет значение, поэтому присоединяю, может кому сгодится (вид со стороны деталей-переворот вправо- вид со стороны печати)
Немного побродил по сети, набрел на библиотечку, в ней освещены некоторые вопросы как по данной теме, так и по этому разделу форума.
http://www.toroid.ru/izmd.html

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Andreas1]

Спасибо всем за обсуждение. Пока не опредилился, какой принцип измерения реализовывать. Срисую еще одну схему- "классическую", потом приаттачу.

Советую поискать схемы на весы CAS. Раньше они использовали простую и надежную схему. А если хочется китайчатины, на middle.ru выложено полно схем, не надо и срисоварвать. Правда, они требовали регистрации, но, вроде, хотели отказаться от нее. Да и в сети встречал их пароли.

[INT1]

Ок, спасибо. Да не то чтоб китайчаны нравились, что есть под руками , то и разглядываю :-). Требуется решить тут одну задачку (высокая точность не нужна, поверителю сдавать, -тоже), но опыта в этой области нет, вот и собираю инфу, как люди делают.

[Tanya]

Господа! А может кто-нибудь объяснить, почему СЕЙЧАС не поставить вместо OP07 какой-нибудь 5-ти вольтовый auto-zero инструментальный или операционный усилитель. Чтобы не думалось. Цены-то одинаковые, или почти...

[_Pasha]

Когда развлекался с различными китайскими весами, любил паяльник приблизить к LM324. Чувствительная разница между схемой с циклом автокоррекции и без

Топология pcb входных цепей по приведенной выше схеме имеет значение, поэтому присоединяю...

Вот чесслово, смотрю на дорожки к LM324 - разной толщины, длины. Неаккуратненько. Это ж разный теплоотвод с разных участков кристалла. Наверняка термостабильность - никакая.

вместо OP07 какой-нибудь 5-ти вольтовый auto-zero инструментальный или операционный усилитель. Цены-то одинаковые, или почти...

Дык почти. 1 уе против 7-8 уев. Без контроллера. У AD была статья, где они соловьем пели про интегральные инструментальные усилители vs "homebrew instrumentation amplifiers" применительно к тензодатчикам. Не могу найти,блин. Убедили. Только вышеназванный микрочиповский 22-разрядный дельта-сигма mcp3550 все равно дешевле выйдет.

Эти все вещи привлекают только возможностью использовать lm324, максимум mcp602. Все.

[Tanya]

Дык почти. 1 уе против 7-8 уев. Без контроллера.

Эти все вещи привлекают только возможностью использовать lm324, максимум mcp602. Все.

Нет, есть дешевые, может, чуть дороже - 8628, 8551...

[_Pasha]

Нет, есть дешевые, может, чуть дороже - 8628, 8551...

AD8551 в своем стремлении стать идеальным автозеро звенит так, что после него нужен фильтр. Впрочем можно на 8552. Но они тоже не получаются очень дешевыми.
P.S. Мне на 8552 нравится температуру мерять. Термопарой. С компенсацией холодного спая. Но фильтр на втором ОУ ставлю обязательно.

[Tanya]

AD8551 в своем стремлении стать идеальным автозеро звенит так, что после него нужен фильтр. Впрочем можно на 8552. Но они тоже не получаются очень дешевыми.
P.S. Мне на 8552 нравится температуру мерять. Термопарой. С компенсацией холодного спая. Но фильтр на втором ОУ ставлю обязательно.

Так они откровенно и пишут об этом шуме, но в данном аспекте - потом стоит интегратор - он же фильтр...
Интересно другое - у OP07 нормируется временной дрейф - 1.5 микровольта в месяц. НО у 8571(234) смещение 1 микровольт. И температурный дрейф на два с хвостиком порядка лучше. И стоит он дешево. Так есть ли какой-нибудь смысл использовать 07-й вместо zero-drift сегодня? Может знает кто-нибудь?

[INT1]

Так они откровенно и пишут об этом шуме, но в данном аспекте - потом стоит интегратор - он же фильтр...
Интересно другое - у OP07 нормируется временной дрейф - 1.5 микровольта в месяц. НО у 8571(234) смещение 1 микровольт. И температурный дрейф на два с хвостиком порядка лучше. И стоит он дешево. Так есть ли какой-нибудь смысл использовать 07-й вместо zero-drift сегодня? Может знает кто-нибудь?

Да скорей всего сегодня оно применяется, потому что было разработано давно вчера, и запущено в серию. Если все же сподвигнусь, то поставлю AVR_ку какуюнить, а х51-не буду, не потому, что АВР лучше, а привык. ОР07 тоже, пару штучек валяется в коробке(это например, почему так может быть-стереотипы). В моем сл. это единичное изделие, а у них- накатанное серийное производство. В новых разработках, да, нужно ориентироваться на более совершенную элементную базу,тут, бесспорно.
Вобщем, как бы, у них есть прошлое, которое они уже не хотят менять, а я не ставлю задачу новой разработки.
ЗЫ.Вот еще, по ссылкам походил, по CAS, ничего путного не нашел,- барыги кругом одни.
Есть в сети сервис мануалы, на другие весы, но там слишком наворочено. Вот еще одна схема, она мне болше нравится, индикатор не дорисован, не в нем дело, хотя его то, наверное точно,- использую:-) , -есть тут раскуроченные весы(надоело платы травить ).
Чтобы быть точным, триггер там 4013(561ТМ2) но он к теме не относится:-).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[_Pasha]

Может знает кто-нибудь?

Это ОНИ знают.
Статья от AD
Более близко к теме тензометрических мостов.
Только найти-то я ее нашел, а открыть не смог. Какая-то бяка у них на сайте. Или у меня...
Еще одно упражнение по возведению IA в абсолют
Это я к чему. Тоже в прошлом году хотел делать на 8551(2), но там главный аргумент - минимум 12 разрядов АЦП. В таком контексте звон сразу не понравился. Но АЦП там в силу цены ужЕ ADS1100 рулит. Со всеми особенностями (дифф. вход) получается, что проще AD62* поставить. В общем, в конце концов я поставил ADS1232 Обычные дороговатые весы...

Вот еще одна схема

Ну, блин, AD7705 тоже не 2 копейки...

P.S. Оказывается, схема из первого поста у меня в бумагах уже года полтора лежит...

[INT1]

Ну, блин, AD7705 тоже не 2 копейки...

Как уже писал, лежат весы второго варианта- на списание,применю с них, если живА, в кр. сл. купим, ~60 грн. не так уж и разорительно для одноразовго изделия. И потом, наверное проще будет считать данные по SPI, чем предполагаю гораздо больше времени(опять же-деньги :-) ) возиться с софтом в первом варианте.

P.S. Оказывается, схема из первого поста у меня в бумагах уже года полтора лежит...

Знал бы, попросил , не добивал бы глаза за монитором. Так у меня и сложилось впечатлениение, после и-нет изысканий, что расползаются эти ACS по Украине транзитом через Харьков. То ли у вас там разъемы в них втыкают, то ли шильдики клеют :-)

[_Pasha]

То ли у вас там разъемы в них втыкают, то ли шильдики клеют :-)

Может быть...
Картина:
Овощной рынок. СтоИт машина (фургон). Торгует весами.
Но весь прикол в том, что торгует на одном и том же месте уже года три.
Слишком серьезно для несерьезного бизнеса.

[Andreas1]

, ~60 грн. не так уж и разорительно для одноразовго изделия.

Для одноразового изделия однозначно смотреть в сторону сигма-дельта со встроенным усилителем.
У AD есть и поновее и получше старенького 7705.
Это когда надо и цену душить и в МОЗМ-76 пролезть, тогда сложнее.