Преобразователь СОПРОТИВЛЕНИЕ-НАПРЯЖЕНИЕ, нужна помощь Опции

[smk]

У меня есть датчик, реагирующий изменением сопротивления. Сигнал с датчика оцифровывается и обрабатывается уже в цифровом виде. Суть проблемы в том, что датчик изменяет сопротивление от 200 кОм до 100 Ом, но "рабочим" является участок от 50 кОм до 500 Ом. Оцифровка на всем диапазоне изменения сопротивления приводит к фактическому снижению разрядности из-за оцифровки "лишнего" участка диапазона сопротивления. Еще важный момент - через датчик не стоит пропускать большой ток, по этому его нужно ограничивать, например величиной 25 мкА, пусть будет до 100 мкА если по другому никак. Таким образом нужен драйвер датчика, обеспечивающий при изменении сопротивления датчика от 50 кОм до 500 Ом изменение выходного напряжения от 0 В до 5 В (грубо), при питании не более 5 В. Вот такое решение и нужно. Очень хотелось бы услышать идеи, а лучше примеры если кто делал похожее. Буду очень благодарен!

[alexander55]

У меня есть датчик, реагирующий изменением сопротивления. Сигнал с датчика оцифровывается и обрабатывается уже в цифровом виде. Суть проблемы в том, что датчик изменяет сопротивление от 200 кОм до 100 Ом, но "рабочим" является участок от 50 кОм до 500 Ом. Оцифровка на всем диапазоне изменения сопротивления приводит к фактическому снижению разрядности из-за оцифровки "лишнего" участка диапазона сопротивления. Еще важный момент - через датчик не стоит пропускать большой ток, по этому его нужно ограничивать, например величиной 25 мкА, пусть будет до 100 мкА если по другому никак. Таким образом нужен драйвер датчика, обеспечивающий при изменении сопротивления датчика от 50 кОм до 500 Ом изменение выходного напряжения от 0 В до 5 В (грубо), при питании не более 5 В. Вот такое решение и нужно. Очень хотелось бы услышать идеи, а лучше примеры если кто делал похожее. Буду очень благодарен!

Лучше всего сделать токовый вход, а сам шунт поставить в плате АЦП.
Вопрос.
Такие приборы обычно делают по стандартам 0...20 мА, 4...20 мА, 4...24 мА. Что за такой нежный прибор, что нельзя сделать по стандарту ?
Не верю (Станиславский).

[smk]

Что за такой нежный прибор, что нельзя сделать по стандарту ?

Проблема тут не в нежности и стандартах, а в том что протекающий ток приведет к паразитному изменению сопротивления. Эффект неизученный и не нормированный. Известно только что при токе в сотни микроампер паразитное влияние не регистрируется (пока).

Что за такой нежный прибор, что нельзя сделать по стандарту ?

Проблема тут не в нежности и стандартах, а в том что протекающий ток приведет к паразитному изменению сопротивления. Эффект неизученный и не нормированный. Известно только что при токе в сотни микроампер паразитное влияние не регистрируется (пока).

[rezident]

Нужно либо делать на ОУ схему сдвига уровня+масштабирование, либо подать на АЦП (если в АЦП это предусмотрено) два опорных напряжения, соответствующих верхнему и нижнему диапазону входного сигнала. Для запитки самого датчика нужен источник тока. В АЦП, позволяющих измерять RTD, такие источники тока уже встроенные имеются.

[smk]

Нужно либо делать на ОУ схему сдвига уровня+масштабирование,

вот это нравится. вопрос как? Питание однополярное 5 В и другого не будет.

Сообщение отредактировал smk - Oct 10 2007, 11:49

[tyro]

вот это нравится. вопрос как? Питание однополярное 5 В и другого не будет.

Сделать "виртуальную" землю посредине питания и относительно ее все измерять.

[smk]

Сделать "виртуальную" землю посредине питания и относительно ее все измерять.

Чет пока не соображу как это схемотехнически. Как подключить датчик?

[alexander55]

вот это нравится. вопрос как? Питание однополярное 5 В и другого не будет.

Варианты на выбор.
1.Есть масса ОУ с однополярным питанием, типа OP491 (аж 4 штуки в корпусе, питание низковольтное).
У Вас сигнал однополярный, все хорошо сходится.
2.Можно сделать усилитель на 1 транзисторе, чтобы уменьшить влияние наводок.

[tyro]

Чет пока не соображу как это схемотехнически. Как подключить датчик?

В простейшем случае - делитель на двух резисторах между питанием и землей. Точка их соединения и есть "виртуальная" земля. Получаете землю и двуполярное питание. Есть так же микросхемы, которые выполняют эту функцию - получение "виртуальной" земли.
Относительно "виртуальной" земли и накручиваем всю схему: исток тока - сдвиг уровня - масштабировние.

[smk]

Есть масса ОУ с однополярным питанием, типа OP491 (аж 4 штуки в корпусе, питание низковольтное).
У Вас сигнал однополярный, все хорошо сходится.

Это верно. Затык собственно в самой схеме. Чет не могу придумать... да еще ток этот... можно конечно наплевать на него, если испытания покажут достаточную точность. Но всеравно сначала нужен сам преобразователь... идеи по части схемотехники есть?

Относительно "виртуальной" земли и накручиваем всю схему: исток тока - сдвиг уровня - масштабировние.

гдето так я и представляю себе это. Еще подстройка +/-10% на краях... саму схему не представляю пока.

[tyro]

Это верно. Затык собственно в самой схеме. Чет не могу придумать... да еще ток этот... можно конечно наплевать на него, если испытания покажут достаточную точность. Но всеравно сначала нужен сам преобразователь... идеи по части схемотехники есть?


гдето так я и представляю себе это. Еще подстройка +/-10% на краях... саму схему не представляю пока.

До компа, где можно нарисовать схему доберусь только позно вечером (на котором сижу сейчас имеется только интернет, марьяж и office ). Если ждет до утра, то в чем рисовать или сойдет и jpg ?

[smk]

Если ждет до утра, то в чем рисовать или сойдет и jpg ?

Сойдет все.

[blackfin]

Затык собственно в самой схеме. Чет не могу придумать... да еще ток этот... можно конечно наплевать на него, если испытания покажут достаточную точность. Но все равно сначала нужен сам преобразователь... идеи по части схемотехники есть?

Если "наплевать на ток", можно использовать готовый измеритель комплексного сопротивления от ADI: AD5933. Решение, конечно, избыточное, но если цена и точность устроит, можно попробовать. Ну, или "скопировать" схемотехнику измерения.

[rezident]

По поводу расширения диапазона посмотрите Getting the Full Potential from your ADC от TI. Но вы до сих пор ничего не сообщили об используемом вами АЦП, чтобы можно было что-то посоветовать о конкретной схемотехнике.

[TheMad]

Насколько я тут вообще понял, задача сводится к созданию стабилизатора тока на 25 мка с малым падением напряжения на нем. Попробуйте классическую схему стабилизатора тока на операционнике и полевике. Точность установки тока в такой схеме зависит от точности резисторов и напряжения смещения операционника. Я бы поставил AD820(обладает малым смещением) в эту схему и задал падение 100мВ. Транзистор который я написал - конечно из пушки по воробьям, подойдет гораздо более слабый, но этот очень распространен. Я делал аналогичный стабилизатор на 0.8 мА - работает отлично.
Какая вам нужна точность установки тока?

Эскизы прикрепленных изображений