Hi, Ich stehe vor einem Problem und bräuchte ganz dringen Hilfe! Oben habe ich schnell meine Schaltung skizziert. Das Problem ist folgendes: Ich will sowohl die Flexiforce Drucksensoren, als auch den Beschleunigungssensor mit dem selbem ADC einlesen. Die beiden haben nicht den selben Ground durch den Step up Converter. Bis jetzt ist mir fogendes eingafallen: externe Referenzspannungen(Am Olimex MSP430F169LCD Development Board konnte ich keine Pins dafür finden, deshalb leider nicht möglich http://www.olimex.com/dev/msp-169lcd.html) Den 0V Anschluss vom Step Up Converter auf Ground schließen????? Könnte das was bringen? Bzw. Würde er das aushalten? Das Datenblatt ist leider sehr kurz... Den flexiforce ebenfalls mit nach dem Step Up Converter anschließen(angeblich misst der Flexiforce höhere Druckwerte unter höherer Spannung, ergo mein Ergebniss wird ungenauer... Wäre aber noch ok, wenn der Volage Inverter nicht max 5V5 vertragen würde. Wieso liefert der Step Up Converter eigentlich keine 5V sonder 5V7?) Bin ratlos und für jeden Tipp oder Wegweiser dankbar!!!
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Möglicherweise kannst Du Dir mit einer OP-Schaltung behelfen um das Signal anzupassen. Mit einem "Verstärkungsfaktor von 0,877 kommst Du auf einen Spannungsbereich von 0-5V. Wenn Du Probleme mit negativen Spannungen am Eingang des µC hast, kann eine Virtuelle Masse Abhilfe schaffen.
Ich kenne den "Flexiforce"-Sensor nicht, aber wieso bekommt der eine negative Spannung? Der MSP kann natürlich keine negativen Spannungen verarbeiten, höchstens ein differentielles Signal, sofern er über einen entsprechenden ADC verfügt, wie den SD16. Ansonsten kannste auch zwei Kanäle einzeln messen und die Differenz in Software bilden. Aber negative Spannungen sind nicht drin.
Ich hoffe nicht, weil du nur den invertierenden OP kennst ;) Der Brauch natürlich auch eine bipolare Versorgung. Daher: Wenn es geht, negative Spannungen vermeiden! Lieber das Bezugspotential virtuell anheben.
Dennis schrieb: > Ich kenne den "Flexiforce"-Sensor nicht, aber wieso bekommt der eine > negative Spannung? > Weil er invertierend angeschlossen wird und so einen positiven Wert ausgibt der nicht dem Wiederstand sondern dem Leitwert enspricht. Und der hat einen linearen Verlauf bei dem Sensor. Der funktioniert also. > Mit einem "Verstärkungsfaktor von 0,877 kommst Du auf >einen Spannungsbereich von 0-5V. Das klingt nach einer guten Idee! Da brauch ich halt noch einen 2. OPV weil der beim Flexiforce Sensor mit 3V3 betrieben wird um mir gleich die Spannung vor dem uC zu begrenzen... Aber das werd ich mal testen danke!!
Dennis schrieb: > weil du nur den invertierenden OP kennst OP-Schaltungen sind mir schon geläufig. Aber in der Schaltung ist von -2,87 V die Rede.
markus markus schrieb: > Weil er invertierend angeschlossen wird Also wenn es sich um einen variablen Widerstand handelt (und danach sieht deine Zeichnung aus), dann würde ich definitiv mit einem nicht-invertierendem Verstärker arbeiten, ggf. noch den Offset abziehen. Wenne nen Leitwert brauchst, dann berechne das in Software, die ist gratis und wesentlich variabler.
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Nagut dann wart ich doch noch mit dem anlöten vom 2. OPV ;) VIeleicht kommst du ja noch auf eine bessere Idee!
Dennis schrieb: > dann berechne das in Software, die ist > gratis und wesentlich variabler Würde ich auch so machen. Vor allem kannst Du den Drucksensor so per Software kalibrieren.
markus markus schrieb: > Weil er invertierend angeschlossen wird und so einen positiven Wert > ausgibt der nicht dem Wiederstand sondern dem Leitwert enspricht. Und > der hat einen linearen Verlauf bei dem Sensor. > Der funktioniert also. Wie soll das den gehen Widerstand und Leitwert sind doch Mathematisch zusammenhänget defibniert da kann das eien nicht Linear sein und das andere nicht. Widerstand =1/Leitwert
Hallo Markus, Warum Betreibst du den Kraftsensor nicht einfach an einem Spannungsteiler? 3.3V - R (ca 200 Ohm) - Sensor - GND Die Beispielschaltung hat hier nur den Zweck den Sensor Analog zu linearisieren. Diese Linearisierung kann aber auch einfach dein uC machen. Mfg Michael
Und was spricht gegen die analoge linearisierung? Immerhin spart mir das Rechenzeit, ich taste mit 1000Hz ab, da macht so eine Umrechnung schon was aus. Ausserdem hab ich die schon gebaut ;) Aber wenns wirklich Gründe gibt kommt sie natürlich wieder raus.
Es spricht nichts dagegen. Wenn die Berechnung der Bauteile ausreichend genau ist, ist das kein Problem. Du brauchst eben nur mehr Bauteile. Bevor es µCs gab, wurde alles analog liniarisiert und funktionierte trotzdem.
> > Wie soll das den gehen Widerstand und Leitwert sind doch Mathematisch > zusammenhänget defibniert da kann das eien nicht Linear sein und das > andere nicht. > > Widerstand =1/Leitwert Probiers mal aus mit Excel oä. Das stimmt schon so ... Danke für die zalreichen Posts! Ich meld mich dann wenn ich weiss wies mit den 0-5V ausgegangen ist!
Mit einem normalen nicht invertierenden Verstärker kann ich die Verstärkung von 0,78 nicht errecihen oder?
Xetor schrieb: > Möglicherweise kannst Du Dir mit einer OP-Schaltung behelfen um das > Signal anzupassen. Mit einem "Verstärkungsfaktor von 0,877 kommst Du auf > einen Spannungsbereich von 0-5V. Wenn Du Probleme mit negativen > Spannungen am Eingang des µC hast, kann eine Virtuelle Masse Abhilfe > schaffen. 0,877 sorry...
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markus markus schrieb: > Die beiden haben nicht den selben Ground durch den Step up Converter. Kurze Antwort: Dann verbinde die beiden Grounds einfach miteinander. Deine Bedenken, dass das dem Step-Up-Converter schaden könnte, sind unbegründet, da bei diesem Eingang und Ausgang voneinander potentialgetrennt sind. Längere Antwort: Die Schaltung hat noch Optimierungspotential: Der Spannungsinverter ist ungenau, da nicht geregelt, entsprechend wird das Messergebnis ausfallen. Ich würde die Flexiforce-Auswertung wie im Anhang realisieren, dann kannst du dir den Inverter sparen, und das Ganze wird sehr viel genauer. Der verwendete Opamp kann irgendein Doppel-Rail-to-Rail-Typ sein, also bspw. der MCP6002 oder TS912. Der Linke Opamp liefert am Ausgang 4,3V, am invertierenden Eingang des rechten Opamp liegen 3,3V an. Damit ist die Spannung am Flexiforce 1V, wie in der Schaltung im Datenblatt, nur auf einem positiven statt auf einem negativen Potential. Der rechte Opamp setzt den Strom durch den Flexiforce (der proportional zu seinem Leitwert ist) in eine Spannung um, die dem ADC zugeführt wird. Da die Schaltung andersherum arbeitet als die im Datenblatt vorgschlagene, musst der ADC-Wert per Software vom Maximalwert des ADC (4095) subtrahieren, um ein zum Leitwert pro- portionales Ergebnis zu erhalten. Im Gegensatz zur Schaltung aus dem Datenblatt arbeitet diese Schaltung ratiometrisch, wenn der MSP430 die Versorgungsspannung als ADC-Referenz verwendet. Damit sind die Messergebnisse weitgehend unempfindlich gegenüber Spannungsschwankungen der 3,3V- und 5V-Versorgung. Durch Anpassung von R1/R2 kannst du die Spannung am Flexiforce auf einen anderen Wert als 1V und mit R3 den Verstärkungsfaktor einstellen. Da der Opamp mit 5V betrieben wird und der ADC nur 3,3V verträgt, soll- test du sicherheitshalber noch einen Serienwiderstand von etwa 4,7kΩ vor den ADC-Eingang schalten. Der Opampausgang liefert zwar schaltungsbe- dingt normalerweise nicht mehr als 3,3V, das könnte aber beim Ein- oder Ausschalten der Versorgungsspannung kurzzeitig anders sein. > Wieso liefert der Step Up Converter eigentlich keine 5V sonder 5V7?) Wahrscheinlich ist die Belastung zu gering. Zitat aus dem Datenblatt: "Minimum Load · 10% […] Operation at no load will not damage device but may not meet all specifications." Außerdem scheint der Converter nicht besonders gut zu regeln: "Load Regulation · 7.5% max for a 10-100% load change" Wenn der angeschlossene Beschleunigungssensor (welcher Typ ist das?) also empfindlich auf Spannungsschwankungen reagiert, solltest du die 5V auf andere Weise erzeugen.
Wow!
Danke für die ausführliche Antwort!
Ich werde mir das alles mal durchdenken!
Da ich eher aus der Softwareecke komme könnte das ein bisschen dauern ;)
>Wenn der angeschlossene Beschleunigungssensor (welcher Typ ist das?)
Es handelt sich um den ADXL193.
Leider ist das Ausgangsignal sogar proportional zur Versorgung...
Ich habe den Converter eigentlich gewählt weil ich mir dachte ein Ding
das dafür gebaut ist wird das bestimmt am besten machen.
Vielen Dank nochmal Yalu, du hast mich jetzt schon einen riesen Schritt
weitergebracht!
@yalu könntest du vieleicht das eagle file uploaden. Das würde das durchgehen der Schaltung noch einfacher machen! Danke!!
war gar nicht so schlimm wie gedacht! Danke für den Input! >Wenn der angeschlossene Beschleunigungssensor (welcher Typ ist das?) >also empfindlich auf Spannungsschwankungen reagiert, solltest du die 5V >auf andere Weise erzeugen. Was wäre denn da das beste? bis auf "normal" verstärken mittels OPV und dem Step Up Converter kenne ich nichts...
markus markus schrieb: > Es handelt sich um den ADXL193. > Leider ist das Ausgangsignal sogar proportional zur Versorgung... So etwas habe ich mir fast gedacht. Solche Sensoren sind oft für ratio- metrische Auswertung gemacht, bei der die Versorgungsspannung des Sen- sors gleichzeitig die Referenzspannung des ADC ist. Man spart sich damit teure Spannungsreferenzen auf beiden Seiten. markus markus schrieb: > @yalu könntest du vieleicht das eagle file uploaden. Das ist kein Eagle, sondern LTspice, s. Anhang. markus markus schrieb: > Was wäre denn da das beste? bis auf "normal" verstärken mittels OPV und > dem Step Up Converter kenne ich nichts... Entweder du suchst einen genaueren Step-Up oder versuchst, die 5V anderweitig zu erzeugen. Womit versorgst du denn das Olimex-Board? Das hat ja einen 3,3V-Längsregler eingebaut und braucht damit von extern ebenfalls eine höhere Spannung als 3,3V. Vielleicht kann man damit etwas anstellen.
Meinte eh LtSpice. Hab mich vertan... Naja ich verwende einen externen 3V3 Regler. Da das Ding ja nicht für immer am Dev Board laufen soll. Wäre für meine Anwendung (in einen Handschuh) ein bisschen zu groß ... hmm ich könnte einen stärkeren Akku nehmen und einen 2. Step Down verwenden... Die sind zumindest der 3V3 den ich hab genauer.... Ich werd mich mal umsehen, vielen Dank!!!
markus markus schrieb: > Naja ich verwende einen externen 3V3 Regler. Da das Ding ja nicht für > immer am Dev Board laufen soll. Wäre für meine Anwendung (in einen > Handschuh) ein bisschen zu groß ... hmm ich könnte einen stärkeren Akku > nehmen und einen 2. Step Down verwenden Ja, das wäre eine Lösung. Da der ADXL193 nur ein paar mA Strom braucht, könntest du ihn aber per Opamp mit Verstärkung 5/3,3 versorgen, ähnlich wie ich es in obiger Schaltung für die 4,3V für den Flexiforce gemacht habe. Damit wäre das ratiometrische Messprinzip wieder gegeben. Apropos wenig Strom: Mir ist gerade eingefallen, dass bei der obigen Flexiforce-Schaltung bei maximaler Kraft ein Strom von 18mA fließt, der von den beiden Opamps kommen muss. Einige Opamps können das zwar, aber evtl. wäre es besser, die Spannung am Flexiforce auf 0,5V oder 0,3V zu reduzieren und dafür die anschließende Verstärkung entsprechend zu erhöhen.
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