Hallo Community, ich würde gerne Informationen zu einem Problem einholen. Ich versuche einen Drucksensor mit meinem "Arduino UNO" in betrieb zu nehmen. Genauer gesagt, auf einem Atmel Atmega328. Ich bin inzwischen auf Atmel Studio mit ICE Debuger umgestiegen, benutze jedoch noch die ArduinoCore Lib. Womöglich werde ich mich gegen Ende von ArduinoCore trennen. Sensor: - MPX2102ASX Absolute Pressure Sensor Vom Datenblatt: - 0 to 115kPa (0 to 14.5psi or 0 to 1000mBar) 40mV Full Scale - Skalierung: 40mv @ 10V Supply Voltage @ 100kPa - Ziel: 20mv @ 5V Supply Voltage @ 100kPa Soweit ich verstanden habe benötige ich einen "Operation Amplifier" um die vernünftige messbare Spannung zu erreichen. Auf meinem Weg durchs WWW bin ich vom LM324, zum LM321, LTC2053, MCP6n11-005 gekommen. So gegen Ende benötige ich vermutlich einen "Single Rail-to-Rail Instrumentation Amplifier" (MCP6N11-005). Fazit: - Ist der MCP6N11-005 die richtige Wahl? - Gibt es einen besseren Weg oder habe ich grundsätzlich etwas falsch verstanden? - Existiert einen aktuellerer Link als jener von Stackoverflow (Beispiel)? - Ich wäre dankbar für Verlinkungen bzw. Hilfe! Ihr müsst nicht meine Arbeit machen, nur mich von meiner Unwissenheit läutern! Quelle: http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/13f5/0900766b813f5184.pdf http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/1084/0900766b81084d04.pdf http://electronics.stackexchange.com/questions/39303/scale-30-50mv-signal-to-0-5v-range
Musst Du diesen Sensor nehmen ? Ich habe mit verschiedenen I2C Sensoren gute Erfahrungen gemacht: https://www.sparkfun.com/products/12909 http://www.embeddedadventures.com/barometric_pressure_sensor_module_mod-1009.html Beide einfach einzubinden (natürlich wenn mann I2C verstanden hat), oder die entsprechenden Arduino Libs verwendet. Gibt glaube ich für beide Sensoren solche Libs mit Examples. G D
Nimm einen ADS1115 z.B. so ein Modul: http://www.ebay.de/itm/I2C-ADS1115-16-Bit-ADC-4-channel-Module-Programmable-Gain-Amplifier-2-0V-to-5-5V-/322216626418?_trksid=p2141725.m3641.l6368 Gibt's in China billiger oder aus Deutschland teurer. Arduino Library ist auch vorhanden.
Exakt den beschriebenen Sensor muss ich nicht nehmen, jedoch in der grundsätzlich gleichen Ausführung. Der Sensor muss folgende Punkte erfüllen: - Industrieausführung (Langlebigkeit, Temperaturbeständig) - Schlauchanschluss(Zu messendes Vakuum befindet sich außerhalb Gehäuse) - Stabilität (Sensor muss die Gewalt von Servicetechnikern überleben) - Ersetzbarkeit (Der Sensor sollte wenn möglich ohne großen Aufwand erneuert werden können) Allgemeines: Eine Arduino Library ist nicht zwingend nötig. Wenn ein ausführliches Datenblatt zur Verfügung steht reicht mir dies vollkommen. Ob ich die Arduino Wire Library, Atmel TWI Library oder eine entsprechend zugeschnittene Library benutze ist soweit kein Problem. Mir würde ein vernünftiger Spannungsbereich ausreichen, welcher aufgezeichnet werden kann. @Einhart Pape: Da der Bauteil scheinbar einen internen Oscillator unterstützt und den entsprechenden Spannungsbereich abdeckt, könnte dies noch eine Lösung sein! (Ich bin immer skeptisch bei I2C Bauteilen in Kombination mit Messungen) Wichtig ist das der Teil auch länger als Ersatzteil geliefert wird. Ich werde mir das Datenblatt noch genauer anschauen sobald ich Zeit finde. Danke!
Erst mal das originale aktuelle Datenblatt: http://www.nxp.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPX2102.pdf Freescale wurde von NXP aufgekauft, daher dort zu finden. Das ist ein klassischer Drucksensor in Form einer analogen Messbrückenschaltung. Die beiden differentiellen Ausgänge beschaltet man üblicherweise nicht mit Operationsverstärker sondern mit einem "Instrumentenverstärker", der die Differenzspannung verstärkt und in eine auf Masse bezogene Spannung umwandelt. Die 40 mV maximale Ausgangsspannung verstärkt man auf einen Spannungshub, der dem Mikrocontroller ADC-Eingang angemessen ist. Das sind höchstens etwa 0...4V, also 100-fache Verstärkung. Ich lese gerade Vakuum - kann der Sensor das überhaupt? Im Datenblatt steht ab 20 kPa für die Absoluttypen.
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Anstatt eines "nackten" Brückensensor schlage ich vor einen ähnlichen Sensor der gleichen Firma mit internem Verstärker und Temperaturkompensation zu verwenden. Im Link sind ein paar solche Typen: https://www.digikey.ca/products/en/sensors-transducers/pressure-sensors-transducers/512?k=MPXV&k=&pkeyword=MPXV&pv144=1070&FV=ffe00200%2C3680007&mnonly=0&newproducts=0&ColumnSort=0&page=1&quantity=0&ptm=0&fid=0&pageSize=25 Ansonsten könnte man digitale, Fabrik Kalibrierte Modelle mit I2C Schnittstelle verwenden wie von Intersema(MS5803A u.ae., Bosch (BMP...). https://www.servoflo.com/pressure-sensors/suppliers/measurement-specialties/175-calibrated-digital-pressure-sensor-modules/468-ms5803-01ba Diese sind meist auf +/- 1.5mBar genau über einen großen Temperaturbereich spezifiziert. Auch wenn die NXP/Motorola Typen eine relativ gute Genauigkeit haben, besteht immer noch eine Unsicherheit um +/- 1.5% FSC. Die Kalibrierung ist für den Amateur sowieso so eine Sache. Die digitalen Sensoren kommen mit 6 EEPROM Koeffizienten mit denen man den Sensor genauestens für P und T Linearisieren kann. Intersema hat zahlreiche App. Notes und Beispiel Sourcen dazu. Mit den Bosch Typen habe ich noch keine praktische Erfahrung und kann nicht viel dazu sagen. Sollten aber ähnlich gut sein.
@Christoph Kessler: Eine gute ausführliche Erklärung! Dies bestätigt soweit was ich bisher an Informationen sammeln konnte. Besonders interessant ist auch der Punkt mit NXP. Bei diversen Datenblättern ist mir das schon aufgefallen. Danke das du mich darauf aufmerksam gemacht hast! Der "MPX2102A" hat tatsächlich nur einen Messbereich von 80kPa! Und mit dem Differential Sensor würde ich somit einen größeren Bereich benötigen abhängig von dem Atmosphärischen Druck soweit ich mich nicht irre (Abgesehen von den anderen Nachteilen die entstehen würden). Somit scheidet der Sensor direkt aus.. @Gerhard O: Einen der aufgelisteten MPX konnte ich schon testen. Dieser hatte jedoch einen zu geringen Messbereich. Ich bin erst im Nachhinein auf die andere Variante gestoßen. Die Kalibrierung der Sensor würde ich mir mit entsprechend großem Zeitaufwand noch zutrauen, jedoch die Aussage von dir mit einer internen Verstärkung, Temperaturkompensation, den zusätzlichen Problemen der relativen Ungenauigkeit, entstehenden Zeitaufwand und zusätzlichen Fehlerquellen meinerseits, werde ich entsprechende Sensoren eher mit Vorsicht genießen oder mehr oder weniger komplett ausschließen! Die Fabrik Kalibrierten Modelle gefallen mir sehr gut! Besonders da sie das Gesamtkonzept simpel halten. Ich werde mir morgen noch den Sensor beziehungsweise die Produktpalette genauer anschauen. Danke für das Feedback.
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