Hallo zusammen, ich bin dabei, eine Schaltung mit einem Vollbrücken-DMS zu entwerfen. Das ganze wird wohl als ratiometrische Messung ausgeführt. Ich bin etwas verunsichert, was die Filter für die Brückenspannung und den Eingang am ADC angeht. Im Dokument hier https://www.ti.com/lit/ml/slyp163/slyp163.pdf wird erst davon gesprochen, dass keine Filter am besten wären, für das Referenzboard werden aber wieder Filter beschrieben. Meine Spannung beträgt 3V (kommt von einem Li-Ion Akku und einem Low Noise LDO), der DMS hat einen Widerstand von 350 Ohm. Brauche ich Filter an der Brücke? Gemessen wird mit maximal 100 Hz. Als AD-Wandler wollte ich den ADS1220 nehmen. Spricht bei meiner Messfrequenz etwas dagegen, die Brücke zwischen den Messungen über den Low Side Switch stromlos zu schalten, um Strom zu sparen?
Also es gibt immer zwei Möglichkeiten mit Störquellen umzugehen. Entweder filtert man sie raus, oder verteilt sie symmetrisch in der gesamten Schaltung, so dass sie sich selber kompensieren. Im zweiten Fall sind Filter sogar schädlich. Bei ratiometrischer Messung ist der zweite Ansatz oft besser, da man ohnehin nur das Verhältnis misst und der absolute Wert reichlich egal ist. Den Sensor schalten macht bei dem niedrigen Widerstand definitiv Sinn. Aber dann beachten, der Schaltvorgang erzeugt wieder ein Störsignal.
Flo schrieb: > Brauche ich Filter an der Brücke? Normalerweise nicht. Die Leitungen sind kurz, die DMS niederohmig, da streut kaum eine Störung ein. Im Gegenteil, die Bauteile vergrössern die Angriffsfläche für EMV Störungen. Bei 20m Zuleitungskabel und 10k DMS kannst du nochmal nachdenken.
Guido K. schrieb: > Aber dann beachten, der Schaltvorgang erzeugt wieder ein Störsignal. So weit sollte man seinen Messablauf im Griff haben, dass man nicht ausgerechnet beim Schalten misst. Solange der Schalter nicht geschlossen ist, macht es sowieso keinen Sinn.
Ok, danke für die Antwort. Wie sähe das aus, wenn ich noch einen zweiten DMS messen möchte (mit einem mehrkanaligen ADC)? Könnten beide DMS die gleiche Brückenspeisung nutzen oder kommt es wechselseitig zu Störungen? Sonst wäre es sinnvoll die DMS einzeln an- und aus zu schalten?
Bei Anforderungen an eine DMS Messung von ungleich Null verwendet man besser einen Lock-in Verstaerker. Bei 3V Ansteuerung eines DMS bekommst du allenfalls 3mV Vollausschlag. Und da moechtest du noch 1% aufloesen ? Mit welcher Genauigkeit soll dieses Prozent (30uV) bestimmt werden ? Wir schwierig. Wegen Offset fehlern, Offset Driften, Stoerungen ... Mit einem Lock-in macht man erst mal 3V Vollausschlag, ohne wesentliche Offset Fehler
Purzel H. schrieb: > Wegen Offset fehlern, Offset Driften, Stoerungen ... > Mit einem Lock-in macht man erst mal 3V Vollausschlag, ohne wesentliche > Offset Fehler Um den Offset loszuwerden, brauchst du keinen Lock-In Verstärker. Da reicht ein Kondensator. Den Lock-In brauchst du, um die Bandbreite einzuschränken und dadurch die Rauschleistung zu verringern.
Purzel H. schrieb: > Bei 3V Ansteuerung eines DMS bekommst du allenfalls 3mV Vollausschlag. > Und da moechtest du noch 1% aufloesen ? Das geht sogar mit 1 % Genauigkeit und besser, wenn man sauber aufbaut. Trägerfrequenz ist da noch nicht nötig. Mit 100 Hz messen und zwischen durch abschalten halte ich aber für einen merkwürdigen Ansatz.
Flo schrieb: > Könnten beide DMS die gleiche Brückenspeisung nutzen Ja. Purzel H. schrieb: > Bei 3V Ansteuerung eines DMS bekommst du allenfalls 3mV Vollausschlag. > Und da moechtest du noch 1% aufloesen Reicht reichlich.
In welchem Kontext wird da gesagt "dass keine Filter am besten wären"? Dann kann man das vielleicht besser einordnen... Grundsätzlich sollte man erst mal MIT Filtern planen, alleine schon wegen Aliasing. Aber das kommt halt alles auf die Anwendung und die Umgebung an. Klar kann man z. B. auf die beiden Gleichtaktkondensatoren verzichten, weil man glaubt die machen einem die Symmetrie kaputt. Das böse Erwachen kommt dann vielleicht im EMV-Labor, wo man sich bei der Prüfung der Störfestigkeit gegen amplitudenmodulierte HF-Felder fragt woher denn diese 1-kHz-Schwingung auf dem Messsignal plötzlich kommt ;)
Re D. schrieb: > Mit 100 Hz messen und zwischen durch abschalten halte ich aber für einen > merkwürdigen Ansatz. Mein Gedanke war, wenn die Brücke 0,5ms zum "aufladen" braucht und die Messung bei 2kHz ebenfalls 0,5ms, dann könnte ich bei einer 100Hz Abtastung die Brücke immer noch 90% der Zeit stromlos lassen. P. S. schrieb: > Klar kann man z. B. auf die beiden Gleichtaktkondensatoren verzichten, > weil man glaubt die machen einem die Symmetrie kaputt. Das böse Erwachen > kommt dann vielleicht im EMV-Labor, wo man sich bei der Prüfung der > Störfestigkeit gegen amplitudenmodulierte HF-Felder fragt woher denn > diese 1-kHz-Schwingung auf dem Messsignal plötzlich kommt ;) In welcher Größenordnung müssten die Kondensatoren dafür liegen?
Flo schrieb: > In welcher Größenordnung müssten die Kondensatoren dafür liegen? Einer guter Startpunkt sind Kondensatoren mit 1 nF und Klasse-1-Dielektrikum (NP0/C0G) wegen Symmetrie. Je nach Rahmenbedingungen kann/muss davon natürlich abgewichen werden.
Flo schrieb: > Mein Gedanke war, wenn die Brücke 0,5ms zum "aufladen" braucht und die > Messung bei 2kHz ebenfalls 0,5ms, dann könnte ich bei einer 100Hz > Abtastung die Brücke immer noch 90% der Zeit stromlos lassen. Ein Kondensator ist NIE voll aufgeladen. Der nähert sich dem Endwert exponentiell an. Flo schrieb: > In welcher Größenordnung müssten die Kondensatoren dafür liegen? Ein Richtwert wäre die Forderung, dass der Fehler durch die unvollständige Aufladung unterhalb Auflösung deines ADCs bleibt. Genau genommen musst du deine ganze Fehlerkette durchrechnen. p.s. Beachte auch, dass bei MLCCs die Kapazität spannungsabhängig ist.
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