Probleme mit Operationsverstärker

[steffen21m]

Hallo liebes Forum !
Ich möchte ein 0 - 12,37 mV Signal mit Hilfe eines Operationsverstärkers auf 0 - 5 Volt verstärken. Dazu habe ich mir einen TLC271 bestellt und betriebe ihn als Nichtinvertierenden Verstärker. Nachdem ich die Schaltung ausprobieren wollte, wurde der TLC und mein davorgeschalteter Festspannungsregler (7805) sehr heiß. Dies passiert auch schon wenn ich nur die Versorgungsspannung am TLC anlege, ohne weitere Pins beschaltet zu haben.
Kann mir jemand vielleicht einen Tipp geben ?
Ich hänge ein PDF mit dem Schaltplan an ....

Danke
Gruß Steffen

[pctoaster]

Hallo Steffen,
die waagrechten Linien kann ich in Deinem PDF nicht erkennen.

Gruß
pctoaster

[nikolaus10]

Hallo

Willkommen im Forum.
Die Werte der Widerstaende kann man auch nicht erkennen/sind nicht vorhanden.

MFG

[Manf]

Wie groß hast Du denn R2 gewählt? Welche anderen Werte kämen bei der Beschaltung dafür in Betracht? O:)

Die Signalspannung wird die Differenzspannung der Brücke sein die als Differenz verstärkt werden soll.

Unter Operationsverstärker findest Du ein paar Differenzverstärkerschaltungen.

Manfred

[steffen21m]

Hallo nochmal !
Danke für die superschnellen Antworten.
R5 = 440 kOhm
R6 = 1 kOhm

R1 - R4 sind die DMS einer Waage, die maximal 12,37 mV bringen.

Spannung des OP ist an 4 = GND und 7 = +5V angelegt.

Sorry wegen dem schlechten PDF. Wenn man bei mir die Ansicht auf 200% nimmt, kann man alle Linien erkennen.

Danke
Gruß Steffen

[Hubert.G]

Ich habe noch keine Schaltung für eine Waage gefunden die mit einem OP und Single-Supply vernünftig funktioniert hat. Es sind zumindest drei OP wie im TI-Datenblatt Seite 64 notwendig.
Eine Verstärkungseinstellung und Nullpunktabgleich sind für eine volle Ausnützung des Meßbereichs unbedingt notwendig. Schon geringe Bauteiltoleranzen lassen das Ergebnis bei dieser hohen Verstärkung weit davonlaufen.

[steffen21m]

Also soll ich die Schaltung mit drei Operationsverstärkern nehmen ?
OP1 bekommt dann + der Waage und OP2 - ? OP3 verstärkt dann alles noch mal ??
Wie bekomme ich die +5V und -5V Versorgung mit nur einer Spannungsquelle hin ?

Sorry wegen der vielen Fragen

Steffen

[Hubert.G]

Ich habe so was mit einem LM324 aufgebaut. Mit SingelSupply nicht zu machen. Verstärkung wird mit R1 und Nullabgleich mit R14 gemacht. Die negative Spannung siehst du im Bild.
Das tauschen des LM324 macht einen vollkommenen Neuabgleich notwendig, einige wenige waren überhaupt nicht brauchbar, da sie anscheinnend in der Toleranz zu weit daneben lagen.

[shaun]

Wie langzeitstabil ist Deine Schaltung? Ich habe mit DMS-Sensoren immer ein Kriechproblem, das sicher nicht vom Drift meiner Schaltung herrührt (mit 6 1/2 stelligem Präisions-DVM geprüft). In meiner aktuellen Anwendung habe ich zwar das Glück, dass die Steuerung weiss, wann der Sensor nur Tara misst und kann daher periodisch den Nullpunkt neu festlegen, aber bei einer Waage wird das schon schwieriger. Ich habe bei preiswerten Paketwaagen allerdings auch schon beobachtet, dass diese ihr Tara immer mal wieder neu bestimmen, namentlich wohl, wenn der Controller merkt, dass das gemessene Gewicht langsam und beständig wegläuft aber noch nahe genug am zuvor festgelegten Nullpunkt ist.

[Hubert.G]

Die Schaltung ist nicht langzeitstabil, vor jedem Einsatz, auch wenn nur wenige Minuten vergehen ist ein Nullabgleich nötig, manuell zwar nur notwendig wenn der Wert ins negative abgleitet, sonst machts der µC indem er den Startwert als Nullwert definiert.

[shaun]

Schade eigentlich, hätte mich aber auch gewundert, wenn die Analoggräber mit zig Trimmpotis und Präzisionswiderständen in alten Waagen mit analoger Signalaufbereitung nur zum Spaß drin gewesen wären. Ich fahre mit meiner ratiometrischen Messung mit einem AD7705 inkl. PGA glaube ich ganz gut, werd's wohl auch dabei belassen.

[steffen21m]

Danke Hubert für den Schaltplan !

Dazu habe ich ein paar Fragen:
1. +3,3S+ Spannungsversorgung der DMS-Brücke ?
S-GND Spannungsversorgung der DMS-Brücke ?
SE- DMS Ausgang - der Brücke ?
SE+ DMS Ausgang + der Brücke ?
Welche Versorgungsspannung hast du bei dir benutzt ?
2.R11 hat 0 OHM weglassen und R14 auf Masse legen ?
R9 auch weglassen und den Zweig auf Masse legen ?

Danke nochmal
...

[Hubert.G]

Meine Schaltung war für den Betrieb an einem Datenlogger ausgelegt mit 3,3V Betriebsspannung ausgelegt, die stabilisierte Spannung kam von Logger.
Spannungsversorgung der DMS-Brücke +3,3V und GND.
SE- DMS Ausgang - der Brücke
SE+ DMS Ausgang + der Brücke Solltest du diese Anschlüsse verkehrt erwischen läuft er Ausgangswert in die verkehrte Richtung.
Ein großer Teil der Genauigkeit hängt von der Stabilität der Spannung an der DMS-Brücke ab.

[shaun]

...weshalb ich ja auch ratiometrische Messung bevorzuge.

[avr57]

Hi,

ein guter Instrumentations-Verstaerker fuer DMS ist der AD624 mit waehlbaren Verstaerkungsfaktoren. Da der Ausgang nur gering belastbar ist, einen MC1458 als "Impedanzwandler" hinterschalten. Dazu noch fuer eine sehr gute Spannungsstabilisierung der DMS-Bruecke und der Referenzspannung des AD-Wandlers sorgen. Sonst wird letztendlich nichts mit der Langzeitstabilitaet.

[shaun]

Wozu soll ich mir die Mühe machen, zwei Spannungen unabhängig voneinander zu stabilisieren, wenn mich nur das Verhältnis der beiden zueinander interessiert und ich die Möglichkeit habe, eine von beiden auf einfachste Weise durch die andere abzubilden?

[steffen21m]

Hallo liebes Forum !

Ich habe die Schaltung von Hubert nachgebaut. Jetzt liegen die ganze Zeit am Ausgang OUT gegen GND = -4,78 Volt an.
Versorgungsspannung V+ = 5VDC, DMS ist an +3,2S und S-GND angeschlossen.
IC1D Pins 12+13 habe ich nicht beschaltet und R9 weggelassen (ist direkt auf GND).
Wenn ich an R14 oder R1 drehe passiert nichts.
Der Operationsverstärker wird spannungstechnisch richtig versorgt.

Mache ich was falsch ?

Gruß Steffen

[PICture]

Hallo steffen21m!

Den R9 solltest Du wirklich weg lassen (nicht einschliessen) und nicht den + Eingang des IC1C auf GND anschliessen.

MfG