Operationsverstärker richtig anschließen ?

[Blamaster]

Hi,

ich versuche gerade eine kleine Schaltung mit Operationsverstärker auf zu bauen. Bin mir allerdings nicht sicher wie ich den Op für mein Vorhaben genau ansteuern muss.

Ziel ist es, die am Spannungsteiler anliegende Spannung mit dem Faktor 10 zu multiplizieren und am ADC eines AVR einzulesen.

Stimmt die Beschaltung aus dem Anhang ?

[PICture]

Hallo!

Die Schaltung stimmt, aber der OPV kein "rail-to-rail" ist und ich weiss nicht wie nah der Ausgang sich ohne negativer Versorgungsspannung (V-) an 0 V (GND) bringen lässt.

[BMS]

Hallo,
ich habe den Schaltplan mit dem Datenblatt verglichen, sollte stimmen.
Nachteil am INA2126 ist, dass er am Ausgang nicht bis an die Versorgungsspannungen heran kommt.
Nach "unten" kommt er bis 0,8V , nach "oben" nur bis 5V-0,75V=4,25V. Ist das für deine Anwendung schlimm?

Dennoch frage ich mich, warum du einen Instrumentenverstärker dafür einsetzt.
Ein "normaler" Operationsverstärker (z.B. LM358 ) müsste an dieser Stelle auch ausreichen Der kann zumindest bis nah an die untere Versorgungsspannung heran. Rail-To-Rail-OpAmp (z.B. TS912, LMC6482) ist sinnvoll, wenn du erwartest, dass die Leitung zum Mikrocontroller auch 5V erreichen wird (Aussteuerbereich).
Grüße, Bernhard

[Blamaster]

Hi,

also Ziel ist es Widerstände zu messen. Rx beträgt zwischen 1 und 100 Ohm, sprich am Ausgang des Spannungsteilers liegt eine Spannung von 0,005V bis maximal 0,455V an.
Im unteren Widerstandsbereich ist die Spannung für den normalen ADC des AVR allerdings zu gering. Bei einer Referenz von 5V sind das um 1 Ohm zu messen gerade mal 1 Schritt Auflösung. Wenn man da noch Störeinflüsse und Toleranzen mit einbezieht einfach viel zu ungenau.

Daher wollte ich einen Weg finden um die Spanne von 0,005V bis 0,455V auf einen größeren Bereich zu skalieren. Daher die Idee mit dem Operationsverstärker und einem Verstärkungsfaktor von 10.

Dann hätte ich bei 1 Ohm 0,05V am Operationsverstärker Ausgang wenn mit Faktor 10 verstärkt wird. Das wären dann auf Seite des AVR immerhin gut 10 Schritte pro Ohm.

Soweit zur Theorie. Da bin ich mit den 0,8V natürlich ganz weit von entfernt.

Welche Lösung würde sich für mein Vorhaben anbieten ? Ich denke dir Idee mit einem Operationsverstärker ist schon garnicht so verkehrt nur welcher Typ eignet sich wirklich für mein Vorhaben ?

[BMS]

Daher wollte ich einen Weg finden um die Spanne von 0,005V bis 0,455V auf einen größeren Bereich zu skalieren. Daher die Idee mit dem Operationsverstärker und einem Verstärkungsfaktor von 10.

D.h. nach dem Verstärker wären das 0,05V bis 4,55V. Bei 5V Versorgungsspannung brauchst du dazu auf jeden Fall einen Rail-To-Rail-OpAmp (TS912, LMC6482 oder ähnlich), verschaltet als nichtinvertierenden Verstärker.
Grüße, Bernhard

PS: Für eine reine Widerstandsmessung bietet es sich an, eine Konstantstromquelle zu bauen und damit den zu messenden Widerstand zu speisen. Dann ist der Zusammenhang U~R proportional. Als Spannungsteiler verschaltet wird das nichtlinear; gut, der Mikrocontroller kann das wieder zurückrechnen.

[Blamaster]

Hi,

ich habe nochmal die Beschaltung für den TS912 anghängt. Passt das so ? Das Datenblatt zum TS912 ist mager gehalten finde ich. Ich konnte keine Formel finden mit der man den Verstärkungsfaktor berechnet, daher habe ich 1 + (R5/R3) genommen weiß aber nicht ob das für den OP so passt.