Amplificatore da strumentazione....?

[stefanopc]

Volendo sperimentare a livello discreto (cosa sicuramente interessante) mi ero trovato molto bene con i CA 3140 che hanno qualche "marcia in più" rispetto ai 324 .
Hanno i pin per correggere offset (se necessario) e impedenza di ingresso ben più elevata.
Potresti vedere le differenze realizzando prima con Lm324 e poi con 3140 o altri (Tl084 ecc ) .
Ciao

[lucaking]

Intanto grazie a tutti per le dritte.

Come dicevo, da cio che ho potuto capire, sicuramente mi orienterò su un modulo o un integrato dedicato, ma cio non toglie che piaceva capire qualcosa di piu di come funziona un amplificatore da strumentazione, se non fosse altro per conoscerne le insidie e i difetti.

Se per la misura si utilizza un microprocessore con un pulsante che abilita la lettura a vuoto che corrisponde alla tara, l'offset dell'amplificatore non è più così importante.

Vero, ma così non sfrutterei tutta "l'escursione" dell' ADC o sbaglio?

Considera che una cella di carico generalmente offre una risoluzione di una parte su mille del fondo scala, quindi, ipotizzando che il fondo scala della tua cella sia 10kg, se con 10kg sbilancia il ponte di 10mV vuol dire che per apprezzare 1g devi riuscire a misurare 10uV.

Vuol dire che con l'LM358, che ha una deriva della tensione di offset di 7uV/°C, anche se con un trimmer potresti riuscire ad annullare l'offset, il valore che andresti a leggere varierebbe di 0.7g per ogni variazione di un solo grado della temperatura.

Queste sono considerazioni alle quali da solo non sarei mai arrivato e per le quali ti ringrazio.


Ripeto, so che ci sono strade piu valide e semplici, e probabilmente alla fine le imboccherò, però approfittando ancora un po della vostra pazienza, mi piacerebbe fare ancora qualche considerazione sui metodi diciamo un po piu "raw".
Per esempio, ho visto che esistono dei modulini molto diffusi ed economici basati sull' AD620, e anche se immagino non siano certo lo stato dell' arte, ho trovato degli schemi e mi farebbe piacere il vostro parere sulle soluzioni adottate.

Il primo è questo:

E se ho ben capito usa il 7660 per ottenere il rail negativo dall' alimetazione singola e l' LM358 per correggere l' offset e come buffer d' uscita.
Però non capisco se ci siano dei sistemi per limitarne la banda come suggeriva BrunoValente.
Nella mia ignoranza non ne vedo.



P.S: Thanks a lot IsidoroKZ.

....... puoi provare a misurare l'amplificazione di modo comune, collegando insieme i due ingressi e applicando un segnale appunto "comune". Prima in DC poi in alternata e vedi come varia l'amplificazione di modo comune al variare della frequenza.

E' una prova che avevo intenzine di fare, speriamo bene.... , vi saprò dire.

Per fare una tensione variabile che cancelli l'offset in uscita, puoi usare questo circuito

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ieri sera c' ho provato, però con due resistori da 1k e un trimmer da 470 ohm e non ci sono riuscito, mi sa che nella medusa di fili e ponticelli ho sbagliato qualcosa.
Stasera riprovo con un po piu attenzione.

[edgar]

Anche quello proposto da me è un chopper amplifiers

[Etemenanki]

Considera che la struttura interna reale di un'amplificatore da strumentazione e' "leggermente" (giusto un pelino ) piu complessa dello schema a blocchi mostrato sui datasheet, ed anche che di solito le reti resistive interne sono regolate via incisione laser per risultare il piu uguali e precise possibile, riprodurlo con componenti esterni non e' impossibile, ma di sicuro e' un lavoretto che richiede componenti come minimo all'1% di tolleranza (meglio lo 0.1%), un buon layout della scheda, un'accurata pulizia dal flussante (che non e' totalmente isolante, e quando si usano operazionali con impedenze di ingresso di Gigaohm e correnti di bias di qualche decina di picoampere, influisce parecchio ... considera che, per specifiche applicazioni, diventa perfino necessario rimuovere il soldermask da sopra le piste di ingresso e creare degli anelli di guardia, per evitare dispersioni) ... insomma, tutto un divertimento (si fa per dire )

La prima volta che sentii parlare di operazionali per strumentazione (secoli fa', in effetti), pensai, che bello, ho risolto il problema, e cercai di riprodurre lo schema di base con dei banali 741 e dei componenti standard al 5% di tolleranza (ero agli inizi, ero ottimista, e non mi ero ancora reso conto di tutti i possibili problemi), ti lascio immaginare il risultato, ne usci' di tutto tranne che un circuito funzionante

[stefanopc]

Si potrebbe tentare di compensare l'offset al variare della temperatura includendo in modo corretto ad esempio un lm335 nel circuito di cancellazione del l'offset.
Ciao

[BrunoValente]

Si potrebbe tentare di compensare l'offset al variare della temperatura includendo in modo corretto ad esempio un lm335 nel circuito di cancellazione del l'offset.
Ciao

Sì, certo ma direi che sia molto meglio e più semplice utilizzare un amplificatore con deriva dell'offset sufficientemente bassa e amen, che dici?

[rbacchi]

Ciao,
tieni presente che eliminare i problemi di offset e soprattutto della sua deriva termica potresti alimentare la cella con una tensione alternata, amplificare l'uscita e raddrizzare (con un circuito di precisione) il segnale.

[BrunoValente]

Ciao,
tieni presente che eliminare i problemi di offset e soprattutto della sua deriva termica potresti alimentare la cella con una tensione alternata, amplificare l'uscita e raddrizzare (con un circuito di precisione) il segnale.

In passato alcuni utilizzavano questo sistema ma rendeva complicato avere un segnale di uscita raziometrico, invece oggi al limite si preferisce utilizzare un amplificatore chopper che è la stessa cosa ma con la cella alimentata in continua.

[stefanopc]

e amen, che dici?

Sono d'accordo anche se tra un LM335, un raddrizzatore di precisione, un lock-in, un chopper uno swiched capacitor : non saprei volendo sperimentare andrebbero provati tutti.
Guardando le applicazioni del LTC1043 ci sono ottimi spunti per diverse tecniche citate in precedenza.
A pag 11 ad esempio c'è proprio il circuito relativo ad una cella di carico.
Certo che generare una sinusoide di ampiezza costante mi sembra più complesso che generare una tensione costante per alimentare ila cella .
Ciao