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Thema: Luftdrucksensor Auswertung OpAmp

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Luftdrucksensor Auswertung OpAmp

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    Hallo

    habe einen luftdrucksensor MPX4115A
    datenblatt:
    http://www.datasheetcatalog.org/data...a/MPX4115A.pdf
    den will ich am adc auswerten..
    bis jetzt habe ich ihn so angeschlossen:


    allerdings zeigt der adc immer 0 an... ist dann die referenzspannung falsch ?? bzw soll ich die mal über ein poti hinundherfahren bis ich sinnvolle werte bekomme oder wie würdet ihr das machen ?? bzw liegt es an was anderem??
    danke shcon mal[/url]
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ich schätze, Du betreibst die schaltung bei Umbebungsdruch (etwa 100 kPa). Als Ausgangsspannung des Sensors ist dann etwa 4,2 Volt zu erwarten.
    Fall Vcc = 5V und gnd = 0 V, kann man sich ausrechnen, daß der Ausgang des OpAmp bei etwa 95 V liegen müßte.
    Der klebt also am oberen Anschlag.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Je nach gewünschtem Meßbareich kann man den Sensor direkt an den AD anschließen. Der TLC272 ist bei den 4,2 V schon ganz ander Grenze bei 5 V Versorgung. Die Schaltung so wie gezeichnet würed da am oberen Anschlag sein. Der Wert 0 vom AD wandler paßt da aber nicht zu. Da sollte eignetlich immer er Maximalwert (z.B. 1023 bei einem 10 Bit Wandler) rauskommen. Da Scheint noch ein Software Problem dazuzukommen.

    Bis man die Software richtig hin hat, ist eine Poti für den AD Eingang eine gute Idee.

    Bei der Schaltung müßte man eher die Werte von R12 und R13 vertauschen. Wenn der OP nur 5 V als Versorgung hat, sollte das besser eine Rail to Rail OP sein. Bei mehr als 5 V sollte noch eine Widerstand (ca. 10 K) an den Ausgang.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Ich schließe mich größtenteils dem gesagten an.
    Bei diesem nicht invertierenden Verstärker ist die Verstärkung 22. Damit würdest Du eine hohe Auflösung im unteren Bereich erreichen (bei 5V/22=0,22V) wenn der Sensor soweit runter käme, tut er aber nicht.
    Du solltest also R14 tauschen gegen R14 = 1k * Vcc(OP)/Vcc(ADC). Wenn also beide Vccs 5V sind, dann R14=1k und damit ist die Verstärkung 1. Dann kannst Du den Druck über den gesamten MessBereich messen (0,25V-knapp 5V).
    Allerdings müsste wie schon gesagt diese Schaltung ständig am oberen Anschlag kleben, weshalb es einen Software- und/oder aber einen Hardwarefehler (zB am ADC) gibt.
    Der obere Anschlag sollte höchstens 5V sein, da Dein ADC sonst bereits tot ist.
    Nach dem Umbau würde ich mal mit einem Multimeter die Spannung am OP messen, am besten während DU den Druck änderst.

    @Besserwessi
    R12 und R13 würde ich nicht tauschen, da das wie eine Art Messbereichserweiterung aussieht. Weil der Sensor nur bis 0,25V runterkommt, erhält man am OP Ausgang dann 0V.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    hmm ok, da habt ihr recht... so macht das nicht viel sinn.
    wie kann ich denn erreichen, dass ich im bereich des normalen luftdrucks ( so 900 bis 1100 hPa) von 0 auf 1024 komme ?? steh da gerad einw neig auf m shclauch..
    meine projekte: robotik.dyyyh

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    ok, habe die widerstände jetz mal getauscht, das bringt aber auch nichts...

    die 2 widerstände sind so gedacht, dass ich den ausgang des sensors von 3,5 - 4,5 volt hoch auflösen kann..ausserhlb leigen die werte ja nie..
    wie muesste ich denn dafür die schaltung machen? also dass die das 1 V different auf 0 bis 5 volt verstärkt wird..
    meine projekte: robotik.dyyyh

  7. #7
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    In der Schaltung oben sind R12 und R13 so dass etwa spannungen von etwa 0,5-0,7 V Verstärkt werden können. Mit getauschenten Widerständen wären es etwa 4,3-4,5 V, wenn denn der OP das mitmachen würde.
    Am einfachsten nimmt man für R12/R13 einen Poti (z.B. 1..5K) und stellt damit den Spannungsbereich ein. Dann noch einen Widerstand (3.3 K) vor den Schleifer damit die Vertärkung nicht so stark variiert. Ganz auf 5 V am Ausgang wird man nicht kommen, sonst müßte man einen Rail to Rail OP nehmen. Auch der Eingang geht beim TLC27x nur bis etwa 4,3 V, aber das könnte ja gerade noch reichen.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    ein poti ist schlecht, weil ich die platine schon geätzt habe und nicht nochmal neu bestücken will ... wie kann ich das denn berechnen? finde zwar viele schaltungen zu ops, aber keine die so aussieht wie meine
    im prinzip leigt ja am + eingang immer eie feste spannung an sagen wir U_0 am - eingang liegt eine spannung zwischen 3,5 und 4,5 volt.(U_e)
    wie berechnet sich dann U_a in abhängigkeit von U_0 , U_e R12 R13 und R14 ??

    alternativ könnte ich noch einen weiteren widerstand am sensorausgang einsetzen, dann wäre es ein differenzverstärker, damit sollte das dann ja gehen oder??
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  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Ein extra Widerstand am Sensor hilft nicht viel weiter, denn da fließt kein Strom. Man muß nur die passenden Widerstände finden, dann paßt das schon.

    Die Schaltung läßt sich berechenen indem man die Ström am - Eingang aufsummiert:

    0 = (5V-Ue)/R12 + (0-Ue)/R13 + (Ua-Ue)/R14

    Wenn man da die 2 Grenzwere einsetzt sollte man die Widerstände rauskriegen.

    Wenn das Rechnen zu mühsam ist, kann man z.B. mit LTSpice (auch Switchercad genannt) auch mal Probieren.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    ok, das lässt sich rechnen... aber die software ist auch nett.. danke ...
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