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Thema: Frage zu INA111, evt Alternative

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    Frage zu INA111, evt Alternative

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    Ich bin auf der Suche nach einem Instrumentenverstärker.
    Gerade hab ich mir den INA111 angeschaut, welcher mir für meine Anwendung sehr geeignet erschien.

    Ich möchte ein Poti auswerten, jedoch kann ich das Poti mechanisch nicht voll ausnutzen. Wieviel ich vom Poti nutzen kann ist noch unklar, möglicherweise <40°. Den Ausgangsspannung des Potis wollte ich damit auf 0,5...5V skalieren. Als Spannungsversorgung stehen mir 8V zur Verfügung.

    Jetzt habe ich mit Erschrecken festgestellt, daß der INA111 jedoch mindestens+/-6V Spannungsversorgung benötigt, ich wollte dem eigentlich mein Gnd zu Fressen geben, soll der sich seine virtuelle Masse selber suchen, bzw. geb ich im über Ref irgendwas in der Mitte als Gnd vor.

    Den Spannungsbereich +/-6V -> 12V krieg ich mit meinen 8V aber nicht zustande. Jetzt meine Frage: Was würde der INA111 mit 8V machen? Wenn ich mir das die Schaltung im Datenblatt ansehe sollte es ja eigentlich auch bestimmt mit weniger als +/-6V gehen. Oder irre ich da? Kennt jemand den Grund für diese Limitierung?

    Kennt jemand eine Alternative für mein Vorhaben?

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Hallo,
    den Instrumentationsverstärker würde ich an deiner Stelle nicht außerhalb der Spezifikation betreiben, da das Verhalten nicht vorhersehbar ist.
    Schau dir auch mal im Datenblatt den Wert zur Output Voltage an. Bei +-15V Versorgung kann er am Ausgang nur bis +-12,7V aussteuern, also fehlen etwa 2,3V zu jeder Rail. Das ist wohl auch der Grund, warum die +-6V als minimale Versorgungsspannung angegeben werden. Der Ausgang hat dann nur noch einen minimalen Spannungsbereich der Aussteuerung.
    Ich kenne deine genaue Anwendung nicht, aber welche Genauigkeit und welche maximale Frequenz muss denn erreicht werden?
    Eventuell lohnt sich ein diskreter Aufbau aus 2 OpAmps: einer als Subtrahierer, einer als nichtinvertierender Verstärker, könnte evtl. reichen.
    Für vergleichsweise niedrige Versorgungsspannungen ist die Auswahl der Instrumentenverstärker klein.
    Grüße,
    Bernhard
    "Im Leben geht es nicht darum, gute Karten zu haben, sondern auch mit einem schlechten Blatt gut zu spielen." R.L. Stevenson

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von White_Fox Beitrag anzeigen
    Ich möchte ein Poti auswerten, jedoch kann ich das Poti mechanisch nicht voll ausnutzen. Wieviel ich vom Poti nutzen kann ist noch unklar, möglicherweise <40°. Den Ausgangsspannung des Potis wollte ich damit auf 0,5...5V skalieren. Als Spannungsversorgung stehen mir 8V zur Verfügung.
    Wozu da ein einen Instrumentenverstärker? Nur um mal einen benutzt zu haben? Wenn ich das Poti an 8V schalte kommen da auch bei 40% Volt raus, keine milli oder µV. Das kann man direkt auf den ADC geben. Bei typischen Linearitätsfehlern von 0,5 bis 1% eines Potis kommen nutzbare 7 bis 8 Bit aus dem ADC. Da brauch ich das Signal auch nicht auf 5V verstärken, da reicht ein 10 Bit ADC vollständig.

    Was man machen könnte, wäre das Poti als variablen Widerstand zu schalten und ihn mit konstantem Strom zu versorgen. Dann kann man den Strom so wählen, daß bei Maximalstellung die positive Referenz des ADC rauskommt. Damit kann man die volle Auflösung des ADC ausnutzen, die Genauigkeit wird aber auch nicht besser, als die 7 bis 8 Bit des Potis.

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	POTI-CC.png
Hits:	3
Größe:	12,2 KB
ID:	30975

    Mit R1 stellt man den Strom ein. Statt des LM334 kann man so etwas natürlich auch aus 2 Transistoren bauen.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo Klebwax,

    Er schreibt 40°, das sind bei 270° knapp 15%.

    Zudem funktioniert deine Idee nur, wenn man den Drehbereich von 0° bis 40° nutzen kann, die 40° können aber auch irgendwo in den 270° liegen.

    @White_Fox
    Das Ganze ist wieder einmal eine Detailfrage, bei welcher die ganzen Rahmenbedingungen nicht klar sind

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Trotzdem scheint ein Instrumentenverstärker unnötig. Ein gewöhnlicher Operationsverstärker mit entsprechendem Eingangs- und Ausgangsspannungsbereich sollte zusammen mit 4 Widerständen (alternativ 2 Trimmpotis) genügen. Um es aber genauer zu sagen sollte man die gewünschten Ein- und Ausgangspegel kennen.

    Das Ganze ist wieder einmal eine Detailfrage, bei welcher die ganzen Rahmenbedingungen nicht klar sind
    Wie üblich, Informationen werden nur auf Nachbohren bröckerlweise preisgegeben.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    Das Poti direkt an einen Mikrocontroller dranzuhängen fällt aus, sonst hätte ich das bereits getan.

    Mein ursprünglicher Plan war auch ein diskret aufgebauter Differrenzverstärker mit einem OPV. Während ich mich in das Thema etwas eingelesen habe bin ich auf eine Schaltung gestoßen, die in etwa genau so aufgebaut ist wie der INA111. Den IC wollte ich verwenden, da Probleme wie Schwingneigung, usw. der Hersteller bereits in den Griff bekommen hat. Da ich mit OPVs kaum praktische Erfahrung habe erschien mir die Verwendung eines ICs besser, da weniger unvorhergesehene Probleme zu erwarten sind.

    Die Poti-Spannung soll in 4...20mA umgesetzt werden. Hierfür ist ein XTR111 geplant. Wobei die 4mA nicht exakt getroffen werden müssen, in der Signalgestaltung bin ich vollkommen frei.
    http://www.farnell.com/datasheets/1882907.pdf
    Eine Stromquelle mit einem OPV aufzubauen habe ich anfangs auch in Betracht gezogen und wegen besagter Probleme wie Schwingneigung usw. wieder verworfen, ich kann hier nichts verbauen wo ich nicht genau weiß ob es funktionieren wird.

    Aber nach Lage der Dinge werd ich wohl doch einen OPV nehmen müssen.

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