¿Cómo calcular la ganancia del puente de wheatstone + amplificador diferencial?

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Tengo el siguiente circuito:

Me cuesta mucho determinar las matemáticas de este circuito. Si ignoramos el puente de Wheatstone a la izquierda, enfocándonos en el amplificador diferencial, sé que la amplificación viene dada por:

(V2-V1) * (R6 / R5)

Dado que R6 = R8 y R5 = R7. Pero, ¿qué sucede cuando agrego mi puente de Wheatstone, que no tiene los mismos valores de resistencia en los dos lados? (10k ohm en el lado izquierdo y 1k ohm en el lado derecho).

En la imagen he logrado equilibrar el R5 y el R7 para que la salida sea ~ 0V cuando no hay diferencia en el puente, pero esto es solo por afortunado adivinanza. Me gustaría entender las fórmulas matemáticas para el circuito :-)

    
pregunta Jolle

1 respuesta

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Voy a decir esto por adelantado: un amplificador diferencial hecho de un amplificador operacional y cuatro resistencias está perfectamente bien cuando (y solo cuando) las fuentes de entrada tienen una impedancia mucho más baja que las resistencias usadas. No obtendrá esto cuando se conecte un puente porque, dado que el puente está desequilibrado por lo que sea que esté midiendo, su resistencia de salida cambia, generando errores significativos en un amplificador diferencial configurado para una ganancia de 50.

La unión de R4 y R3 ve una alta impedancia de carga; básicamente, es R7 en serie con R8 y, por supuesto, la impedancia de entrada no inversora del amplificador operacional puede ignorarse. Por otro lado, la impedancia de carga vista por la unión de R1 y R2 es solo R5 porque la entrada inversora está forzada a estar siempre en el mismo potencial que la entrada no inversora. Esto es natural para los amplificadores operacionales en aplicaciones lineales como esta.

Entonces, tiene un circuito desequilibrado en términos de carga y esto hace que el puente de piedra de trigo esté desequilibrado. Has intentado corregir esto modificando R5 y R7 y ahora estás confundido.

No me voy a molestar en darte la fórmula matemática para tu circuito porque no tiene sentido y la razón por la que no tiene sentido es que el circuito puede reducirse en el número de componentes y nadie construiría este circuito para un proyecto de la vida real porque sería terrible de controlar y tener un rechazo de modo común realmente terrible. Sigue leyendo ....

En primer lugar, considera usar un amplificador de instrumentación: hace la vida mucho más fácil y obtienes un rendimiento enormemente superior. Si no usa un INAMP, use dos amplificadores operacionales conectados como un INAMP: -

Tomadode aquí .

O use 3 amplificadores operacionales cableados como un INAMP: -

Cualquiera de las soluciones propuestas va a superar a su circuito una milla.

    
respondido por el Andy aka

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