Necesito medir (amplificar) un voltaje muy bajo, por bajo quiero decir en el orden de 20 uV. En este momento, utilizando un multímetro de laboratorio, estoy midiendo de manera clara y repetitiva los voltajes, por lo que pensé que amplificarlo a aproximadamente 1 V para medirlo con un ADC de 10 bits sería fácil. Por supuesto que estoy teniendo problemas con esto.
Después de muchas pruebas con diferentes valores de resistencia y configuración de circuito, retrocedí a un simple amplificador diferencial de 2 etapas, con un TL082 (paquete de 2 amperios op., impedancia de entrada de 10 ^ 12ohm). El suministro de voltaje es de -15 a 15V, por lo que tengo un margen bastante bueno aquí.
Como puede ver, tengo un circuito de galga extensiométrica a la izquierda. Dado que se arrancó de una balanza de cocina de 10 $, los 2 medidores y las resistencias están pegados y no están disponibles. Sin embargo, ser capaz de medirlo con el multímetro me hizo confiar en que podría simplemente amplificar la señal.
El problema es que mi ganancia equivalente es (200k / 1k) * (100k / 1k) = 20000 (lo que quiero). Si trato de medir el voltaje Vin, Vout alcanza aproximadamente la mitad del voltaje positivo del riel (aquí, alrededor de 7,5 V), luego, al doblar el ensanchador de tensión (Vin variable) se muestra un aumento aparentemente lineal de Vout. De acuerdo con mi cálculo y mediciones, cuando Vin = 0.03mV, Vout debería ser de 0.03mV * 20000 = 0,6V. Por lo tanto, leer 7.5V en Vout es aparentemente incorrecto en primer lugar.
Lo que es extraño es que si simplemente mido el voltaje a través de una resistencia flotante de 1k, en lugar de leer ~ 0V (más ruido), leo un Vout de 7,5V. Pero si mide una resistencia flotante de 200k, maldita mida alrededor de 0,7 V, que es exactamente el tipo de valor que esperaría de un ruido que se amplificara 20000 veces.
Entonces, ¿hay alguien con algo en esto? Oh, debería mencionar que:
- Primero, usamos un amplificador de instrumentación completo para proporcionar la ganancia de 20000 y el comportamiento fue igualmente incorrecto, por lo que retrocedimos a este circuito "más simple".
- Tenemos acceso a medidores de tensión de laboratorio y probablemente intentaremos usarlos en lugar del puente arrancado de la báscula de cocina.
- Soy TA, no un estudiante con una tarea;) Quiero usar esta herramienta pedagógica para mi estudiante.
¡Gracias a todos!