¿Es el voltaje de excitación de una celda de carga una especificación estricta?

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Cuando se usan celdas de carga (o medidores de tensión de forma genérica), ¿se proporciona la especificación de voltaje de excitación como un mínimo estricto, o es solo una recomendación cuál puede ir más abajo siempre que una esté bien? con una salida a escala completa más pequeña?

Los detalles:

  • Deseo usar una cierta celda de carga estándar (puente completo), pero en una aplicación portátil, que funciona con una batería de ión de litio de una celda (3.5 V a 4.2 V).
  • La especificación de la celda de carga simplemente indica "Excitación: 10 V CC (15 V máx.)". ( Especificaciones completas )
  • En lugar de usar un convertidor de refuerzo, si tuviera que excitar la celda de carga a 2,5 V, por ejemplo, tengo curiosidad de que haya una disminución del rendimiento (aparte de que la salida a escala completa es 1/4 de la magnitud ).

En otras palabras, es más ideal para un proyecto operado por batería (3-4V):

  • Opción A : use la celda de carga recomendada de 10V a un voltaje de excitación reducido (por ejemplo, 2.5 V)

  • Opción B : ¿O usa primero un convertidor boost y aplica un voltaje de excitación más grande (> 10 V)?

pregunta boardbite

3 respuestas

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He usado sensores de presión de Kulite que se recomiendan para funcionar a 10V. Me puse en contacto con ellos porque quería correr a 3V con una unidad de suministro de energía de precisión y me dijeron "no hay problema", pero no estaban preparados para "reducir" lo que sería la precisión de compensación.

A 10 V, dijeron que la compensación era de +/- 5 mV de nominal. La escala completa fue de +/- 100 mV y confirmaron que la ejecución a partir de 3V tendría una escala completa de +/- 30mV, pero el desplazamiento aún sería de +/- 5mV. Podría vivir con esto y tal vez tú puedas.

Una gran cantidad de puentes se ejecutan con excitación de CA para evitar errores de CC en los amplificadores y tal vez podría preguntarles esto también porque, si es capaz de ejecutarse en CA, entonces es verdaderamente radiométrico. Una advertencia: las técnicas de compensación de temperatura utilizadas en algunos puentes pueden no ser lineales. He escuchado que esto se menciona pero no en relación con los puentes extensores que he usado, por lo que definitivamente vale la pena hablar con el proveedor.

En cuanto al ruido, ¿cuál es tu ancho de banda? Si es bajo, entonces el filtrado digital o analógico debería ayudar mucho. En lo que respecta a la excitación, ponga algún tipo de límite de corriente en su excitación, no querrá que le falten un poco los cables hacia el puente arrastrando todo el suministro hacia abajo.

    
respondido por el Andy aka
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Las celdas de carga son radiométricas, por lo que el voltaje de salida será proporcional al voltaje de excitación. Operar a un bajo voltaje de excitación reducirá la salida a gran escala del medidor, como lo ha identificado. Esto no es realmente un problema más que el hecho de que el voltaje de salida diferencial de una celda de carga es tan bajo para empezar.

Suponiendo que está utilizando una celda de carga de puente completo (las cuatro resistencias en el puente de Wheatstone son medidores de tensión reales), es probable que pueda esperar una salida de 3 mV / V. A 2.5 V de excitación, tendrá una salida de escala completa de +/- 7.5 mV. A pesar de que la impedancia de salida de la mayoría de las celdas de carga es baja, el ruido aún puede ser un problema. Tenga en cuenta que con una excitación de 2.5 V, estará renunciando a 12 dB de SNR.

En su aplicación, me quedaría con el voltaje de excitación más bajo. Un convertidor de refuerzo agregará ruido que puede ser difícil de rechazar con su ADC sigma-delta.

(Aparte de eso, no se recomienda exceder la excitación máxima de la celda de carga, ya que puede causar autocalentamiento y errores resultantes debido a cambios inconsistentes en la resistencia).

    
respondido por el HikeOnPast
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La celda de carga es una configuración de puente de Wheatstone. Obtendrá una diferencia de voltaje independientemente de la tensión de alimentación. La pregunta más importante es: ¿Qué tolerará tu instrumentación? Para ejecutar una pequeña cantidad como esa, necesitará un amplificador de instrumentación de riel a riel CMOS. Con una diferencia de voltaje más pequeña, se requerirá más ganancia.

    
respondido por el Matt Young

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