Algunas preguntas acerca de la deriva en la salida debido al transductor o amplificador

0

Tengo un amplificador / circuito de instrumentación que utiliza un amplificador INA128 . Dentro de la misma caja, la salida de esto va a otro amplificador para una ganancia modificable más grande. Todo esto se utiliza para amplificar las salidas de nivel mV de un transductor de fuerza. El transductor de fuerza está utilizando puentes de Wheatstone.

Observo grandes desviaciones durante el tiempo y sospecho acerca de la temperatura. No puedo verificar si la deriva se debe al transductor o al amplificador.

Así que estoy planeando medir las salidas de ambos amplificadores y el transductor de fuerza a una fuerza / carga constante.

1-) ¿Y si veo un cambio en la salida del transductor de fuerza, significa que el transductor está causando esta desviación y hay un defecto?

2-) Si no hay ningún cambio en la salida del transductor de fuerza pero hay un cambio en la salida del amplificador de instrumentación, significa que el amplificador está a la deriva. ¿Cómo puedo calcular la deriva del INA128 después de un aumento de 10 ° C si su ganancia se establece en 300 para una entrada diferencial de 1 mV inicial? Me pregunto si la deriva que estoy experimentando es normal o no ...

    
pregunta user164567

1 respuesta

1
  

@JimFischer ¿Dónde está la temperatura en esa ecuación? Esa es la ecuación de ganancia.

Como todos los resistores, el "resistor de programación de ganancia" del INA128 \ $ R_G \ $ tiene un coeficiente de temperatura, es decir, el valor de resistencia de \ $ R_G \ $ depende de (es una función de) \ $ R_G \ $ ' s temperatura.

La hoja de datos de la parte de resistencia que está utilizando definirá el coeficiente de temperatura de resistencia (TCR) de esa parte. En la ecuación (1) se muestra una fórmula común para calcular el TCR para partes que tienen un coeficiente de temperatura positivo:

$$ TCR = \ frac {R-R_0} {R_0 \, (T-T_0)} \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (1) $$

donde,

T0 = Reference temperature (e.g., 25 °C)
T  = New temperature (commonly for T > T0)
R0 = Nominal resistance value at the reference temperature T0
R  = Resistance value at temperature T

Resolviendo la ecuación (1) para la resistencia \ $ R \ $ a temperatura \ $ T \ $ da,

$$ R = R_0 \, \ left \ {TCR \, (T-T_0) + 1 \ right \} \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (2) $$

(n.b. Por inspección, se observa que para el caso especial \ $ T = T_0 \ $ tenemos \ $ R = R_0 \ $.)

La ecuación de ganancia de voltaje del INA128, como se especifica en su hoja de datos, se muestra en la ecuación (3):

$$ G = 1+ \ frac {50 \, k \ Omega} {R_G} \; \ left (\ frac {V} {V} \ right) \; \; \; \; \; \; \; \; \; \ (3) $$

Para determinar el efecto de \ $ R_G \ $ en la ganancia \ $ G \ $ en función de la temperatura \ $ T \ $, es decir, \ $ G (R_G (T)) \ $, reemplace \ $ R_G \ $ en la ecuación (3) con el lado derecho (RHS) de la ecuación (2), y luego sustituya \ $ R_G \ $ por \ $ R_0 \ $:

$$ G (R_G (T)) = 1+ \ frac {50 \, k \ Omega} {R_G \, \ left \ {TCR \, (T-T_0) + 1 \ right \}} \; \ left (\ frac {V} {V} \ right) \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; (4) $$

EJEMPLOS

Dado,

T0  = 25 °C
TCR = 25 ppm/°C  (25 ppm = 25E-6)
RG  = 12K4 ohms
G   = Gain at temperature T

Ejemplo 1)

T = T0 = 25 °C

$$ G (R_G (T = 25 \, ° C)) = 1+ \ frac {50 \, k \ Omega} {R_G \, \ left \ {TCR \, (T-T_0) + 1) \ right \}} \\ [0.35in] = 1 + \ frac {50 \, k \ Omega} {12.4 \, k \ Omega \, \ left \ {(25 \, ppm / ° C) \, (25 \, ° C-25 \, ° C) + 1 \ right \}} \\ [0.35in] = 1 + \ frac {50 \, k \ Omega} {12.4 \, k \ Omega} \\ [0.35in] = 5.0323 \, V / V $$

Ejemplo 2)

T = 40 °C

$$ G (R_G (T = 40 \, ° C)) = 1+ \ frac {50 \, k \ Omega} {12.4 \, k \ Omega \, \ left \ {(25 \, ppm / ° C) \, (40 \, ° C-25 \, ° C) + 1) \ right \}} \\ [0.35in] = 5.0307 \, V / V $$

    
respondido por el Jim Fischer

Lea otras preguntas en las etiquetas