¿Es 3k ohm de impedancia demasiado alta para un amplificador diferencial de amplificador operacional?

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Tengo un sensor de presión, MPX2100 y necesito leer su salida con un arduino. Para hacerlo quiero usar un amplificador diferencial con una ganancia de 40 veces (resistencias 3k y 120k). La impedancia de la salida del sensor es 3k. Entonces, ¿esta impedancia de entrada es demasiado alta para obtener no linealidades en la salida?

La operación de amplificación que voy a usar es LM258 .

Mi esquema:

AunqueunIn-ampesmejor,arméelcircuitodearribasoloparaprobarmisensormientrasesperomi AD623 para llegar, sin embargo, la ganancia es aproximadamente 3 veces. Cuando la salida de mi sensor es de 50 mV, la salida del amplificador es de aproximadamente 170 mV.

Otra cosa extraña que está sucediendo es que cuando conecto el sensor al amplificador operacional, el voltaje en la salida del sensor cambia a -4mV. No estoy seguro de si mi sensor no funciona correctamente o si el circuito del amplificador está estropeando todo.

    
pregunta Tiago Queiroz

3 respuestas

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Supondré que estás usando el amplificador diferencial de amplificador operacional común como este:

con R1 = 3 kOhm y R2 = 120 kOhm.

La impedancia de entrada de este circuito es aproximadamente 2xR1, o 6 kOhm en su caso. Esto no necesariamente causará no linealidades, pero hará que pierda aproximadamente el 33% de su señal al divisor de voltaje formado por la impedancia de salida del sensor y la impedancia de entrada del amplificador.

Si no está estrechamente restringido en costos, considere usar un amplificador de instrumentación en lugar de un amplificador operacional. Los amplificadores de entrada generalmente están optimizados para amplificación diferencial con alta precisión en CC y alta impedancia de entrada. TI tiene in-amps en su catálogo con precios presupuestarios en el rango de $ 0.50 a $ 0.60, lo que probablemente signifique $ 1 - $ 2 en cantidades unipersonales.

    
respondido por el The Photon
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La topología de amplificador de instrumentación se creó para este propósito.

Utiliza dos amplificadores operacionales como amortiguadores de impedancia infinita y un tercer amplificador operacional como una etapa de ganancia totalmente diferencial.

Puede comprar esta configuración, preempaquetada, lista para usar, por no mucho más de lo que paga por su LM258.

    
respondido por el John R. Strohm
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Cualquiera que sea la configuración del amplificador que elija, la especificación para el sensor de presión recomienda un voltaje de operación típico de 10 V y esto generalmente significa que las compensaciones permanentes en cada salida están en el nivel de 5V. Esto debería indicarle que su "amplificador frontal" debe funcionar con los mismos suministros que su sensor.

Esto hace la vida más fácil porque entonces casi se garantiza que no se acercará a los topes finales del rango del modo común de entrada sin importar cuál sea la tensión de salida diferencial del dispositivo. También tiende a influir en su decisión sobre qué ruta tomar.

Debido a la posición de 5 V (media tensión de alimentación) en cada salida, un diseñador tendería a elegir un amplificador de instrumentación (IA) porque "cancela" completamente esta tensión y no aparece en el pin de salida MÁS, obtiene un pin de desplazamiento en un IA que le permite desplazar la salida a (digamos) 2.5v, lo que lo hace conveniente para cualquier ADC que pueda estar usando.

    
respondido por el Andy aka

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