Necesita ayuda para analizar y superar un problema con LM358 OP-AMP

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Quiero medir la resistencia de una bobina cuya resistencia varía de acuerdo con su coeficiente de temperatura de resistencia, el rango de resistencia de la bobina varía entre 0.12 5. a 5.00 Ω, al final para calcular su temperatura.

La salida amplificada del LM358 será utilizada por un ADC de un microcontrolador para determinar la resistencia de la bobina (10 bits).

Todo el sistema (microcontrolador + fuente de alimentación única de OP-Amp) se ejecutará a 3.0 voltios, y eso está restringido ya que este sistema es un dispositivo de batería portátil.

Problema Tengo mala suerte con la precisión como la siguiente:  - Por encima de 0.35, la precisión es de alguna manera aceptable (por supuesto, buscando más precisión).  - Por debajo de 0,35, la precisión va de forma negativa en el lado que afecta el propósito del sistema como se menciona en el texto de la imagen.

El problema es que el error de 0.01 en la medición de la resistencia de la bobina a 0.12Ω (resistencia real de la bobina) significa un error de 11.2 grados Celsius que no es aceptable.

a 5.0 Ω el error 0.01 Ω significa solo 0.33 grados Celsius, lo que es aceptable.

El método para medir la resistencia depende de una corriente constante de 0.299 Amp.

A 5.0 la salida del OP-Amp es de 1.495 voltios, así que usé la siguiente ecuación para estimar la resistencia de la bobina.

Coil R = [Vout x 5 Ω] / 1.495

En la imagen mencioné el problema de precisión en los números como se observó.

Nota: observación realizada en Multisim 14.1, no es un circuito real.

Entonces, ¿qué me falta aquí?

    
pregunta Mohamed Sayed

2 respuestas

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Si está midiendo una resistencia de 0.1 ohmios, entonces, invirtiendo su fórmula, espera medir un voltaje de salida de 29.9 mV. La primera cosa "notable" es que se está acercando bastante al límite inferior permisible para el LM358 (20 mV sobre el suelo).

Sin embargo, también debe tener en cuenta el voltaje de desplazamiento de entrada para el LM358; la hoja de datos indica que tiene un valor máximo de hasta 7 mV. También habrá efectos de tolerancia de resistencia que agregarán más errores.

Intente alterar el archivo de modelo del LM358 para ver si hay un valor de voltaje de compensación de entrada que pueda modificar para comprender mejor el problema. También intente aumentar la tensión de alimentación: el LM358 está "indicado" para funcionar a 3 voltios, pero hay poca información en la hoja de datos que le indica cómo podría funcionar.     

respondido por el Andy aka
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Su lM358 está configurado para una ganancia de 1. Andy está en lo cierto acerca del mal comportamiento de los chips cuando las entradas están cerca del suelo. El LM358 es un escarabajo malo. Podría reducir todos sus valores de registro en un factor de 10. Esto podría ser útil si ya ha realizado una PCB y no desea un cambio. Podría usar una mejor opamp, hay mejores dispositivos que son compatibles con pin. Podría ejecutar una fuente dividida en la que el LM 358 funcionará mucho mejor. Mejor aún, usted podría eliminar el opamp y ejecutarse directamente en el ADC.

    
respondido por el Autistic

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