Arduino + sensor de presión

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Soy de ingeniería mecánica y tengo poca experiencia práctica con Arduino y la electrónica. Me gustaría conectar un sensor de presión SX01DN con Arduino para leer los valores. Pero como lo menciona la hoja de datos, el voltaje de salida en FS es de 20 mV, por lo tanto, se necesita un amplificador OP. Hay un circuito en la página 7, pero para mí, es complicado de entender.

Apreciaré mucho si alguien puede ayudarme en este proyecto y también me ayudará a entender este circuito amplificador (o sugerir una versión más simple).

Gracias,

Z

    
pregunta Zeus Ex

3 respuestas

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Puede usar un solo amplificador de instrumentación (INA) para la tarea. Los principales criterios de selección:

  • Voltaje de compensación de entrada bajo . Como desea amplificar las señales de mV, debe ser lo más pequeño posible, ya que también se amplificará y puede generar un error significativo.
  • Baja polarización de entrada actual . Si el sensor tiene una alta impedancia, esta corriente producirá una caída de voltaje que traerá errores adicionales.
  • El menor ruido de baja frecuencia posible. El ruido producido por el amplificador en el rango de 0,1 Hz a 10 Hz debe ser mínimo, ya que la salida de su sensor se encuentra en la misma región. (La página 3 tiene una figura sobre el ruido de 0.1 Hz - 10 Hz del sensor).

Encontré el amplificador de instrumentación AD8237 de Analog Devices excelente para estos propósitos. Los parámetros mencionados anteriormente son los siguientes para este amplificador:

  • Voltaje de compensación de entrada : típicamente 30 uV, máx. 75 uV, la deriva es de 0,3 uV / ° C
  • Corriente de sesgo de entrada : típicamente 250 pA, máximo 650 pA
  • 0.1 Hz - ruido de 10 Hz : 1.5 uV pico a pico

Circuito de ejemplo:

Fue diseñado para una aplicación de medidor de tensión que también significa señales de salida baja (por ejemplo, 0 - 5 mV), como en su caso. Los valores de resistencia y los voltajes de alimentación serían diferentes en su caso, debe determinarlos de acuerdo con su aplicación y se recomienda leer la hoja de datos del amplificador.

    
respondido por el Bence Kaulics
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Necesitaría un amplificador de puente o AFE (Front End analógico). La forma más fácil es comprar un escudo para arduino. O puede comprar un clon Arduino desde dispositivos analógicos con amplificador de puente adicional. AD vende muchos tableros de calidad de grado industrial con ejemplos con su clon Arduino.

Esto podría ser un buen candidato para las necesidades de Arduino AFE: enlace

Las especificaciones de su puente sensor son válidas para un suministro de 12 V, pero no creo que importe si se pone un suministro de voltaje más bajo. Lo único es que la salida ahora será más baja, por lo que necesitaría calibrar su dispositivo.

EDITAR: Las salidas de su sensor de medidor normalmente son de 25 mV a 12 Vcc, por lo que podemos decir que tiene una sensibilidad de 25 mV / 12 V = 2.083 mV / V.

La celda de carga Tedeah Huntleigh Modelo 1042 utilizada para pruebas en el escudo EVAL-CN0216-ARDZ tiene una sensibilidad de 2 mV / V. Por lo tanto, la celda de carga sugerida AFE + ADC es una combinación perfecta para su necesidad.

EDIT2:

Se especifica que la placa funciona para una celda que tiene un voltaje de salida de intervalo completo de +/- 10mV. Por defecto, está configurado para la señal bipolar, pero puede cambiarlo a unipolar por la configuración del software, si lo desea. La resolución es de 15 bits para +/- 10 mV pico a pico, lo que aumentará a 14 bits si lo deja por defecto con una señal que cambia solo en una dirección (unipolar). La tensión de entrada se amplifica con G = 375. Sin embargo, el voltaje máximo aplicado es de 5v, por lo que el rango de entrada real es 5/375 = +/- 13mV, lo que puede darle un margen suficiente para el desequilibrio de compensación cero. Su sensor le dará como espec. el máximo de 25mV a 12v. S_max = 25mV / 12V = 2.083mV que puede dar el voltaje de salida máximo 5 * 2.083 = +/- 10.415mV. O el intervalo completo mínimo S_min = 15mV / 12V = 1.25mV / V; 5 * 1.25mV / V = +/- 6.25mV. Al amplificar la señal con el amplificador de instrumentación, se obtiene: 375 * 10.41mV = +/- 3.905V para una sensibilidad máxima o 375 * 6.25mV = +/- 2.343V para una sensibilidad mínima del sensor. Ambas regiones están bien en el rango de medición, podría esperar un poco menos de resolución usando un sensor menos sensible, pero podríamos decir que la resolución es verdadera de 13 bits sobre el rango de presión, a una tasa de muestreo de 9.5Hz.

Una cosa importante: necesitaría alimentar la placa Arduino con una fuente de alimentación externa de al menos 7VDC, ya que el voltaje de referencia de 5VDC se deriva del pin Vin con el uso de LDO. Entonces, no puedes usar esta placa y alimentar el Arduino desde el USB.

    
respondido por el Marko Buršič
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Si está realizando este proyecto con fines de hobby, vaya con HX711 ...

Encontrará un esquema y una biblioteca para Arduino en google.

este es el enfoque más simple ... no es necesario diseñar circuitos de amplificador operacional complicados.

Por favor, siga el enlace de referencia

enlace

    
respondido por el Satish Singupuram

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