0-5 वी रेंज के लिए स्केल 30-50 एमवी सिग्नल

Question

मेरे पास एक सीओ ₂ सेंसर है जो सिग्नल सिग्नल 30-50 एमवी आउटपुट करता है। मुझे उच्चतम माप के साथ अपने माइक्रोकंट्रोलर के लिए इन वोल्टेजों का 0-5 वी तक अनुवाद करने की आवश्यकता है। मैं समझता हूं कि मैं 3-5 वी की सीमा तक गैर-इनवर्टिंग ऑप-एम्प सर्किट का उपयोग करके वोल्टेज को बढ़ा सकता हूं, लेकिन बेहतर रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए उस रेंज को 0-5 वी तक विस्तारित करना संभव है सेंसर का मान?

Comments

क्या आप कृपया छवि को ठीक कर सकते हैं

— डीन

डीन - मैंने 101 ओम को रोकनेवाला मान अपडेट किया है अगर आपका मतलब है।

— नेफ्यूमेवना

इस प्रश्न को पोस्ट करने के बाद से, मुझे एहसास हुआ कि मैंने डेटा शीट को गलत तरीके से पढ़ा था और आउटपुट रेंज गलत है। मुझे उस विशेष सेंसर पर अतिरिक्त प्रलेखन भी मिला है जिसका मैं उपयोग कर रहा हूं। मैंने यहां एक नया प्रश्न पोस्ट किया है । इस पोस्ट की प्रतिक्रियाएं इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायरों की अवधारणा को समझने के लिए शुरू करने में उपयोगी रही हैं।

— न्यूफॉन्चिंग

Answer 1

30 mV ऑफसेट को घटाने के लिए आप एक अंतर एम्पलीफायर का उपयोग कर सकते हैं ।

जब R1 = R2 और R3 = R4 ट्रांसफर फ़ंक्शन है

$V_{OUT} = \dfrac{R3}{R1}(V_2 - V_1)$

इसलिए V1 को 30 mV पर सेट करें और R3 = 250 R1 चुनें। $\times$

अंतर एम्पलीफायरों के साथ एक समस्या यह है कि R1 30 एमवी ऑफसेट प्राप्त करने के लिए रोकनेवाला विभक्त को लोड करेगा, ताकि आपको प्रतिरोधों को पुनर्गणना करना पड़े, और वी 2 में एक इनपुट प्रतिबाधा भी होगी जो माप को विकृत कर सकती है।

एक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर समाधान है।

अधिकांश इंस्ट्रुमेंटेशन एम्पलीफायरों में बफरिंग इनपुट चरण के साथ अंतर एम्पलीफायरों होते हैं। इनपुट चरण लाभ को निर्धारित करता है, जबकि अंतर चरण आमतौर पर एक 1 एम्पलीफायर होता है। प्रवर्धन तो है$\times$

$V_{OUT} = \dfrac{2 R2}{R1}\cdot \dfrac{R4}{R3} (V_2 - V_1)$

माइक्रोचिप MCP6N11 एक उपयुक्त उपकरण है।

Comments

बस जोड़ने के लिए, यदि आप चाहते थे कि आप इसे दो ओपैंप के साथ कर सकते हैं, क्योंकि आप केवल माइक्रोफोन इनपुट के इनपुट प्रतिबाधा के बारे में परवाह करते हैं। अन्य इनपुट सिर्फ एक वोल्टेज विभक्त है, इसलिए आप इनपुट प्रतिरोध की भरपाई के लिए अपने प्रतिरोधों को समायोजित कर सकते हैं, और फिर एकता माइक्रोफोन इनपुट को बफर कर सकते हैं

— BeB00

Answer 2

एक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर वह है जो आपको यहां चाहिए (हालांकि विस्तार के लिए कुछ ध्यान के साथ एक opamp इस्तेमाल किया जा सकता है)
आपकी आपूर्ति (एकल, दोहरी) के आधार पर आपको सावधान रहने की आवश्यकता है। एक भी आपूर्ति (जैसे 0-5V) का उपयोग कर यदि आप सुनिश्चित InAmp अपने इनपुट संकेतों के स्तर है, जो हो जाएगा 30-50mV रिश्तेदार भूमि पर (ताकि इनपुट रेंज जमीन को शामिल करना चाहिए) का सामान्य तरीका आदानों संभाल कर सकते हैं करना चाहिए
के बाद से इसके अलावा आपके आउटपुट में ग्राउंड (और पावर रेल शामिल है यदि 5 वी आपूर्ति का उपयोग करके) आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि आउटपुट पूरी तरह से दोनों रेलों को स्विंग कर सकता है। कई InAmps इन चीजों में से कोई भी नहीं करते हैं। LTC2053 , / विकल्प में रेल के लिए एक रेल है के रूप में MCP6N11 स्टीवन उल्लेख है।

EDIT - LTC2053 उपयुक्त नहीं होगा क्योंकि इनपुट प्रतिबाधा पर्याप्त नहीं है। MG811 डेटाशीट> 100G like के इनपुट प्रतिबाधा के साथ एक Opamp / Inamp की आवश्यकता को निर्दिष्ट करता है, इसलिए MCP6N11 स्टीवन अनुशंसाओं की तरह कुछ की आवश्यकता है। इसमें का इनपुट प्रतिरोध है$10^{13}\Omega$$10\ T\Omega$

वैसे भी, जब तक आप ऊपर के साथ ध्यान रखते हैं, सेटअप बहुत सरल है। Inverting इनपुट पर 30mV लागू करें, गैर-inverting इनपुट के लिए संकेत और (5V - 0V) / (50mV-30mV) = 250 के लिए लाभ प्राप्त करें।

यहाँ LT1789 InAmp के साथ एक दोहरी रेल (+ -5 V) उदाहरण सर्किट है :

सिमुलेशन:

एकल आपूर्ति LTC2053 सर्किट (सिमुलेशन नहीं दिखाया गया है क्योंकि यह ऊपर जैसा है):

Comments

हमेशा के लिए लोगों को उजागर के +1 कितना आसान है सर्किट अनुकरण करने के लिए है

— justing

Answer 3

इस तरह से एक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर का उपयोग करें ।

चूँकि आप 30-50mV को 0-5V, 5V / (50mV-30mV) = 250 का लाभ देना चाहते हैं। लाभ अवरोधक का चयन करने के लिए डेटाशीट का उपयोग करें। मेरे उदाहरण के लिए, G = 1 + (100k / Rg), इसलिए 40g ओम के लिए Rg = 100k / (G-1)। इन मूल्यों को बहुत सटीक होने की आवश्यकता है, और जब संदेह में यह थोड़ा बड़ा होता है और थोड़ी सी अवधि का त्याग करता है। जब से आप 0-5 वी चाहते हैं, आप संदर्भ वोल्टेज को 2.5 वी पर सेट करना चाहेंगे क्योंकि यह स्पैन के बीच में है। उसके लिए एक संदर्भ डायोड का उपयोग करें।