Wird bei der Verwendung von Wägezellen (oder allgemein Dehnungsmessstreifen) die Erregungsspannungsspezifikation als striktes Minimum angegeben – oder ist es nur eine Empfehlung, die man unterschreiten kann, solange man mit einer kleineren Vollaussteuerungsausgabe einverstanden ist?
Die Details:
Mit anderen Worten, ist es idealer für ein batteriebetriebenes Projekt (3-4 V):
Option A : Verwenden Sie die für 10 V empfohlene Wägezelle bei reduzierter Erregerspannung (z. B. 2,5 V)
Option B : Oder zuerst einen Aufwärtswandler verwenden und eine größere Erregerspannung (> 10 V) anlegen?
Ich habe Drucksensoren von Kulite verwendet, die für 10 V empfohlen wurden. Ich habe sie kontaktiert, weil ich mit einem Präzisionsnetzteil mit 3 V arbeiten wollte, und sie sagten "kein Problem", aber sie waren nicht bereit, die Offset-Genauigkeit zu "reduzieren".
Bei 10 V gaben sie an, dass der Offset +/- 5 mV des Nennwerts betrug. Der Skalenendwert betrug +/-100 mV und sie bestätigten, dass der Betrieb mit 3 V einen Skalenendwert von +/-30 mV haben würde, der Offset jedoch immer noch +/-5 mV betragen würde. Ich könnte damit leben und vielleicht kannst du es.
Viele Brücken werden mit Wechselstromerregung betrieben, um Gleichstromfehler in Verstärkern zu vermeiden, und vielleicht könnten Sie sie das auch fragen, denn wenn sie mit Wechselstrom betrieben werden können, ist sie wirklich ratiometrisch. Ein Wort der Warnung, die in einigen Brücken verwendeten Temperaturkompensationstechniken sind möglicherweise nicht linear - ich habe dies erwähnt gehört, aber nicht in Verbindung mit Dehnungsbrücken, die ich verwendet habe, daher lohnt es sich auf jeden Fall, mit dem Lieferanten zu sprechen.
Was ist Ihre Bandbreite in Bezug auf Rauschen? Wenn es niedrig ist, sollte eine digitale oder analoge Filterung sehr hilfreich sein. Setzen Sie in Bezug auf die Erregung eine Art Strombegrenzung in Ihre Erregung - Sie möchten nicht, dass ein Kurzschluss an den Leitungen zur Brücke die gesamte Versorgung nach unten zieht.
Wägezellen sind ratiometrisch, sodass die Ausgangsspannung proportional zur Erregerspannung ist. Der Betrieb mit einer niedrigen Erregerspannung reduziert, wie Sie festgestellt haben, die Vollskalenausgabe des Messgeräts. Dies ist kein wirkliches Problem, außer dass die differentielle Ausgangsspannung einer Wägezelle anfangs so niedrig ist.
Angenommen, Sie verwenden eine Vollbrücken-Wägezelle (alle vier Widerstände in der Wheatstone-Brücke sind tatsächliche Dehnungsmessstreifen), können Sie wahrscheinlich einen Ausgang von 3 mV/V erwarten. Bei 2,5 V Erregung haben Sie einen Ausgangswert von +/- 7,5 mV. Obwohl die Ausgangsimpedanz der meisten Wägezellen niedrig ist, kann Rauschen immer noch ein Problem darstellen. Beachten Sie, dass Sie bei einer Erregung von 2,5 V 12 dB SNR aufgeben.
In Ihrer Anwendung würde ich bei der niedrigeren Erregerspannung bleiben. Ein Aufwärtswandler fügt Rauschen hinzu, das mit Ihrem Sigma-Delta-ADC möglicherweise schwer zu unterdrücken ist.
(Nebenbei wird davon abgeraten, die maximale Wägezellenerregung zu überschreiten, da dies zu Selbsterwärmung und daraus resultierenden Fehlern aufgrund ungleichmäßiger Widerstandsänderungen führen kann.)
Die Wägezelle ist eine Wheatstone-Brückenkonfiguration. Sie erhalten unabhängig von der Versorgungsspannung einen Spannungsunterschied. Die wichtigere Frage ist, was verträgt Ihre Instrumentierung? Um eine solche kleine Versorgung zu betreiben, benötigen Sie einen CMOS-Rail-to-Rail-Instrumentenverstärker. Bei einer kleineren Spannungsdifferenz wird mehr Verstärkung benötigt.
KalleMP