Mehrere ADC-Messwerte in Arduino Uno mit INA125-Problemen

Zuerst verwendete mein System vier billige resistive Wägezellen (Maks 5 kg, Eingang 5 VDC), um den COG eines Quadrotors zu messen. Die Abmessungen der Messpfanne betragen 60 cm x 60 cm und sind aus Glas (Glasgewicht = 2080 Gramm) hergestellt, wobei jede Wägezelle in jeder Ecke der Pfanne installiert ist. Das System zur Messung der Gewichtsabweichung von 0 g bis 3500 g mit Arduino Uno (kundenspezifisch handgefertigtem) Vierkanal-ADC 10 Bit (A0-A3). Später werden Daten über ein WizFi210 an einen PC übertragen .

Die Wägezelle liefert einen linearen Differenzausgang (nach mehreren Anpassungen mit Multiturns in einer Wheatstone-Brücke ) von 0,1 mV bis 0,8 mV, und ich muss diese Ausgänge verstärken, damit mein Arduino Uno diese lesen kann, und ich habe acht INA125 s mit einem Dual verwendet - Stromversorgungskonfiguration.

Erstens werden vier INA125 als Instrumentenverstärker mit einer Verstärkung von 100 und einem Eingang vom Wägezellenausgang verwendet, und die anderen vier INA125 werden als Operationsverstärker (negative V in direkt mit Masse verbunden) verwendet, die die Ausgänge des Instrumentenverstärkers verstärken.

Die eigentlichen Probleme sind:

  1. Meine INA125 beeinflussen sich gegenseitig, während ich die Verstärkereinstellung eines INA125 geändert habe. Warum kann das passieren? Was soll ich machen?

  2. Zwischen den Arduino Uno ADC-Eingängen und den Operationsverstärkern habe ich Kondensatoren gesetzt (fungieren als Tiefpassfilter, Wert 9400 µF x2). Können diese Kondensatoren die ADC-Leseleistung beeinträchtigen?

  3. Warum ist mein ADC-Messwert in Arduino Uno wirklich instabil? Bei Verwendung eines Oszilloskops scheint es stabil zu sein.

Bitte befolgen Sie die grundlegenden Regeln zur Groß- und Kleinschreibung, um Ihre Frage besser lesbar zu machen.

Antworten (1)

Ich sehe hier keine offensichtlichen Gründe, aber Sie haben von niedriger Amplitude und hoher Verstärkung gesprochen, und hier kommt es auf eine gute Entkopplung und korrekte Erdung an. Es könnte sein, dass Ihr Problem nicht von einer schematischen (oder prinzipiellen) Ebene herrührt, sondern von einem Layoutproblem.

Wenn dies auf einem Steckbrett und nicht auf einer Leiterplatte erfolgt, stellen Sie sicher, dass sich Ihre Entkopplungskappen sehr nahe an allen Stromanschlüssen Ihrer Verstärker befinden.

Die beobachtete Kopplung zwischen dem INA könnte von den Stromleitungen oder der Masseleitung stammen.

Der hinzugefügte Kondensator verringert die Impedanz des Signals, das in den ADC eintritt, was gut ist. Der gewählte Wert ist jedoch RIESIG und kann einen sehr hohen ESR aufweisen. Wenn Ihr ADC beispielsweise mit 500 kHz abtastet, sind Ihre Kondensatoren bei dieser Geschwindigkeit nicht sehr effektiv. Dies könnte das Geräusch erklären, das Sie sehen.

Eine weitere Quelle des Rauschens an Ihrem ADC ist die Verkabelung. Sie müssen sicherstellen, dass das Signal und der GND zwischen Ihrem Board und dem Arduino sehr kurz sind.

Ich verstehe, danke, das ist wirklich hilfreich. Zwei weitere Fragen bitte (vielleicht scheint das nicht wichtig zu sein) Erstens, erzeugen Wägezellen (sehr niedrige Amplitude) Sinuswellen? warum kann das passieren? Zweitens, warum existiert die Schaltfrequenz des Schaltnetzteils noch in der Stromschiene? Sogar ich habe die Kondensatoren verwendet, um das zu entfernen (während das Labornetzteil dies nicht tut). Die Konfiguration meines Schaltnetzteils sind 2 Netzteile für + 12 V und -12 V, die sehr nahe beieinander installiert sind, die Masse mit dem Systemgehäuse verbunden.
Soweit ich weiß, sind die Wägezellen variable Widerstände. Sie liefern keine Sinuswellen. Wenn Sie irgendwo eine Sinuswelle messen, bedeutet dies, dass Ihre Verstärker instabil sind und dies die Quelle der Sinuswelle ist. Zweitens sendet Ihr Schaltnetzteil Rauschen an die Stromschienen. Es ist Ihre Aufgabe, dieses Rauschen herauszufiltern. Zum Beispiel: Fügen Sie nach dem Schaltnetzteil einen LC-Filter hinzu.
Danke. Ich hatte den Kondensator mit Tiefpassfilter direkt nach dem Instrumentenverstärker geändert (es funktionierte mit Tiefpassfilter 50 Hz) und ich habe die Verstärkung des Instrumentenverstärkers auf 100 X eingestellt Vin- mit Masse verbunden)
Ich bin Neuling in INA 125. Wenn V in - geerdet ist, während V in + die Signalquelle 20 mV ist (Dual-Supply-Modus -12 V und +12 V), kann ich das Signal auf 2 V verstärken? Gibt es irgendwelche Nebenwirkungen von dieser Konfiguration? Danke
Ich verstehe Ihre letzten Kommentare nicht und denke, es wäre besser, wenn Sie einige Zeit damit verbringen würden, Ihrer Frage einen Schaltplan hinzuzufügen. Bearbeiten Sie es einfach und verwenden Sie den eingebetteten Schaltplan-Editor. Es wäre viel einfacher, Ihr Problem zu verstehen.
Außerdem sagten Sie, dass Sie das 50-Hz-Rauschen nach Ihrem 100-fach-Verstärker filtern möchten. Abhängig von der Amplitude dieser 50 Hz ist es möglich, dass Ihr 100x-Verstärker bereits gesättigt ist. Sie sollten die Dinge immer filtern, bevor sie verstärkt werden. Wenn Sie einen Schaltplan bereitstellen, bin ich sicher, dass die Leute Ihnen dabei helfen würden. (Fragen zu Schaltungsproblemen ohne Schaltpläne werden hier normalerweise von der Community ignoriert.)