Verwenden von Arduino Mega mit vielen Dehnungsmessstreifen

Ich war auf der Suche nach einem DMS-Schild für einen Arduino Mega. Ich habe diesen Link gefunden, den ich sehr nützlich fand:

http://www.osengr.org/Projects/Load-Cell-Shield/Load-Cell-Shield.html

Am Ende der oben verlinkten Webseite sind die Details zur Schaltung zum Download bereitgestellt.

Aber ich habe diesen Schild noch nicht gebaut, da ich auf ein paar Probleme gestoßen bin. Ich muss den Spannungsausgang von etwa 24 Dehnungsmessstreifen messen (in einer Halbbrückenkonfiguration). Also dachte ich daran, nur eine Wheatstone-Brücke auf dem Schild zu haben und alle Anzeigen abwechselnd mit derselben Brücke zu interagieren. Tut mir leid, wenn das albern klingt, aber ich hatte gehofft, dies mit einem Multiplexer zu erreichen (obwohl ich mehr darüber nachdenke, scheint es unmöglicher), also mache ich am Ende keine 12 Brücken.

Nehmen wir an, dass der vorherige Ansatz unmöglich ist und ich einzelne Brücken pro Dehnungsmessstreifenpaar herstellen muss. Könnte ich trotzdem einen 16-Kanal-MUX wie HEF4067B verwenden, damit jede Brücke abwechselnd Signalverstärkung und Analog-Digital-Wandlung durch den AD7730-Chip übernimmt? Dadurch möchte ich verhindern, dass für jede einzelne Brücke ein Verstärkerchip wie AD7730 oder INA126 verwendet wird. Außerdem wollte ich den Multiplexer verwenden, um die begrenzte Anzahl analoger Eingänge des Mega zu überwinden.

Auf diese Weise kann ich nur zwei analoge Pins auf dem Mega verwenden, um potenziell 32 Sensoren (16 Kanäle auf jedem analogen Pin) aufzunehmen. Findest du meine Denkweise vernünftig oder bin ich wirklich daneben?

Eigentlich denke ich, dass dies im Moment mein Hauptproblem ist, und was ich oben erwähnt habe, sind meine Gedanken / Lösungen. Ich entschuldige mich, wenn sie wirklich weit hergeholt sind, und ich schätze wirklich jede Hilfe in dieser Angelegenheit.

Vielleicht. Sehen Sie sich die Auswirkungen auf die Widerstände an und sehen Sie sich alle Offset- oder Vorspannungsströme und -spannungen an, die die Gates einführen können. Schauen Sie sich die Spezifikationen für die von Ihnen erwähnten El-Billig-Tore und einige teurere Tore mit höheren Spezifikationen an und sehen Sie, ob der Unterschied, den sie für Sie ausmachen, lohnenswert ist – oder wesentlich ist.

Antworten (2)

Ihr erster Ansatz wird wahrscheinlich nicht sehr gut funktionieren, da analoge Multiplexer keine gute Widerstandsanpassung zwischen den Kanälen aufweisen - im Fall von HEF4067B wird eine Fehlanpassung von bis zu 25 Ohm angegeben. Sie weisen auch einen variablen Ein-Widerstand über der Spannung auf:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ihr zweiter Ansatz sollte funktionieren, da kein Strom durch den MUX fließt, was bedeutet, dass der nicht übereinstimmende Widerstand keine großen Auswirkungen auf den Ausgangswert hat. Es kann immer noch zu Offset-Fehlern führen, die Sie pro Messgerät korrigieren müssen, aber Sie müssen sie unabhängig voneinander kalibrieren.

Eine andere Möglichkeit wäre, nach einem für Ihre Anwendung geeigneten analogen Frontend zu suchen. Es gibt Präzisions-DACs mit Differenzeingang, programmierbarer Verstärkung und Multiplex-Frontends, wie z. B. ADS1243 von TI, mit denen Sie Ihr gesamtes Frontend – Mux, Verstärkung und Umwandlung – in einem einzigen IC implementieren können.

Sehr geschätzt. Ich bewundere wirklich Ihre Fähigkeit, die Eigenschaften des Chips zu analysieren und die Grafik und ihre Beziehung zu meiner Anwendung zu verstehen. Könnten Sie mir bitte einige Nachschlagewerke, Videos usw. mitteilen, die hilfreich sein können, um die Idee mit "Widerstandsfehlanpassung", "R on" mit ihrer Beziehung zu MUX zu verstehen. Wenn Sie in meinem zweiten Ansatz erwähnen, dass kein Strom durch den MUX fließen wird, wie meinen Sie das und wie kann das sein? Außerdem liebe ich die dritte Option, die Sie erwähnt haben, wirklich und werde sie sicherlich prüfen.
Das Problem ist einfach Folgendes: Analogschalter haben einen erheblichen Widerstand - für den von Ihnen aufgelisteten liegt er in der Größenordnung von 100 bis 300 Ohm - und der Widerstand kann von Kanal zu Kanal variieren. Da Ihr Vorschlag erfordert (korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege) das Einfügen des analogen Mux in die Mitte der Brücke, fügt dieser Widerstand den effektiven Widerstand der Brückenwiderstände hinzu. Wenn der Widerstand der beiden Kanäle nicht genau gleich ist, tragen sie ungleichmäßig bei und bringen die Brücke aus dem Gleichgewicht. Wenn Strom durch sie fließt, erzeugt er eine Offset-Spannung, die sehr groß sein kann.
Bei Ihrer zweiten Option fügen Sie den analogen Schalter zwischen der Vollbrücke und dem Instrumentationsverstärker ein, und der Eingang des Instrumentationsverstärkers zieht tatsächlich sehr wenig Strom - im Fall des INA126 liegt er in der Größenordnung von Nanoamps - also tut er es Es spielt keine große Rolle, wenn die Widerstände für die beiden Kanäle nicht genau aufeinander abgestimmt sind, da sehr wenig Strom bedeutet, dass sich an ihnen sehr wenig Spannung entwickelt.

Ich denke, das wird in Ordnung sein.

Haben Sie ein Paar fester Widerstände, die den "Brückenkomplettierungspotentialteiler" für alle Halbbrückenschaltungen bilden. Dieser wird dauerhaft mit einem der Eingänge Ihres Instrumentenverstärkers verbunden. Alle aktiven Halbbrückenschaltungen sind mit einzelnen Ports des 4067 verbunden, wobei der gemeinsame Pin des 4067 mit dem anderen Eingangspin des InAmp verbunden ist.

Stellen Sie sicher, dass Ihre Erregerspannung alle Halbbrücken versorgen kann und Sie sollten im Geschäft sein.

Verwenden von Arduino Mega mit vielen Dehnungsmessstreifen
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v