Verwendung eines Niederspannungs-Audioverstärkers mit einer Wägezelle

Ich versuche, eine Waage zu hacken, damit ich die Daten auf meinem Arduino lesen kann. In der Waage befinden sich vier Piezosensoren, einer an jedem Fuß. Offensichtlich kann ich nicht einfach direkt von den Sensoren lesen, also habe ich einige LM386N 400mW Niederspannungsverstärker gekauft.

Ich verbrachte einige Zeit online damit, nach einfachen Gebrauchsanweisungen zu suchen, leider konnte ich keine finden. Hier ein Bild des einfachen Aufbaus:

Aufstellen

EDIT: Ich habe erst kürzlich gelesen, dass Wägezellen NICHT piezoelektrische Sensoren sind (ich habe mich geirrt, dass sie es sind). Und in diesem Fall verwenden die meisten Haushaltswaagen Wägezellen. So. Sind die IC-Komponenten, die ich habe, korrekt? oder brauche ich ein anderes Teil?

Du hast die Stromversorgungsanschlüsse zu deinen Verstärkern vergessen ;o)
Nun, es ist überhaupt nichts angeschlossen! Haha.

Antworten (2)

Audioverstärker sind im Allgemeinen nicht geeignet, um die Ausgänge von Wägezellen (Dehnungsmessstreifen) zu verstärken. Dies liegt daran, dass Audio eine niedrigere Frequenzgrenze hat. Die meisten Audioverstärker blockieren Gleichstrom oder erwarten, dass ihr Eingang über einen Kondensator wechselstromgekoppelt ist. Dies ist für Audio in Ordnung, sogar wünschenswert, aber nicht gut für die sehr niederfrequenten Signale, die von Dehnungsmessstreifen kommen.

Es ist möglich, dass einige "Audio"-Verstärker gleichstromgekoppelt sind, insbesondere wenn es sich nur um Chips handelt. Diese können jedoch immer noch schwierig als allgemeine Instrumentenverstärker verwendet werden, da der DC-Offset in der Audioanwendung keine Rolle spielte. Es ist wahrscheinlich ziemlich groß und vielleicht nicht einmal spezifiziert, weil es niemanden interessieren würde, wenn das Gerät wie vorgesehen verwendet wird. Es kann auch Probleme mit der Eingangsimpedanz geben.

Was Sie wollen, ist ein Instrumentenverstärker oder zumindest ein Präzisions-Operationsverstärker. Welche Sie benötigen, hängt teilweise davon ab, wie der Sensor angeordnet ist und was genau seine Ausgangssignale sind. Einige sind differentiell, in diesem Fall wäre der Instrumentenverstärker am besten. Diese Verstärker haben eine hohe Eingangsimpedanz, eine bekannte feste Verstärkung und echte Differential-Frontends (was eine gute Gleichtaktunterdrückung bedeutet).

Wir können wahrscheinlich genauer sein, wenn Sie genauer erklären, was genau aus Ihrem Sensor kommt.

Was ich also will, ist ein rauscharmer, driftarmer Operationsverstärker?
Nach dem, was ich gelesen habe, geben diese Wägezellen sehr kleine Änderungen von etwa 2 bis 6 Millivolt aus. Was der Arduino nicht erkennen kann. Ich brauche es auf 1 bis 5 Volt verstärkt.
@charles: Ich glaube die 2-6 mV. Ist dies jedoch massebezogen? Differential? Wie wird der Sensor mit Strom versorgt? Wie viele Kabel gehen insgesamt zum Sensor?
Oh, ich habe ein Bild mit dem Sensor verknüpft. Es hat drei Drähte, schwarz, rot und weiß. Ich nahm an, dass Schwarz GND ist, Rot 5 V, Weiß wird ausgegeben.

Ich würde auch zum Instrumentenverstärker greifen. Der LM386 taugt nur als Audio-Verstärker, und auch nur dann, wenn man Sound will, ohne Qualitätsfragen. Aus dem Schaltplan des 386 glaube ich nicht, dass die DC-Verstärkung, auf die sich Olin bezieht, das Problem sein wird, sondern einfach die Verstärkung. Dieser ist auf 20 eingestellt und Sie können ihn auf 200 erhöhen. Das war's. Aber für den 200 scheint das Datenblatt eine Kondensatorkopplung zu wollen, so dass das für Gleichstrom nicht funktioniert. Ein Gewinn von 20 ist viel zu niedrig.

Wie auch Olin sagt, ist ein Instrumentenverstärker die beste Lösung, aber ein guter Operationsverstärker wird es auch tun. Sie benötigen einen mit niedrigem Bias-Strom, vorzugsweise FET-Eingängen, und einer niedrigen Offset-Spannung. Der MAX4208 hat hervorragende Werte mit 1 pA Bias-Strom und maximal 20 µV Offset, ist aber nicht billig. Der MCP6061 ist ein Operationsverstärker mit ebenfalls niedrigem Eingangs-Bias-Strom, aber etwas höherer Offset-Spannung, aber viel billiger.