Wie kann ich die Ausgangsimpedanz eines Beschleunigungssensors senken?

Ich plane, einen Beschleunigungsmesser mit einem Mikrocontroller zu verwenden, um die Beschleunigung zu messen. Das Problem, auf das ich gestoßen bin, ist, dass der ADC in PIC-Mikrocontrollern erfordert, dass das angeschlossene analoge Gerät eine Ausgangsimpedanz von weniger als 10 kOhm hat, aber typische Beschleunigungsmesser eine Ausgangsimpedanz von 32 kOhm haben.

Ein Vorschlag ist, einen Rail-to-Rail-Operationsverstärker mit niedrigem Eingangsoffset zu verwenden, um als Puffer zum Senken der Ausgangsimpedanz zu fungieren, aber ich bin mir nicht ganz sicher, wie das funktioniert.

Irgendwelche Vorschläge?

Alternativ können Sie einen Beschleunigungssensor mit digitaler Schnittstelle ausprobieren.
...oder eine mit stärkerem Ausgangspuffer integriert.

Antworten (1)

Ein Vorschlag ist, einen Rail-to-Rail-Operationsverstärker mit niedrigem Eingangsoffset zu verwenden, um als Puffer zum Senken der Ausgangsimpedanz zu fungieren, aber ich bin mir nicht ganz sicher, wie das funktioniert.

Ich würde vorschlagen...

... Verwendung eines Rail-to-Rail-Operationsverstärkers mit niedrigem Eingangs-Offset, der als Puffer dient, um die Ausgangsimpedanz zu senken. ;-)

Auf der einfachsten Ebene ist ein Verstärker eher etwas, das etwas ausgibt, als dass etwas hineingeht, aber je nach Semantik können Sie auf Wunsch auch das Gegenteil erreichen.

Der Operationsverstärker (OA) lässt sehr wenig Strom fließen (idealerweise null). Dazu muss er für die Quelle als sehr großer Widerstand zwischen dem Eingang und der Referenz (typ. "Masse") erscheinen und alles andere auf der Leitung isolieren.

Auf der Ausgangsseite liefert der Verstärker eine Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung multipliziert mit seiner internen Verstärkung (Rückkopplung kann die Verstärkung modifizieren), unabhängig davon, was sonst noch an den Ausgang angeschlossen ist (Idealfall, aber praktische OA's kommen ziemlich nahe).

Daher erscheint der OA für die Last, wenn man auf den Ausgang des Verstärkers zurückblickt, wie ein sehr kleiner Widerstand (idealerweise 0) in Reihe mit einer sehr starken Spannungsquelle.

Also da!

Folglich hat der Eingang einen hohen Widerstand (Impedanz im komplexen Fall), der Ausgang einen niedrigen Widerstand und Sie haben Ihre Impedanztransformationsfunktion.

Pragmatisch hat der Verstärker einfach den ADC vom Beschleunigungsmesser getrennt, indem er dem Beschleunigungsmesser seine Eingangsseite (hohe Impedanz, damit der Ausgang des Beschleunigungsmessers zufrieden ist) und dem ADC seine Ausgangsseite (niedrige Impedanz, damit der ADC-Eingang zufrieden ist) zeigt.

Hoffentlich hilft Ihnen das dabei, die Terminologie intuitiv zu verstehen. Beifall!

+1, Sehr schön geschrieben. Vielleicht einen Schaltplan hinzufügen?
Vielleicht kann dafür ein Operationsverstärker auf dem PIC verwendet werden?