Arduino Forum

International => Italiano => Hardware => Topic started by: skaxxo on Jan 17, 2013, 10:57 pm

Title: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 17, 2013, 10:57 pm
Salve

Mi è stato passato un progetto su cui sto lavorando e ho notato che il tipo ha messo un amplificatore operazionale per alzare un pò il segnale da un sensore: il sensore tira fuori meno di 1v.



Sto cercando di fare un pò di debug "teorico" e siccome non sono bravvissimo in elettronica chiedo a voi.
Al pin 2 di questo schema ho il segnale del sensore e al pin 1 dovrei avere il segnale amplificato da collegare ad arduino in un ingresso analogico.

1. sbaglio o lo schema è errato? non è nè invertente nè non-invertente. Erro?
2. devo usare uno schema invertente o non invertente?
3. devo mettere delle resistenze a Rin e Rf o no?

vi prego: non sparatemi link a wikipedia o cose del genere (ho seguito anche qualche videolezione su youtube)... già li ho visti e mi è venuto mal di testa.

Grazie
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: uwefed on Jan 17, 2013, 11:19 pm
lo schema é errato.
Un amplificatore operazionale messo come adattatore di impedenza (guadagno 1) va collegato l' uscita all' entrata negativa e il segnale al entrata positiva.


Ci sono 2 regole pratiche per poter calcolare un circuito con un operazionali:
La differenza di tensione tra le due entrate é 0. (in pratica l' offset ma normalmente non si deve considerarlo) e la resistenza delle entrate é infinita(in pratica é molto grande e percui non si deve considerare). Il guadagno é molto alto >100000. percui una differenza di tensione tra le 2 entrate viene amplificata. per arrivare a 5V basta giá una differenza della grandzza meno di 50µV.
per fare un amplificatore serve sempre una retroazione negativa.

Nel circuito l' entrata positiva é a massa (0V).
Se la tensione dell' entrata negativa é maggiore di 0V l' uscita é quasi a Massa. Se la tensione dell'entrata negativa é minore di 0V (di poco perché senó rompi l'operazionale l' uscita é a quasi +5V (dipende dal tipo di operazionale di quanto l'ucita puó avvicinarsi alla tensione di aliemntazione.

Ciao Uwe
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 17, 2013, 11:22 pm

lo schema é errato.


Grazie uwe

Sono stato ore a capire se ero io o lui ad aver disegnato male!
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: menniti on Jan 18, 2013, 10:02 am
e comunque con un segnale inferiore ad 1 V, se non parli di pochi mV, puoi benissimo adoperare un comune transistor NPN per l'amplificazione
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: uwefed on Jan 18, 2013, 10:30 am


lo schema é errato.


Grazie uwe

Sono stato ore a capire se ero io o lui ad aver disegnato male!

Era LUI.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 28, 2013, 08:50 pm
Potrebbe andare così?

http://img526.imageshack.us/img526/750/final2ye.png
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: uwefed on Jan 29, 2013, 02:10 am
Quel Operazionale fa da comparatore e non amplifica niente. Da un H sopra una certa tensione e un L sotto. se hai una tensione vicino al punto di cambio e una leggero disturbo sopra l' uchita cambia di contuna. é emglio usare un circuito comparatore con isteresi.

Ciao Uwe
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 29, 2013, 10:23 am
Quel Operazionale fa da comparatore e non amplifica niente.


Grazie uwe.

Sono un pò confuso, forse non ho esposto bene il mio problema: il segnale che proviene dal sensore (alimentato a 12v) è molto simile ad un rotary encoder, ad ogni giro emette un piccolo segnale minore di un 1v.

Il tipo mi ha detto di disegnare un comparatore proprio in quella configurazione ( http://img526.imageshack.us/img526/750/final2ye.png ), non so il perchè e siccome ho un pochino più di fiducia in "voi" del forum ho voluto esporre il mio problema anche a voi (due opinioni sono meglio di una... in particolar modo se rischio di far danni!).... forse con parole sbagliate chi lo sa!

Dunque, tu dici che devo configurare così: http://img827.imageshack.us/img827/5857/bhgh.png ? giusto?

Grazie

Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: astrobeed on Jan 29, 2013, 10:33 am
Il tuo schema è voltage follower, ovvero la tensione in uscita è identica a quella in ingresso però ti permette di passare da una condizione di alta impedenza, tipica di molti sensori, ad una condizione di bassa impedenza, ovvero non amplifichi la tensione del sensori, amplifichi la corrente.
Nel tuo caso ti serve, come ti ha già detto Uwe, un comparatore con isteresi dove le due soglie devono essere sufficientemente lontane dalla zona di incertezza del segnale, magari se ci dai qualche dettaglio in più, p.e. il datasheet, sul sensore che devi utilizzare è possibile darti uno schema corretto.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 29, 2013, 10:36 am
magari se ci dai qualche dettaglio in più, p.e. il datasheet, sul sensore che devi utilizzare è possibile darti uno schema corretto.


purtroppo il sensore ci è sconosciuto, sul transistor vi è riportato questo: 11A/114
ma google non ci da molti risultati...

...quindi lo schema finale (ditemi di si!) è questo?: http://img827.imageshack.us/img827/5857/bhgh.png
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: astrobeed on Jan 29, 2013, 10:43 am

...quindi lo schema finale (ditemi di si!) è questo?: http://img827.imageshack.us/img827/5857/bhgh.png


Ti ho ho già detto di no  :D
Ma questo segnale <1V è di tipo analogico oppure è digitale, ovvero passa da quasi 0V a quasi 1V senza valori intermedi ?
Nel caso che il segnale sia digitale puoi misurare con un tester quali sono le tensioni dei due stati logici ?
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 29, 2013, 10:45 am

Ti ho ho già detto di no  :D


allora non ho capito niente... ;(


Ma questo segnale <1V è di tipo analogico oppure è digitale, ovvero passa da quasi 0V a quasi 1V senza valori intermedi ?
Nel caso che il segnale sia digitale puoi misurare con un tester quali sono le tensioni dei due stati logici ?


è analogico (pare)
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: astrobeed on Jan 29, 2013, 10:50 am
Se è analogico allora ti serve un vero e proprio amplificatore e non un comparatore, però se non ci dai gli estremi di tensione di questo segnale è difficile darti uno schema definitivo, serve anche sapere quanta banda occupa.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: menniti on Jan 29, 2013, 11:10 am
Tris, a volte sei irriconoscibile. Però è chiaro che da un lato ti tieni abbottonato e dall'altro pretendi un aiuto, non esistono queste vie di mezzo, quindi o di decidi di metterti a disposizione e parlare chiaro oppure arrangiati ]:D

Scrivi "ad ogni giro emette un piccolo segnale minore di un 1v."

Domande:
per l'intera durata del giro la tensione misurata col tester è 0?
cioè hai sempre 0V ed una volta ogni giro hai circa 1V?
Questo impulso di circa 1V ha sempre la stessa ampiezza? (p.es. 700mV)
Oppure varia, e se varia da cosa dipende?
Questo impulso ha sempre la stessa durata o ad ogni giro dura un tempo differente prima di tornare a 0?

e mo', caro mio, o rispondi a tutte le domande come si deve o chiudi il Topic :smiley-mr-green:
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 29, 2013, 01:20 pm

Tris, a volte sei irriconoscibile. Però è chiaro che da un lato ti tieni abbottonato e dall'altro pretendi un aiuto, non esistono queste vie di mezzo, quindi o di decidi di metterti a disposizione e parlare chiaro oppure arrangiati ]:D


Recentemente, ad ogni cosa che scrivo sul forum, nessuno mi risponde.... quindi scrivo ciò che mi serve... ;(
Comunque tutto l'accrocchio è sempre per il raymarine st50, di cui ho già aperto un topic senza nulla di fatto (leggi sopra): http://arduino.cc/forum/index.php?topic=135779.0

Così mi sono messo in contatto con questo spagnolo che mi ha gentilmente passato tutto, MA disegna una cosa, ne scrive un altra e voi me ne dite un altra ancora... ed io non so più che pensare.

Questo è il punto.... PROF!



Scrivi "ad ogni giro emette un piccolo segnale minore di un 1v."

Domande:
per l'intera durata del giro la tensione misurata col tester è 0?
cioè hai sempre 0V ed una volta ogni giro hai circa 1V?
Questo impulso di circa 1V ha sempre la stessa ampiezza? (p.es. 700mV)
Oppure varia, e se varia da cosa dipende?
Questo impulso ha sempre la stessa durata o ad ogni giro dura un tempo differente prima di tornare a 0?

e mo', caro mio, o rispondi a tutte le domande come si deve o chiudi il Topic :smiley-mr-green:


NON l'ho misurato io l'impulso, ma l'ha misurato lo spagnolo con un oscilloscopio... io al massimo ho un tester più cinese di me ;(

Mi era venuto in mente anche a me di misurare l'impulso con il tester, ma pensavo fosse una misurazione fin troppo spartana! Per questo ancora non l'ho fatto.

Prometto che oggi mi metto con il tester e misuro tutto... però mi dareste (per favore e per piacere) una piccola mano a capire come amplificare sto benedetto impulso??

Eventualmente, giusto per generare contenuti (ci tengo sempre a generare contenuti un pò ovunque), questa è la documentazione che ho trovato qui e lì per la rete:

1. Manuale ufficiale: http://localhostr.com/files/naYjtMG/ST50Wind.pdf
2. Un tipo che vende i sensori ad hoc su ebay: http://localhostr.com/files/sMRjOYQ/Wind_Sensors.pdf

Il progetto (se funzionerà) sarà open e pubblicato... ma aiutatemi, solo sono un "programmatore" ;(

Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: astrobeed on Jan 29, 2013, 01:47 pm

Comunque tutto l'accrocchio è sempre per il raymarine st50


Magari se dicevi subito che devi leggere un SS94A era meglio  :D
Dal tuo ST50 hai due distinte uscite, una puramente digitale sotto forma di impulsi che rappresentano la velocità del vento, una sotto forma di due distinte letture analogiche, gli SS94A, che ti dicono la direzione del vento, serve un pochino di trigonometria per combinare i due valori e ottenere l'angolo.
Il SS94A è un sensore magnetico di precisione di tipo raziometrico, ovvero il segnale in uscita è direttamente proporzionale alla tensione di alimentazione, come prima cosa devi verificare se l'anemometro è dotato di un suo regolatore di tensione interno altrimenti dovrai provvedere tu ad alimentarlo tramite uno esterno.
Adesso non devi fare altro che usare il tuo tester cinese e misurare la tensione massima e minima che ottieni girando lentamente la banderuola per la direzione del vento, una volta che ci fornisci questi dati "magicamente" apparirà lo schema dell'amplificatore che ti serve.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 29, 2013, 01:54 pm


Comunque tutto l'accrocchio è sempre per il raymarine st50


Magari se dicevi subito che devi leggere un SS94A era meglio  :D
Dal tuo ST50 hai due distinte uscite, una puramente digitale sotto forma di impulsi che rappresentano la velocità del vento, una sotto forma di due distinte letture analogiche, gli SS94A, che ti dicono la direzione del vento, serve un pochino di trigonometria per combinare i due valori e ottenere l'angolo.
Il SS94A è un sensore magnetico di precisione di tipo raziometrico, ovvero il segnale in uscita è direttamente proporzionale alla tensione di alimentazione, come prima cosa devi verificare se l'anemometro è dotato di un suo regolatore di tensione interno altrimenti dovrai provvedere tu ad alimentarlo tramite uno esterno.
Adesso non devi fare altro che usare il tuo tester cinese e misurare la tensione massima e minima che ottieni girando lentamente la banderuola per la direzione del vento, una volta che ci fornisci questi dati "magicamente" apparirà lo schema dell'amplificatore che ti serve.



E più o meno questo lo avevo capito, leggendo il blog dello spagnolo e per fortuna ho già tutto il codice.
Ma il problema, per ora, non sono gli  SS94A.
Per quelli dovrei usare un partitore di tensione (così come ho disegnato nei miei schemi), non ci sono regolatori di tensione interni (guarda http://localhostr.com/files/sMRjOYQ/Wind_Sensors.pdf).

Il problema, per ora, è solo nell'anenometro (e non la veletta), che usa un sensore (pare) magnetico 11A/114.
Ed è questo sensore che da l'impulso minore di 1v.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: astrobeed on Jan 29, 2013, 02:01 pm

Il problema, per ora, è solo nell'anenometro (e non la veletta), che usa un sensore (pare) magnetico 11A/114.


Ti vuoi decidere a fare questa benedetta misura che ti ho chiesto ? Se non lo fai te la scordi una soluzione.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 29, 2013, 02:24 pm
Ti vuoi decidere a fare questa benedetta misura che ti ho chiesto ? Se non lo fai te la scordi una soluzione.


Mi sa che non funziona proprio nulla.

L'anemometro emette 9.35v fissi

Un sensore hall: 9v fissi
L'altro: 11.48v fissi

Mi sa che mi è stato prestato proprio perchè non funzinoava nulla... possibile?
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: PaoloP on Jan 29, 2013, 02:32 pm
Alla faccia dei milliV.  :smiley-eek:
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 29, 2013, 02:35 pm
E' tutto fisso qui... non varia proprio nulla.

Da uno dei manuali leggo: "The voltage should pulse from about 2.1 volts to close to 8 volts. If the wind is driving the anemometer too fast, the voltmeter may not be able to read the pulses. If the rotational speed of the anemometer is less than one rotation per second you should see the pulses. If you do not see pulses at a slow rotational speed, then the sensor has failed."

Basta, lo restituisco.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: menniti on Jan 29, 2013, 02:35 pm
alla faccia dei mV sì ]:D
Praticamente hai aperto un Topic sulla base di ciò che ti è stato detto senza fare un minimo di verifiche?
Se hai valori fissi ed immutabili, insensibili alla rotazione dell'anemometro ed a quella della banderuola, penso proprio che sia rotto, forse dovresti provare a chiedere a chi te l'ha prestato cosa si aspettava da te ;) magari ora ti affibbia la colpa e lo vuole nuovo :smiley-sad-blue:
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Jan 29, 2013, 02:38 pm
Praticamente hai aperto un Topic sulla base di ciò che ti è stato detto senza fare un minimo di verifiche?


La chiamo raccolta di informazioni e documentazione.  :D

magari ora ti affibbia la colpa e lo vuole nuovo :smiley-sad-blue:


Tiè!
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: astrobeed on Jan 29, 2013, 02:51 pm
Sicuro di aver collegato correttamente il tutto ? Mi pare improbabile che di tre sensori distinti non ne funziona nemmeno uno.
Il sensore per la velocità del vento è questo (http://it.mouser.com/pdfdocs/SS360NTSS360STSS460SProductSheet.pdf), è un comunissimo switch hall, ovvero quando il campo magnetico supera la soglia l'uscita va alta, quando il campo magnetico va sotto la soglia (quella inferiore è diversa da quella superiore) l'uscita va bassa, la tensione in uscita non è <1V, è quasi la tensione di alimentazione del sensore che può essere compresa tra 3 e 24V.
Per misurare la velocità del vento non devi fare altro che contare gli impulsi positivi nell'unità di tempo e poi convertirli nell'unità di misura che preferisci, però senza sapere un valore di riferimento, che dipende da come sono fatte le palette, puoi tararlo solo con lo spannometro.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Apr 09, 2013, 09:37 pm
Oggi ho portato l'anemometro in un lab all'università e lo abbiamo attaccato ad un oscilloscopio... funziona funziona!
Era il mio multimetro che non leggeva bene...

E' proprio vero: sono i giusti utensili che ti fanno capomastro!
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: leo72 on Apr 09, 2013, 11:02 pm

Oggi ho portato l'anemometro in un lab all'università e lo abbiamo attaccato ad un oscilloscopio... funziona funziona!
Era il mio multimetro che non leggeva bene...

E' proprio vero: sono i giusti utensili che ti fanno capomastro!

Che partano le fustigazioni!  ]:D
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: menniti on Apr 10, 2013, 01:38 am
ci rinuncio, forse è passato più di un anno da quando l'imploravo di non comprare più cag.... e spendere qualche euro per attrezzarsi nella decenza, ma sto guaglione tien'a capa tosta ]:D
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: PaoloP on Apr 10, 2013, 11:51 am

Oggi ho portato l'anemometro in un lab all'università


Ma soprattutto, per essere passati 45 giorni dall'ultimo messaggio.... quanto è lontano questo laboratorio?  :smiley-mr-green:
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: astrobeed on Apr 10, 2013, 12:11 pm

  quanto è lontano questo laboratorio?  :smiley-mr-green:


Con tutti gli scioperi dei mezzi, quelli dei netturbini, l'aumento del prezzo dei biglietti, 45 giorni è un buon tempo  :smiley-mr-green:
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: Etemenanki on Apr 10, 2013, 12:37 pm
LOL ...


Ma scusa, se e' un Hall, avra' l'uscita impulsiva, 1 (o tot, dipende da quanti magneti ha l'anemometro) impulsi per giro, da contare in seguito ... allora il problema dov'e' ? ... un banalissimo transistor con 2 resistenze ti da tutta l'uscita che vuoi ...  :P
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Apr 10, 2013, 01:45 pm


Oggi ho portato l'anemometro in un lab all'università


Ma soprattutto, per essere passati 45 giorni dall'ultimo messaggio.... quanto è lontano questo laboratorio?  :smiley-mr-green:


Perchè non sapevo dell'esistenza di un laboratorio con attrezzature da laboratorio vecchio stile... troppi pc et simili oggigiorno :)


ci rinuncio, forse è passato più di un anno da quando l'imploravo di non comprare più cag.... e spendere qualche euro per attrezzarsi nella decenza, ma sto guaglione tien'a capa tosta ]:D


Il discorso è un pò più ampio... un oscilloscopio è un oscilloscopio! ma senza un background di elettronica che me ne faccio? :)
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: Etemenanki on Apr 10, 2013, 03:59 pm

Il discorso è un pò più ampio... un oscilloscopio è un oscilloscopio! ma senza un background di elettronica che me ne faccio? :)


... sono degli ottimi fermaporte ... :P :D

scherzo ... ma a volte anche un'oscilloscopio del cavolo come quei DSO 062 LCD da 20KHz massimi che trovi in giro a 60 dollari, ti possono aiutare a risolvere qualche problema, e senza dover per forza imparare tutto sugli oscilloscopi ;)
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Apr 10, 2013, 04:04 pm

scherzo ... ma a volte anche un'oscilloscopio del cavolo come quei DSO 062 LCD da 20KHz massimi che trovi in giro a 60 dollari, ti possono aiutare a risolvere qualche problema, e senza dover per forza imparare tutto sugli oscilloscopi ;)


spara un paio di nomi va... che ci faccio un pensierino!
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: menniti on Apr 10, 2013, 04:07 pm
forse MHz? :D
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: PaoloP on Apr 10, 2013, 04:13 pm
C'è il DSO Quad recensito da Michele.  ;) Non mi pare malaccio.
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: menniti on Apr 10, 2013, 04:14 pm

C'è il DSO Quad recensito da Michele.  ;) Non mi pare malaccio.

vero, ma non costa 60$ :~
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: Etemenanki on Apr 10, 2013, 04:23 pm
Be', se non hai particolari necessita' e vuoi costruirti qualcosa di portatile, il DSO 062 e' economico e semplice ... il DSO 096 fa anche da frequenzimetro ... il DSO 094 e' un dual channel, ed e' abbastanza buono anche epr uso "sul campo" ... http://www.accudiy.com/index.php?main_page=index&cPath=1_4

c'e' anche il fratellino piu piccolo :P http://www.ebay.it/itm/digi-tascabile-oscilloscopio-DSO150-sonda-Board-ATmega88-AVR-Oscilloscope-USB-/170898530957?pt=Attrezzature_e_strumentazione&hash=item27ca58a28d

Poi ce ne sono parecchi altri tipi, ma meno economici ... parti dai 200 e vai in su, non so se a livello hobbystico siano convenienti come acquisto.


EDIT : solo per i maniaci della miniaturizzazione ... http://www.ebay.it/itm/330582392697?ssPageName=STRK:MESINDXX:IT&_trksid=p3984.m1436.l2649 ...  :P :P :P
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: PaoloP on Apr 10, 2013, 04:34 pm
Michele, il fratellino del Quad, il Nano, secondo te com'è? (http://www.robot-italy.com/it/dso-nano-v3-oscilloscopio-tascabile-a-2-canali.html (http://www.robot-italy.com/it/dso-nano-v3-oscilloscopio-tascabile-a-2-canali.html))
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: Etemenanki on Apr 10, 2013, 05:03 pm
Per essere un "tascabile", non sembra male ... regge 80VPP in ingresso, 200KHz di banda, 6 modalita' trigger, due canali, piu la SD che non guasta :P

Forse se la sensibilita' fosse maggiore dei 10mV/div sarebbe meglio, ma non essendo uno strumento da banco e' accettabile.

Poi per giudicarne il funzionamento bisogna sempre avere lo strumento in mano, per "testarlo di persona" ... le specifiche del produttore non fanno molto testo :D

E' una mia impressione o stanno finalmente ribassando un po i prezzi ?
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: skaxxo on Apr 10, 2013, 09:30 pm
sfizioso il DSO 062, ma su ebay non lo trovo
Title: Re: Amplificare segnale <1v
Post by: aurelrica on May 27, 2015, 10:57 pm
Oggi ho portato l'anemometro in un lab all'università e lo abbiamo attaccato ad un oscilloscopio... funziona funziona!
Era il mio multimetro che non leggeva bene...

E' proprio vero: sono i giusti utensili che ti fanno capomastro!
so che è un post vechio 2 anni...
numero 1: i trasduttori vento raymarine si alimentano con 8V sul rosso e nero, il giallo che nel tuo caso è la velocità del vento da 2 impulsi ad ogni giro in negativo, "pull down" tira giù a 2 volt la linea gialla.... i altri 2 cavi sono il sin e csin del angolo indicato dalla banderuola...
hai fatto qualche progresso o hai mollato tutto?