Taratura Amp-Op per Cella di carico.

Ciao a tutti!
Cerco di cimentarmi anch’io con la lettura di celle di carico di una bilancia pesa-persone made in china!
allora, fino a leggere i mV in uscita dal ponte tutto ok. (ho letto le varie discussioni a riguardo qua sul forum italiano…) Il ponte è formato dalle 4 celle della bilancia. si trovano già cablate su una schedina con segnato S+, S-, E+, E- e guardando la schedina E+ ed E- sono Vin mentre le S sono l’uscita.
Per ora, non avendo trovato in giro gli INA125 sto usando due LM358 della ST (uso tre Op Amp dei 4, come descritto nel suo datasheet a pag.8)
metto il jpg come referenza:
sto provando diverse combinazioni di resistenze, che secondo la formula nella figura dovrebbero darmi un moltiplicatore tra i 900* e i 1000*, dato che in lettura i millivolt non superano il valore di 0,005.
Il ponte lo alimento a 5V di arduino.

il problema è che mentre le misurazioni in mV dell’uscita del ponte sono lineari, quelle in V dell’uscita dell’Amp Op non lo sono.
le misurazioni seguono queste accoppiate:

IN (mV) - OUT (V)

1.2 - 0.8
2.0 - 1.5
2.5 - 1.8
3.0 - 2.1
4.0 - 2.2
5.2 - 2.2

Qualcuno sa il perchè? se serve metto le accoppiate delle resistenze usate.

Grazie, Davide.

come hai collegati s+ e s- ? Mi sa che il problema deriva dal tipo di operazionale che usi. il LM358 puo' dare tensioni da 0 a ca 3'5 V con un alimentazione di 5V. devi usare un operzionale rail to rail oppure alzare la tensione di alimentazione. ciao uwe

Ciao Uwe. si, ho scoperto sul datasheet che in effetti la tensione massima d'uscita è Valim - 1,5V. ora sto alimentando arduino et LM358 con 12V circa. alla cella sto dando 5V perchè ho visto che ottengo una risoluzione maggiore rispetto a 3,3V.

Facendo però un passo indietro ti chiedo una piccola delucidazione: Perchè usare 3 operazionali invece di un unico circuito non-invertente?

Grazie, Davide.

Sapete anche consigliarmi dove comprare l' INA125 online? Davide.

Facendo un giro al volo ho trovato questo http://it.rs-online.com/web/c/?searchTerm=ina125&sra=oss

:) grazie, ho dimenticato io di specificare 'ad un costo decente'! rs ha dei prezzi un pò altini, considerando che fino a 60€ paghi anche la spedizione. il prezzo che vedi li è senza IVA..

sulla baia li ho trovati solo dagli USA, e ci mettono una vita.

dab77: Facendo però un passo indietro ti chiedo una piccola delucidazione: Perchè usare 3 operazionali invece di un unico circuito non-invertente?

Un amplificatore non invertente ha un impedenza quasi infinito e percui non carica il ponte di resistenze della cella di carico. Per questo si usano 2 per avere in impedenza grande e il terzo amplificatore che sottrae i 2 segnali. ciao Uwe

Stò anche io facendo praticamente le stesse tue prove, però ottengo in uscita solo dei mV ...

Uso anche io la stessa configurazione tua, io utilizzo tutte le resistenze da 100k come da quello schema, il ponte lo alimento con 2,4V (che sono quelli che ho misurato sulla bilancia) ma anche se aumento a 5V non ottengo in uscita V ma sempre mV (500-800 se ci salgo sopra io), mentre l'LM lo alimento a 12V.

Comunque c'è qualche cosa che non và perchè se fai il rapporto out/in non ottieni un valore costante (di amplificazione); a me capitava quando avevo alimentato l'operazione con una tensione non duale.

Che valori di resistenze usi? Avevo provato anche a metterle da 220k ma il tutto diventa molto instabile, al punto che bastava passare vicino con le mani per par variare la tensione in uscita ...

@ uwefed: Grazie, gentile come sempre.

@ antonionni: innanzitutto devi scegliere le tue grandezze. La bilancia non la devi considerare, a meno che tu non conosca il chip che fa i calcoli. (nella mia è nascosto da una fusione di gomma, non so di preciso cos'è..). ha una batteria d'alimentazione da 3,3V e alla cella ne arrivano 3, ma poi magari il chip che legge la corrente ha un range di mezzo volt o che so io... Ricorda che se alimenti l'LM a 5V avrai come uscita max 5V-1,5, cioè 3,5V. (dal datasheet dell'LM358 il valore 1,5 è fisso).

Io per comodità, e per avere un range di lettura più grande ho preferito basarmi sui 5V standard di riferimento di arduino. (puoi scegliere diversi voltaggi di Aref sempre inferiori ai 5VDC). Per esempio col tuo range 500-800 mV potresti usare come riferimento 1,1V interni. comunque su ogni riferimento che prendi hai sempre la stessa risoluzione di 1024 punti, cioè 10 bit. Se serve maggiore qui sul forum è stato citato da Astrobeed un modo per aumentare la risoluzione, che in effetti anch'io sto usando con successo. -> http://arduino.cc/forum/index.php/topic,55924.msg401089.html#msg401089 ...grazie astro...

Per quanto riguarda invece gli operazionali, alla fine (sempre aspettando gli INA125..) ho riseguito lo schema con 3 operazionali, e mettendo un trimmer come resistenza di regolazione sono riuscito a trovare un range di valori che mi restituisce linearità. Praticamente (con le resistenze che avevo..) ho usato per le 4 uguali: 2200 Ohm. per R1 e R5: 120 kiloOhm. e il trimmer è andato a finire intorno ai 600 Ohm. con la cella alimentata a 5V e gli LM alimentati a 12V ottengo un uscita rispetto a GND che va da +1V a +4V (con 100Kg). Faccio quindi 16 letture e le divido per 4 per aumentare la risoluzione a 12 bit, dopodichè leggo questa cosa 10 volte e la ridivido per 10 per avere una media un pò più stabile. Oltre a questo ho aggiunto che con la pressione di un tasto della tastiera setto lo zero.

Invece agli esperti chiedo come si sposta il voltaggio di uscita? cioè, se volessi spostare lo zero-kg da 1V a 0V, c'è un modo per traslare il voltaggio? forse col 4° operazionale che avanza?

Ciao, Davide.

Anche io ho lasciato perdere il circuito della bilancia.

Prima di scollegarlo ho misurato la tensione di alimentazione del ponte, che era di 2,4V. Tu dici che lo hai alimentato a 5V, non avendo il datasheet degli estensimetri dici che vada bene? Io lo alimento a 2,4V ...

Circa il trimmer, ho notato che se scende oltre i 300 Ohm l'uscita diventa molto instabile.

Comunque una curiosità: hai provato a misurare la tensione di uscita a bilancia scarica? E' costante? A me oscilla anche di circa 100mV ...

non amplificata? decimi di millivolt.. da amplificata qualche millivolt si, non so quanti, ma immagino sia normale. per quello che serve a me va bene, ma sicuramente c'è un modo per stabilizzare l'uscita, tant'è che la bilancia da 'funzionante' non oscilla, quindi magari qualcuno che sa potrebbe suggerirci qualcosa?

Davide.

Usa un AD623 che costa ca 7€ su RS. Ciao Uwe

con quella sigla ho trovato diverse cose, ma immagino che intendessi l'operazionale per strumentazioni (neanche l'ispettore Colombo..). Bello, ma a questo punto costa di più dell'INA125. alla fine ho preso sulla baia questi ina128: http://www.ebay.com/itm/170633743747?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1497.l2649 3,5 € l'uno, la spedizione costa poco. anche se ovviamente tocca aspettare tra i 10 e i 25 gg.. e se ho letto bene, sono praticamente la stessa cosa degli ina125, solo senza la parte dello sleep e degli offset multipli..

io praticamente avrò bisogno di 4 'bilance', ognuna delle quali avrà una sua schedina di trasmissione radio (e già ce le ho..) con un 328 che gestisce la lettura e la trasmissione dati. l'unica cosa è che in ognuna delle 4 postazioni ho a disposizione 5Vdc e 50Vdc. i 50 sono troppi, quindi devo ridimensionare la lettura per usare i 5Vdc come alimentazione dell'ina128. A questo punto penso che passerò al riferimento di 1,1Vdc interno.

Davide.

il AD623 ha un vantaggi. È rail to rail percui puoi usarlo con una singola alimentazione da 5v e lo trovi da RS. Ciao Uwe

e anche questo è giusto.
Grazie uwe.

Davide.

ah, se posso rubarti un altro consiglio (o a chiunque voglia rispondere), avrei la possibilità di mandare questo segnale invece che via radio, tramite tre contatti liberi che ho su un cavo cat5 (come quello per connessioni LAN, ma non è una LAN.), solo che dovrebbe viaggiare per, diciamo, dai 10mt a massimo 40mt (dipende dai cavi che uso in diverse situazioni).
Immagino che devo amplificare il segnale, qual’è il modo più facile? considerando poi che sono 4 segnali di 4 328 standalone che devono essere letti da un arduino (duemilanove, penso) e rilanciati tramite USB dentro il pc, che protocollo usereste? I2C? o la seriale con pacchetti indirizzati?

grazie, Davide.

Invece agli esperti chiedo come si sposta il voltaggio di uscita? cioè, se volessi spostare lo zero-kg da 1V a 0V, c’è un modo per traslare il voltaggio? forse col 4° operazionale che avanza?

Trovi le due soluzioni (una che prevede l’uso del IV operazionale, una che prevede l’uso di un partitore resistivo) nei datasheet degli integrati rail to rail per strumentazione (per esempio a pagina 9 di questo: http://www.technologicalarts.com/myfiles/data/amp04.pdf).

Invece mi ha incuriosito la trasmissione via radio, puoi postare lo schema della scheda? O forse è commerciale?

dab77: sulla baia li ho trovati solo dagli USA, e ci mettono una vita.

Prova a chiedere qui http://stores.ebay.it/EBMstore/_i.html?_nkw=&submit=Cerca&_sid=121340726. Con me è stato molto disponibile, mi ha ordinato un micro che non ha in vendita. Inoltre spedisce anche con posta prioritaria.

biondo:

dab77: sulla baia li ho trovati solo dagli USA, e ci mettono una vita.

Prova a chiedere qui http://stores.ebay.it/EBMstore/_i.html?_nkw=&submit=Cerca&_sid=121340726. Con me è stato molto disponibile, mi ha ordinato un micro che non ha in vendita. Inoltre spedisce anche con posta prioritaria.

Ci ho già comprato ed è ok, ma ho solo guardato se lo aveva, non ho pensato che potesse ordinarne.. va bè, sarà per la prossima! grazie, Davide.

antonionni:

Invece agli esperti chiedo come si sposta il voltaggio di uscita? cioè, se volessi spostare lo zero-kg da 1V a 0V, c'è un modo per traslare il voltaggio? forse col 4° operazionale che avanza?

Trovi le due soluzioni (una che prevede l'uso del IV operazionale, una che prevede l'uso di un partitore resistivo) nei datasheet degli integrati rail to rail per strumentazione (per esempio a pagina 9 di questo: http://www.technologicalarts.com/myfiles/data/amp04.pdf).

Grazie, ci sono delle spiegazioni interessanti li.

Invece mi ha incuriosito la trasmissione via radio, puoi postare lo schema della scheda? O forse è commerciale?

ci sono molti post sul forum italiano riguardo la trasmissione radio, molte soluzioni, e ovviamente i costi salgono a seconda della complessità della trasmissione. a partire dai 3€ a modulo (one-way) per i nordic, passando a 5€ per comunicazione bidirezionale intorno ai 20mt con i rf22 (per i quali c'è anche una bella libreria fatta, io li uso) a salire. per esempio avevo provato con successo una comunicazione seriale a 9600baud con gli APC220 a 30 € la coppia, che però fanno quasi un km in linea d'aria. cmq, cerca sul forum le varie discussioni, dove trovi tutto.

Ciao, Davide.