Есть задача измерить функцию давления, используя тензомост вроде этого:
https://ru.aliexpress.com/item/Digit...608.0.0.CtdG2W
При питании 5В на выходе при нагрузке 20 кг будет 5 мВ. Понятно, что было бы неплохо усилить входной сигнал инструментальным усилителем.
Изначально взял HX711 дабы проверить работоспособность в принципе. Собрал на Ардуино, проверил - работает, но очень малое кол-во отсчетов и большая задержка совсем не устраивает, т.е. пригодно тупо для весов.
Погуглил решения на специализированных чипах для снятия постоянного напряжения и чего-то мне показалось долгим освоение программного кода, экспорт данных и т.д.
Решено было пойти знакомым путем, а именно собрать простенький аудио АЦП с возможностью измерения постоянного напряжения и записывать сигнал обычным аудио редактором.
Выбор пал на микросхему АЦП PCM1802 по двум причинам - относительно недорого, деталей минимум, делается на коленке. По характеристикам вполне неплохо. Сделал под ЛУТ платку (схема в приложении из ДШ, но без разделительных емкостей на входах), подцепил к http://www.ebay.com/itm/WM8805-I2S-t...QAAOSwJkJWjJIs
Работает.
Для усиления сигнала с датчика прикупил плату с INA333: http://www.ebay.com/itm/1PCS-INA333-...MAAOSwLnBX3ffA
Схема платки на картинке и в pdf во вложении.
И вот уже третий день пытаюсь понять как лучше соединить между собой тензомост, инструментальный усилитель и АЦП. Возможно заклинило что-то, а может и нет, но быстро сообразить не выходит.
Попробую объяснить задачу, а затем распишу действия, может есть что-то попроще или что-то упустил.
Необходимо измерить создаваемое усилие на противоположной поверхности стекла при ударе с другой стороны. Показания напряжения датчика снимаются по эталонному весу 2 кг. После собирается бутерброд из ударника, стекла и тензомоста. Затем вручную между мостом и стеклом создается усилие около 2 кг. После ударник (пьезопривод) бьет по стеклу с противоположной стороны (функцией ступеньки), АЦП записывает показания. Потом это переводится в реальные числа. При необходимости исходный сигнал в цифровом виде правится FIR фильтром, чтобы воздействие было максимальным с противоположной стороны стекла.
Для реализации:
1) Первый вариант, который приходит в голову - сделать отдельное двухполярное питание на 2 батарейках +-1.2В для инструментального усилителя и пустить на вход АЦП. В этом случае используется половина шкалы АЦП - 12 бит. Из них реальных будет около 8. Сигнал с тензомоста при нагрузке 20 кг и питании 5В, будет 0,005 В, с Ку=300 после INA333 - 1,5В (для начала полоса больше 1 кГц не нужна, если что потом запихну усилитель на ОУ перед АЦП). По прикидкам первое реальное значение шкалы АЦП на половине плеча будет около 5 мВ, что даст шаг в 0,2 кг, чего в принципе для тестового замера будет достаточно.
2) Добавить отрицательное смещение после INA333, чтобы сместить 0 шкалы АЦП в отрицательную область, но как понимаю для реализации этого придется сделать еще один источник напряжения на стабилизаторе. В этом случае минимальное измеряемое значение в лучшем случае уменьшится дважды и составит 0,1 кг.
3) Будет ли работоспособным вариант если использовать однополярное питание на все устройства? Питаем INA333 5В от стаба АЦП, убираем с платы INA333 резисторы R4, R5, которые служат для подтяжки к середине питания выхода Vref и заводим данный выход на pin Vref1 АЦП, что является серединой шкалы АЦП и составляет примерно 2,5В. Питание моста подключаем через дополнительный резистор 500 Ом.
4) Буду рад любому совету, ссылке на литературу, указания на ошибки.
Для удобства положил все схемы и ДШ в приложения.
Социальные закладки