Hier mal die Schaltung

1. HAL Sensor mit Verbindung zum USB Port. Pin 7 also Out geht dann
in den OP Bild 2.


Versorgt wird über 5V. Kannst du evtl kleine Erklärungen zu der OP Schaltungen geben? Ich werd auch mit Google nicht so richtig schlau aus diesen Subtrahierer Schaltungen.

Sinn sollte ja sein, diese 185mV pro Ampere des HAL-Sensor zu vergrößer/verstärken um die Abstufung zu erhöhen. Alao sollte doch nicht 2,3V bei Belastung ausm OP kommen sondern irgendwas > 2.5V

Danke.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: chd87 am 21 Dez 2011 13:51 ]

Zitat :

Sinn sollte ja sein, diese 185mV pro Ampere des HAL-Sensor zu vergrößer/verstärken

Nicht unbedingt, aber in diesem Fall beträgt die Verstärkung -R6/R3 also, minus(!) 3,3.
D.h. wenn die Eingangsspannung um 100mV positiver wird, sinkt die Ausgangsspannung um 330mV.

Wenn die Quelle einen nennenswerten Innenwiderstand hat, muß man diesen vor der Division noch zu R3 hinzuaddieren, der Betrag der Verstärkung wird dann also etwas kleiner gegenüber dem unbelasteten Zustand der Quelle.

Der Nullpunkt wird durch V+ und das Verhältnis R4/R5 festgelegt. Da die beiden Widerstände gleich sind, liegt er bei V+/2, für V+= 5V also bei +2,5V.

Wenn du also die Spannung am Eingang des Verstärkers misst (linkes Ende von R3), dann lautet die komplette Formel für die Ausgangsspannung:

U_out = (V₊ * R₅ / (R₄ + R₅)) * (1+ R₆/R₃) - U_in * R₆ / R₃

..wenn ich mich nicht vertuppt habe.

Zitat :

..wenn ich mich nicht vertuppt habe.

Nein, hast du nicht - hätte mich auch schwer enttäuscht

Zusammengefasst sieht die Gleichung dann so aus: U_aus=10,75-3,3U_ein


@chd87: Wieso hast du gerade (abgesehen davon, dass es ein invertierender Verstärker ist) einen Verstärkungsfaktor von 3,3 gewählt?

Habe ich nicht, die OP Schaltung ist nicht von mir, die wurde meiner HAL-Sensor Schaltung hinzugeführt.

Ich werd jetzt nicht wirklich schlau aus den Rechnungen.

Sind die 2,3V bei Belastung am OP Ausgang richtig oder haut da was nicht hin? Die 2,6V am HAL Sensor Ausgang bei Belastung finde ich besser und nachvollziehbar. Die am OP nicht.

Zitat :

Ich werd jetzt nicht wirklich schlau aus den Rechnungen.

Wieso nicht?

Ich hatte doch extra nochmal die einfache Variante hingeschrieben.

Zitat :

Sind die 2,3V bei Belastung am OP Ausgang richtig oder haut da was nicht hin? Die 2,6V am HAL Sensor Ausgang bei Belastung finde ich besser und nachvollziehbar.

Wenn du dies mal in obige Gleichung einsetzt erhältst du:

U_aus=10,75-3,3*2,6=2,17V

Ob das jetzt hin haut, darüber könnte man sich streiten. Es geht aber schon mal in die richtige Richtung.

Hallo chd87
das die Spannung am Ausgang des OP, mit positiver werdender Spannung am invertierenden Eingang des OP, negativer wird ist durchaus nachvollziehbar und in der Beschaltung die Du gewählt hast auch richtig.
Möchtest Du, dass die Spannung am Ausgang des OP bei steigender Spannung des Hall Sensor positiver wird, kannst du zum Beispiel das Signal vom Hall Sensor mit einem weiteren OP, gewählten Verstärkungsfaktor von 1, invertierend Deiner jetzigen Schaltung zur Verfügung stellen.

MfG

Ein kleiner Zusatz zu meinem Vorschlag.

Es sind allerdings noch einige Änderungen in der Schaltung vorzunehmen.
Ich denke da z.B an Symetrische Spannungsversorgung des Op.

Okay. Wenn das hinhaut ist es ja okay, dachte da nur an einen eventuellen Fehler in der Schaltung selbst.

Ich überlege nämlich wie ich die Programmierung gestalte. Ich gebe den gemessenen Strom über einen Webserver aus und kann diesen aus Client PC über IP auslesen. Das funktioniert auch schon. Jetzt stellt sich die Frage welchen Algorithmus ich aufstelle um eine automatische Ausgabe des Stroms passend zur OP Spannung zu haben.

Seh ich das richtig, das bei aktueller Verstärkung nachdem HAL Sensor nun -200mV Veränderung von 2,5V einem 1 Ampere entsprechen, sprich bei 0,5A würde ich -100mV oder 2,4V messen?

Ich raff irgendwie den Sinn des OPs nicht (klar den Ausschlag des HAL-Sensors bei 1A deutlicher machen) aber von 185 mV / A zu 200mV / A sehe ich keinen Sinn.
Entschuldigt wenn ich mich grad etwas dämlich anstell, aber mit der OP Regeltechnik hab ichs überhaupt nicht.

Die Rechnung der Verstärkung verstehe ich nun (-R6/R3). Seh aber noch keinen Sinn dahinter. 330mV, wieso mess ich eine Veränderung von lediglich 200mV? Achja belastet wars ja etwas weniger.

Uaus=10,75-3,3*2,6=2,17V , kann ich ja schonmal verwenden um die OP Spannung zu ermitteln und gleichsetzen mit dem Verhältnis von mV Veränderung pro Ampere am HAL.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: chd87 am 22 Dez 2011 18:41 ]

Zitat :

(klar den Ausschlag des HAL-Sensors bei 1A deutlicher machen)

Deutlicher ist vielleicht etwas unglücklich formuliert.
Der OPV nimmt das Sensorsignal sehr hochohmig auf, wodurch der Sensor so gut wie nicht belastet wird. Gleichzeitig treibt er den nötigen Strom für die folgende Stufe (AD-Wandler).

Hast du mal die Versorgungsspannung nachgemessen?
Wenn das nicht genau 5V sind, stimmt ja auch die 10,75 in der Formel nicht mehr.

Die kann ich über einen Poti genau regeln. Sind 5,02V.

"Der OPV nimmt das Sensorsignal sehr hochohmig auf, wodurch der Sensor so gut wie nicht belastet wird. Gleichzeitig treibt er den nötigen Strom für die folgende Stufe (AD-Wandler). "
AD-Wandler meinst meine CPU?

Und was bringt das? HAL Sensor Entlastung?

Zitat :

AD-Wandler meinst meine CPU?

Ja genau, der ADU des Arduino (oder besser gesagt des Atmega auf dem Arduino-Board)

Zitat :

Und was bringt das? HAL Sensor Entlastung?

Das auch. Habe mir aber gerade noch das Datenblatt des Hall-Sensor angeschaut. Der hat ja schon einen OPV integriert, kann also den nötigen Strom liefern.

Dann wirkt diese Schaltung nur noch zum Verstärken der Amplitude des Ausgangssignals.
Dadurch wird der Fehler, welcher bei der AD-Wandlung gemacht wird, verringert.

Kurze Erklärung dazu.
Der ADU hat (beispielsweise) eine Auflösung von 8Bit und eine maximale Eingangsspannung von 5V.
Dies entspricht einer Auflösung von: 5V/(2⁸-1)≈20mV

Hast du jetzt am Eingang des ADU eine Spannung von 1V, beträgt der Fehler: 20mV/1V=2%

Wird die Spannung jedoch mit einem OPV auf 5V vergrößert, verringert sich der Fehler auf: 20mV/5V=0,4%

Zitat :

Der OPV nimmt das Sensorsignal sehr hochohmig auf, wodurch der Sensor so gut wie nicht belastet wird

Das stimmt, zumindest für diese Schaltung nicht.
Der Eingangswiderstand beträgt da lediglich 1k.

Warum das so gemacht wurde, musst du den fragen. der diese Schaltung gebaut hat.
Natürlich geht das auch anders.