Amplificador de instrumentación AD620 con sensor KMZ10B basado en Wheatstone Bridge

Me gustaría pedir ayuda con respecto a un determinado fenómeno relacionado con la amplificación del amplificador de instrumentación AD620 de Analog Devices ( página de inicio del dispositivo , hoja de datos del dispositivo ).

diagrama esquemático

Vcc es 5V.

El AD620 recibe un voltaje diferencial del sensor magnetorresistivo KMZ10B , que tiene una construcción de puente de Wheatstone.

MI META :

Quería amplificar el voltaje de KMZ10B (que es de varias decenas de milivoltios). En mi circuito, este voltaje depende de la dirección de la inducción magnética del imán de neodimio. Un resultado de voltaje directo da tal característica:

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En el gráfico anterior:

  • Eje X = ángulo del imán de neodimio (grados)
  • Eje Y = voltaje (V)

Entonces decidí implementar la lectura de voltaje de AD620.

COMO HICE ESO :

Usé una resistencia de 4,7 kOhm entre los pines 1 y 8. La hoja de datos de AD620 dice que esta resistencia (llamada Rg) debe calcularse así:

Rg = 49,4 kOhmios/(G-1)

G - ganancia

Usé una resistencia de 4,7 kOhm, por lo que la ganancia es 11,51. El voltaje de referencia es de aproximadamente 2,5 V (del segundo amplificador operacional: MCP6022) y el divisor de voltaje (la mitad de 5 V de Vcc)

Creé un gráfico de este circuito (voltaje medido entre la salida de AD620 y GND) y se ve a continuación:

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Ahora decidí comparar señales antes y después de amplificar.

Tomé los resultados en Excel hechos antes de usar AD620, los multipliqué con Ganancia (11.51) y agregué una referencia de 2.5 voltios (abajo).

y=((x*11.51)+2.5)

Se suponía que mostraría si el amplificador realmente se fortalece como muestran los cálculos. Y mira, comparé ambos gráficos:

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LEYENDA DEL GRÁFICO ANTERIOR :

  • El gráfico azul es una señal real amplificada
  • El gráfico naranja es una señal calculada.

PROBLEMA :

Parece que algo anda mal y, en mi opinión, depende del amplificador AD620. La señal sube rápidamente y cae lentamente. ¿A qué se puede deber?

Respuestas (1)

En su diagrama, ha colocado su resistencia de 47k a través de las salidas del puente de Wheatstone (+Vo y -Vo). Esto ha cargado el puente, dando como resultado un error de medición.

La única razón por la que usamos amplificadores de instrumentación como el AD620 es para proporcionar una alta impedancia de entrada y evitar efectos de carga.

Retire la resistencia de 47k de las entradas +/- del AD620 y colóquela en los pines RG (pines 1 y 8 según la hoja de datos ).

Háganos saber si todavía tiene problemas después.

Oh, lo siento mucho, es mi culpa, no fueron 47k, son solo 4,7k (coma perdida). Permítanme corregir esto en los esquemas. Calculando (49400/4700+1) me dio 11,51 de ganancia. Pero acerca de eliminar este Rg en absoluto, ¿estás seguro? :( Necesito ganancia, porque en el siguiente paso esta señal se mide en ADC en mi ATmega8. La señal sin amplificación podría ser demasiado difícil de medir en Atmega y esa es la razón.
No está eliminando Rg por completo, lo está colocando en los pines Rg dedicados (pines 1 y 8). En este momento está al otro lado de la entrada, lo cual es incorrecto. Si lo coloca entre los pines Rg, obtendrá la ganancia y la entrada de alta impedancia necesaria.
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