Cuatro sensores de carga de medio puente emiten valores altamente fluctuantes

Tengo cuatro sensores de carga de galgas extensométricas de medio puente conectados en una configuración de puente de trigo y piedra. He alimentado la salida de los sensores al ADC (ADS1230), que es un convertidor de analógico a digital de 20 bits. He usado un microcontrolador ATMEGA16 que toma la entrada del ADC y la muestra en la pantalla LCD. Pero no obtengo una lectura constante. Es decir, el valor de ADC fluctúa mucho y no hay forma de que pueda medir el peso con precisión. También había torcido los cables que salían de la celda de carga. Aquí está el enlace a las celdas de carga que he usado.

Y los esquemas de la siguiente manera:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Con un puente completo, tiene 2 salidas, no 1. Entonces, muéstrenos su esquema COMPLETO de lo que ha hecho. Use el botón de esquema para ingresar al editor de esquemas.
Definitivamente necesitamos un esquema, así como alguna indicación de cómo se ven estos voltajes "altamente fluctuantes". Dicho esto, ¿estás usando alguna amplificación? Los sensores de puente emiten voltajes diferenciales muy pequeños y necesita un amplificador de instrumentación para amplificarlos hasta el punto en que pueda medirlos directamente.
Actualmente estoy usando una ganancia interna de ADC de 128 (ADS1230), y el valor de ADC sigue fluctuando en un rango de +/- 200. Gracias.
En sus celdas de carga, ¿están conectados los elementos sensibles al estrés para que desequilibren constructivamente el puente o no? Si están conectados blanco-blanco y negro-negro en un anillo grande, con el +5 en un rojo y el suelo en el otro rojo, podría funcionar como en mi respuesta en electronics.stackexchange.com/a/199470/ 30711 . A partir de su circuito, es difícil saber si, por ejemplo, la rama R7+R4 del puente reduciría la resistencia cuando la rama R10+R3 reduciría la resistencia, o no.

Respuestas (3)

+/-200 conteos significa que tiene <ruido de 8 bits.

Usted dice que su ADC tiene una resolución de 20 bits, por lo que si está utilizando el rango completo de la entrada, los 12 bits más significativos serán estables y su nivel de ruido es inferior a 1 / 2¹² = 1/4096 = 0.025% (si mis cálculos son correctos).

¡No tengo idea de cómo hacer que un circuito o amplificador sea lo suficientemente silencioso como para evitar el ruido en los ocho bits menos significativos de un ADC de 20 bits!

hacer que otra persona sepa lo que has hecho es un trabajo especializado. surgen varias preguntas. . ¿Cuál es el objetivo de todo esto? ¿Es para medir un peso de, digamos, 5 kg y mostrarlo como tal? ¿Qué precisión desea? Si 5 kg se muestra como 5,0 kg o 5,00 kg o 5,000 kg hace una gran diferencia ya que la resolución es de 100 g, 10 g y 1 g respectivamente. Entonces, ¿qué resolución necesita? fluctuación es un término vago. En términos de porcentaje, ¿cuánto es? cual es el peso maximo que planeas mostrar? un ejemplo es un indicador clasificado de 50 kg que muestra una fluctuación de 200 g cuando el peso es de 5000 kg. Se muestra como 5,00 o 5,20 o 4,80 kg. En términos de escala completa de 50 kg, esta fluctuación es de 0,4 % y es aceptable para muchos usuarios. Por lo tanto, anote estos factores y no use solo un ADc de 20 bits y espere obtener una resolución de 1 en 2 ^ 20. Si ADC es 3V, a menos que su entrada sea estable dentro de 3/2 ^ 20, obtendrá fluctuaciones. Así que es imprescindible que indiques todo el escenario. Es posible que desee tener respuestas para lo siguiente: peso máximo que necesita mostrar. Resolución mínima deseada. Fluctuación permitida: a corto plazo: dentro de unos 5 segundos. los términos largos dicen más de 1 hora. En electrónica es fácil perderse en la gama de dispositivos disponibles, pero dudo que alguien haya logrado una estabilidad de 50kg/2^20 alguna vez, y si es necesario lograr esa estabilidad. Si esa no es la estabilidad que desea, asegúrese de tener alguna cifra para una estabilidad aceptable. Y sobre todo, distinguir entre precisión y resolución. Eché un vistazo a los sensores y descubrí que puede estar mirando un máximo de 200 kg usando cuatro sensores de 50 kg. una resolución de 100 g es adecuada, y las fluctuaciones de más de =/- 100 g pueden ser una molestia. podría deberse a una estabilidad de excitación inadecuada, un aumento debido a 50 Hz y muchas otras cosas. Puede usar un filtro de paso bajo de 1 Hz (digital o analógico) para filtrar las variaciones de 50 Hz si esa es la causa. y asegúrese de que la plataforma de carga sea muy estable. los cambios de peso aparentes de 0,19 g pueden identificarse mediante el ADC de 20 bits y, en realidad, lo que necesita es solo un ADC de 11 bits. ¡así que las fluctuaciones de 2^9 bits = 512 conteos son aceptables! TIENES UN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL PERO DUDO SI TU CIRCUITO ES DE TERMINACIÓN ÚNICA (SI ES ASÍ EXPLICA LAS FLUCTUACIONES). GTE PARA SABER CÓMO SE HACE UN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL: UNA BENDICIÓN PARA TODAS LAS MEDICIONES DE BAJO NIVEL EN PRESENCIA DE INTERFERENCIA DE LA RED. Obtuve los parámetros de MLC902 de la siguiente manera: error integral: 0. 2 % FS Resistencia de salida: 1000±10 Ω Salida nominal: 1,0/0,5 ± 0,15 mv/v Resistencia de aislamiento: ≥2000 MΩ (100 V CC) No linealidad: 0,2 % FS Tensión de excitación: 5~10 V CC Histéresis: 0,2 % FS Temperatura compensada: - 10~+40ºC Repetibilidad: 0,15%FS Temperatura de uso: -20~+55ºC Fluencia: 0,15%FS/10MIN Efecto de temperatura en cero: 0,2%FS/10ºC Balance de cero: ±0,3mv Efecto de temperatura en span: 0,2%FS/10ºC Resistencia de entrada: 1090±10Ω grado de defensa: IP66 Entonces, si sabe lo que significa cada error, es posible que los errores sumen menos del 0,2% y, por lo tanto, un ADC de 11 bits es más que adecuado, ya que le permitirá obtener una resolución de 100gms en 200Kg FS. Tenga en cuenta que el 0,2% son 400 g. Entonces, si planea usar el ADC para que 200 kg signifique aproximadamente el 80% del rango del ADC, simplemente hacer que los últimos 9 bits sean cero será aceptable y las fluctuaciones, con suerte, no lo molestarán. Para obtener los beneficios de la amplificación diferencial, conecte la tierra de la salida de señal del sensor no directamente sino a través de 100 ohmios a tierra. Trate la unión de 100 ohmios y el sensor de carga como entrada Lo. Input Hi es el otro punto de salida del sensor de carga que ya existe. la diferencia se amplifica entonces, y 50 hz causarán muchos menos problemas.

¿Podría POR FAVOR aprender a usar saltos de línea y mayúsculas adecuadas? Esta es su quinta pared de respuesta de texto sobre el mismo tema. Parece que tienes una idea de lo que está pasando, pero nadie vota tus respuestas porque nadie quiere tomarse el tiempo para analizar y leer un muro de texto.
Hola Dr. VSV mani, si bien es posible agregar más de una respuesta, ¿es necesario agregar dos respuestas en este caso?

Si ADC es 3V, a menos que su entrada sea estable dentro de 3/2 ^ 20, obtendrá fluctuaciones. ¿Cuál sería el peso máximo que necesita mostrar? & Resolución mínima deseada. & Fluctuación permitida: a corto plazo: dentro de, digamos, 5 segundos. los términos largos dicen más de 1 hora. Dudo que alguien haya logrado una estabilidad de 50 kg/2^20 alguna vez, y si es necesario lograr esa estabilidad. ¿Cuál es la estabilidad aceptable? Y no olvides distinguir entre precisión y resolución. Eché un vistazo a los sensores y descubrí que puede estar mirando un máximo de 200 kg usando cuatro sensores de 50 kg. una resolución de 100 g es adecuada, y las fluctuaciones de más de =/- 100 g pueden ser una molestia. podría deberse a una estabilidad de excitación inadecuada, un aumento debido a 50 Hz y muchas otras cosas. debe usar un amplificador diferencial y puede usar un filtro de paso bajo de 1 Hz (digital o analógico) para filtrar las variaciones de 50 Hz si las fluctuaciones se deben a la red eléctrica. Asegúrese de que la plataforma de carga sea muy estable. Los cambios de peso aparentes de 0,19 g pueden identificarse mediante el ADC de 20 bits y, en realidad, lo que necesita es solo un ADC de 11 bits. ¡así que las fluctuaciones de 2^9 bits = 512 conteos son aceptables!

TIENES UN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL PERO DUDO SI TU CIRCUITO ES DE TERMINACIÓN ÚNICA (SI ES ASÍ EXPLICA LAS FLUCTUACIONES). GTE PARA SABER CÓMO SE HACE UN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL: UNA BENDICIÓN PARA TODAS LAS MEDICIONES DE BAJO NIVEL EN PRESENCIA DE INTERFERENCIA DE LA RED.

Los parámetros de MLC902 son los siguientes: error completo: 0,2 % FS Resistencia de salida: 1000 ± 10 Ω Salida nominal: 1,0/0,5 ± 0,15 mv/v Resistencia de aislamiento: ≥ 2000 MΩ (100 VCC) No linealidad: 0,2 % FS Voltaje de excitación: 5~ 10 V CC Histéresis: 0,2 % FS Temperatura compensada: -10~+40 ºC Repetibilidad: 0,15 % FS Temperatura de uso: -20~+55 ºC Arrastramiento: 0,15 % FS/10 MIN Efecto de temperatura en cero: 0,2 % FS/10 ºC Equilibrio cero: ±0,3 mv Efecto de la temperatura en el intervalo: 0,2 % FS/10 ºC. Así que identifique lo que significa cada error. Es posible que los errores sumen menos del 0,2 % y, por lo tanto, un ADC de 11 bits es más que adecuado, ya que le permitirá obtener una resolución de 100 g en 200 kg FS. Tenga en cuenta que el 0,2% son 400 g.

Si planea usar el ADC para que 200 kg signifique aproximadamente el 80% del rango del ADC, simplemente hacer que los últimos 9 bits sean cero será aceptable y las fluctuaciones no le molestarán. Para obtener los beneficios de la amplificación diferencial, conecte el tierra de la salida de señal del sensor no directamente sino a través de 100 ohmios a tierra. La unión de 100 ohmios y el sensor de carga será entrada Lo. Input Hi es el otro punto de salida del sensor de carga que ya existe. La diferencia se amplifica entonces, y 50 hz ahora causarán muchos menos problemas.

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