Múltiples lecturas de ADC en Arduino Uno con problemas de INA125

Primero, mi sistema usó cuatro celdas de carga resistivas baratas (maks 5 kg, entrada 5 VDC) para medir el COG de un quadrotor. Las dimensiones de la bandeja de medición son 60 cm x 60 cm y están hechas de vidrio (peso del vidrio = 2080 gramos), cada celda de carga está instalada en cada esquina de la bandeja. El sistema solía medir la variación de peso de 0 g a 3500 g con Arduino Uno (hecho a medida) ADC de cuatro canales de 10 bits (A0-A3). Los datos posteriores se transmiten a una PC a través de un WizFi210 .

La celda de carga da una salida diferencial lineal (después de varios ajustes con multivueltas en un puente de Wheatstone ) de 0,1 mV a 0,8 mV, y necesito amplificar estas salidas para que mi Arduino Uno pueda leerlas, y usé ocho INA125 s con un doble -Configuración de la fuente de alimentación.

Primero, cuatro INA125 se usan como amplificadores de instrumentación con una ganancia de 100 y entrada desde la salida de la celda de carga, y los otros cuatro INA125 se usan como amplificadores operacionales (V negativo conectado a tierra directamente) que amplifican las salidas del amplificador de instrumentación.

Los verdaderos problemas son:

  1. Mis INA125 se afectan entre sí mientras cambié la configuración del amplificador de un INA125. ¿Por qué puede pasar eso? ¿Qué tengo que hacer?

  2. Entre las entradas del Arduino Uno ADC y los amplificadores operacionales pongo condensadores (actúan como filtros de paso bajo, valor 9400 µF x2). ¿Pueden estos condensadores afectar el rendimiento de lectura del ADC?

  3. ¿Por qué mi lectura de ADC en Arduino Uno es realmente inestable? Mientras usa un osciloscopio, parece estable.

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Respuestas (1)

No veo ninguna razón obvia aquí, pero usted habló sobre la amplificación de baja amplitud y alta ganancia y aquí es donde se tiene en cuenta un buen desacoplamiento y una conexión a tierra correcta. Puede ser que su problema no provenga de un nivel esquemático (o de principio) sino de un problema de diseño.

Si esto se hace en un tablero de pan y no en una PCB, asegúrese de que sus tapas de desacoplamiento estén muy cerca de todos los pines de alimentación de sus amplificadores.

El acoplamiento observado entre los INA podría provenir de las líneas eléctricas o de la línea de tierra.

El capacitor agregado disminuirá la impedancia de la señal que ingresa al ADC, lo cual es bueno. Pero el valor elegido es ENORME y puede presentar una ESR muy alta. SI su ADC muestrea a 500 KHz, por ejemplo, sus condensadores no serán muy efectivos a esa velocidad. Esto podría explicar el ruido que ves.

Otra fuente de ruido en su ADC es el cableado. Debe asegurarse de que la señal y el GND sean muy cortos entre su placa y el arduino.

Veo gracias, eso es muy útil. dos preguntas más por favor (tal vez eso no parezca importante) Primero, ¿las celdas de carga producen (muy baja amplitud) onda sinusoidal? porque puede pasar eso? En segundo lugar, ¿por qué la frecuencia de conmutación de la fuente de alimentación de conmutación todavía existe en el riel de alimentación? incluso he usado los condensadores para eliminar eso (mientras que la fuente de alimentación del laboratorio no lo hace). la configuración de mi fuente de alimentación conmutada son 2 fuentes de alimentación para + 12 V y -12 V que se instalaron muy cerca una de la otra, las tierras conectadas a la carcasa del sistema.
Hasta donde yo sé, la celda de carga son resistencias variables. No proporcionan ondas sinusoidales. Si mide la onda sinusoidal, en algún lugar, eso significa que sus amplificadores son inestables y esta es la fuente de la onda sinusoidal. En segundo lugar, su fuente de alimentación conmutada enviará ruido a los rieles de alimentación. Es su trabajo filtrar ese ruido. Por ejemplo: agregue un filtro LC después de la fuente de alimentación conmutada.
gracias. Cambié el capacitor con el filtro de paso bajo directamente después del amplificador instrumental (funcionó con el filtro de paso bajo de 50 Hz) y configuré la ganancia del amplificador instrumental en 100 X. La ganancia adicional (50x) usaré el amplificador operacional (reemplace INA 125 con Vin- conectado a tierra)
Soy un novato en INA 125. Si V está conectado a tierra mientras que V en + es la fuente de señal de 20 mV (modo de suministro dual -12 V y +12 V), ¿puedo amplificar la señal a 2 V? ¿Hay algún efecto secundario de esta configuración? gracias
No entiendo sus últimos comentarios, y creo que sería mejor si dedica un tiempo a agregar un esquema a su pregunta. Simplemente edítelo y use el editor de esquemas incrustado. Sería mucho más fácil entender su problema.
Además de eso, dijiste que quieres filtrar el ruido de 50 Hz después de tu amplificador 100x. dependiendo de la amplitud de esos 50Hz, es posible que ya sature tu amplificador 100x. Siempre debes filtrar las cosas antes de que se amplifiquen. Si proporciona un esquema, estoy seguro de que la gente lo ayudará con eso. (Las preguntas sobre problemas de circuitos sin esquemas generalmente son ignoradas por la comunidad aquí).