ひずみゲージを使ってブリッジ回路をくみました。
↓こんな感じにです。
http://www.tml.jp/product/strain_gauge/bridge_li …
このブリッジ回路にどのくらいの電圧、電流を流すのがよいのでしょうか?使うひずみゲージは、一般的な金属につかうもので、120から350Ωくらいの物を考えています。できるだけ低消費電力にしたいので、電流を少なくしたいのですが、安定動作のこともあるのでどのくらいが妥当なのでしょうか?
また、ADCする前に、オペアンプで増幅する際に、どのような増幅回路を採用するべきでしょうか?
ここにある、「差動増幅回路」がいいのでしょうか?
http://www.mech.tohoku-gakuin.ac.jp/rde/contents …
それとも、入力インピーダンスを低くするために、「インスツルメンテーションアンプ」がいいのでしょうか?
ブリッジに使う抵抗が120から350Ωであることから、対して大きな抵抗でないので、前者の「差動増幅回路」で数100KΩ~数MΩの抵抗を使えば十分なのでしょうか?
よろしくご教授ください。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
メーカー製のロードセルアンプでは
ブリッジ電圧は、2~10Vが多いです。
その範囲で決めればいいと思います。
ADCするようなので、ADC用のリファレンスが
4Vだとしたらそれを使えばいいです。
(レシオメトリック)
>「差動増幅回路」で数100KΩ~数MΩの抵抗を使えば・・・
それは無理でしょ。
だって、増幅率をかせげないでしょ。
リニアリティを求めるのであれば、
インスツルメンテーションアンプにして下さい。
専用のOPアンプもあります。
> ブリッジ電圧は、2~10Vが多いです。
> その範囲で決めればいいと思います。
> ADCするようなので、ADC用のリファレンスが
マイコンのADCを使うつもりです。では、ブリッジ電圧もマイコンと同じく3Vにしようと思います。
こうすると、ブリッジに流れる電流は、350Ωのゲージを使ったとして、8mA強になると思うのですが、この電流はどこまで絞れるのでしょうか?ブリッジ電圧を下げていくことになるのですが。
>>「差動増幅回路」で数100KΩ~数MΩの抵抗を使>えば・・・
>それは無理でしょ。
>だって、増幅率をかせげないでしょ。
「差動増幅回路」で、1KΩと1MΩの抵抗を使って1000倍に増幅したとします。(この程度の増幅でいいかな、と思ってます。)この増幅回路の正味の抵抗は1MΩ程度で、ブリッジの抵抗は1KΩ弱で、1000倍の抵抗の差があります(こんな風に考えていいのか?)が、それでもインスツルメンテーションアンプは必要でしょうか?よく、増幅回路のインピーダンスを高くしろ、といいますが、数値で言うとどのくらいの大きさ、もしくは、計測される側の抵抗とどのくらいの比であればいいのか知りたいと思いまして・・・。
手元にある本には、ブリッジに定電流回路をつないでいる例がありました。ブリッジは定電流で使わなくても問題ないのでしょうか?
#片電源で動作するインスツルメンテーションアンプで、定評のある品も教えていただけると助かります。
No.4
- 回答日時:
全くだめとかきましたが、
全くだめとはかぎりません。
試してみてください。
ただ問題点は、
1.電流が流れないのはブリッジが平衡しているときで、
平衡が崩れると、非反転増幅器の低インピーダンスという
特性が出てきます。
2.ブリッジの辺に抵抗が入ることになるので、温度変化
がブリッジの平衡を壊す。
3.Av=1000でCMMRの調整は不可能と思われる。あわせて、ゲイン調整はどうするのか。
等考えられますが、ブリッジの出力が大きいときや
簡単なユースでは使えるとおもいます。
No.3
- 回答日時:
めちゃくちゃ変換ミスしてました。
ひずみゲージの場合、低電圧でも電流でもOKです。
センサーによっては停電竜でなければならないものも
あります。
定電圧と定電流です。
No.2
- 回答日時:
ブリッジ電圧は3Vでいいでしょう。
どこまで下げられるかといわれれば、
1Vくらいでしょうか。
しかし、実はBVは高い方があとの増幅が
楽なのです。
増幅回路ですが、入力抵抗が1KΩでは全く
だめです。
また、簡単に1000倍といいますが、温度ドリフトや
ノイズとの戦いになりますよ。
そういう領域に入っていきます。
専用のロードセルアンプを使った方がいいかもしれません。
ひずみゲージの場合、低電圧でも電流でもOKです。
センサーによっては停電竜でなければならないものも
あります。
http://www.unipulse.com/jp/products/standard/lc1 …
ありがとうございました。
最終的には、教えてもらったロードセルアンプを使うことになりそうな気がします。
ただ、私も素人のくせして色々いじってみたい性分なので、自作もしてみようと思います:-)
計測アンプの紹介もありがとうございます。
>増幅回路ですが、入力抵抗が1KΩでは全く
>だめです。
>また、簡単に1000倍といいますが、温度ドリフト>や
>ノイズとの戦いになりますよ。
>そういう領域に入っていきます。
やはりそういうことになるのですね・・・。
さらに甘えて申し訳ないのですが、増幅回路の抵抗に関してですが、入力抵抗が1KΩでは足りないというのは何故なのでしょうか?負帰還部の抵抗が1MΩあったら、電流はわずかしかながれない(書籍にはオペアンプの入力端子への電流は0とみなせると書いてあるし)のではないでしょうか?
・・・きっと、私が基本的なことを知っていないから出てくる疑問なような気がします。このあたりを開設してあるサイトはありませんでしょうか?
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