Schaltplans für DMS mit Raspberry PI überprüfen

[lkevinl]

Ich habe mir aus einen Raspberry Pi, einem AD Wandler und einen Instrumentenverstärker eine Vorrichtung für das Digitalisieren von Dehnmessstreifen Werten gebaut. Das ist ein Schulprojekt, bei dem die Funktion von DMS demonstriert wird. Dazu wird der DMS auf einen kleinen statisch belastet Träger geklebt.

Nun fehlt mir aber die Erfahrung, um noch Fehler in meiner Schaltung zu erkennen. Des weiteren sind Fragen aufgetaucht, die ich in diesem Beitrag an erfahrenere Personen stellen möchte.

1. Passen die einzelnen Komponenten zueinander und funktioniert die Schaltung?

2. Wenn der DMS gedehnt bzw. gestaucht wird kann es dazu kommen, dass am INA122 VIN- größer wird als VIN+. Welchen Wert gibt der INA122 dann aus und gibt es einen Besseren weg als die wheatstonesche Messbrücke absichtlich zu verstimmen in dem man R3 um 1-2 Ohm verringert.

3. Benötigt man einen zusätzlichen Filter um das Rauschen des AD Wandler von INA fernzuhalten? Wie stark beeinflusst dieser das Messergebnis?

Wenn die Schaltung auf dem Steckboard funktioniert werde ich danach eine Platine anfertigen lassen, um eine störungsfreiere Messung zu erhalten.

Ich bin für jede Anmerkung oder Hilfestellung dankbar
mit freundlichen Grüßen

Kevin

Edit: Entschuldigung für den Doppelpost ich habe diesen Beitrag ins falsche Unterforum gestellt

INA122
MCP3008
Anschlussklemme
STECKBOARD
Metallschichtwiderstand 120 Ohm
Steckbrücken-Drahtbrücken-Set
Flexible Drahtbrücken'

[ag]

1. Passen die einzelnen Komponenten zueinander

ich sehe nichts was dagegen spicht.

und funktioniert die Schaltung?

Hängt ein wenig noch vom Programm der im Pi läuft ab, und auch von der Abstimmung zwischen verwendete DMS und die im INA122 eingestellte Verstärkung (gain). Vielleicht wäre dafür ein Trimmpot angemessen. Prinzipiell sollte de Schaltung m.E. funktionieren (aber probieren geht über studierern).

2. Wenn der DMS gedehnt bzw. gestaucht wird kann es dazu kommen, dass am INA122 VIN- größer wird als VIN+.

An VIN- hast du V+/2. An VIN+ hast du (V+/2) +/- X, wobei X sich aus die Spezifikationen der verwendete DMS auszurechnen wäre. Theoretisch, ja. In der Praxis kommt es darauf an, in welches Verhältnis die Ungenauigkeiten der Spannungsteiler R2/R3 bzw. R4/DMS zu X stehen. Wenn die Spannungsteiler in der Praxis so geeicht werden, das bei VIN- = VIN+ bei DMS Dehnung = 0, dann wird auf jeden Fall VIN- VIN+ übersteigen wenn eine entsprechende Dehnungsbetrag eintritt. Ich habe nicht alle DMS Typen analysiert und weis daher nicht ob bei alle Typen die gleiche Änderungsrichtung der Widerstandswert bei Dehnung (bzw. Stauchung) auch die gleiche ist oder nicht.

Welchen Wert gibt der INA122 dann aus

(VIN+ minus VIN-) * G (G=Verstärkungsfaktor)

und gibt es einen Besseren weg als die wheatstonesche Messbrücke absichtlich zu verstimmen in dem man R3 um 1-2 Ohm verringert.

Hmm...

3. Benötigt man einen zusätzlichen Filter um das Rauschen des AD Wandler von INA fernzuhalten?

Dieser Frage habe ich vermutlich nicht verstanden, denn der Signalverlauf ist von INA nach MPC und nicht umgekehrt. Daher dürfte das Rauschen des ADCs keine Einfluss auf der INA haben.

Wie stark beeinflusst dieser das Messergebnis?

Na ja, eben soviel wie das Rauschen entspricht. Also V0 +/- Rauschen.

Viele Grüße,
Ag