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Electrónica => Electrónica Geral => Tópico iniciado por: nunosilvarocha em 26 de Maio de 2013, 19:01

Título: Condicionamento de sinal
Enviado por: nunosilvarocha em 26 de Maio de 2013, 19:01
Preciso de projetar o condicionamento de sinal para um sensor com uma saída entre 0 e 20mv para uma gama  de valores 0 e 3.3V.
O problema é não ter disponível uma fonte simétrica para o condicionamento, existe alguma forma de usar apenas 5V ou 12v no condicionamento?
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: beirao em 27 de Maio de 2013, 10:09
Claro que sim. Aliás, só necessitavas da fonte simétrica se tivesses de lidar com sinais negativos.

Existem vários ampop´s que funcionam em single supply, ou seja, com GND e +Vcc
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: jm_araujo em 27 de Maio de 2013, 12:51
Há opamps Rail-to-Rail, mas não resolvem o teu problema porque só as entradas é que conseguem chegar até aos valores de alimentação, as saídas não, chegam a uns 0,1V da alimentação nos melhores casos.


Podes usar uma charge-pump deste género para gerar uma voltagem negativa e usar um opamp normal:
(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fcladlab.com%2Fwp-content%2Fgallery%2Fcache%2F870__600x400_charge-pump-based-negative-voltage-gen-schematic.png&hash=f79a88c14afe9ca8f6b4db6cf49707b1f975b888)
O sinal PWM basta ser uma onda quadrada de 10Khz , gerada pelo uC se estiveres a usar um, ou um 555 por exemplo.

Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: nunosilvarocha em 27 de Maio de 2013, 13:56
Tens alguma referencia de ampop para o que pretendo beirao? Como já disse o sensor tem saída [0; 20]mV e depois do condicionamento de sinal quero ter [0; 3.3]V.

jm_araujo, quero que o o circuito fique o mais simples possivel, se conseguir usar só um integrado e umas resistências seria otimo.

Obrigado pelas respostas.
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: ivitro em 27 de Maio de 2013, 13:58
usa o o opa2430 acho que é isso ;)

À pela net uma biblia so de condicionamento de sinal!
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: jm_araujo em 27 de Maio de 2013, 15:11
Acho que querias dizer o OPA2340.
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: beirao em 27 de Maio de 2013, 23:01
Li a tua pergunta na diagonal e só respondi com base em quereres um ampop single supply, esqueci-me do facto de quereres algo de 0V a 20mV.

Ora, tens de experimentar um rail-to-rail mas, tal como foi dito, na realidade eles não chegam mesmo a GND nem a Vcc.

O teu sensor tem uma saída em tensão pura? que sensor é?
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: nunosilvarocha em 28 de Maio de 2013, 00:52
O sensor é um sensor de pressão NSCSANN015PAUNV da Honeywell.
Pelo que percebi do data sheet a gama de tensões de saída é [0;20]mV, mas montei o sensor e à saída tenho 69.3mV. Não percebo este valor!

Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: msr em 28 de Maio de 2013, 01:15
Basta amplificares esse sinal. Usas uma montagem nao inversora com um OPAMP. Podes usar por exemplo o MCP6002.
(https://lusorobotica.com/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fwww.elexp.com%2Ftips%2Fnoninvrt.gif&hash=85f4f49a3336a71d5c6b62c056ea743b1ead71ae)
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: ivitro em 28 de Maio de 2013, 11:00
Eu diria que devias ter mais cuidado no circuito e não usar uma configuração tão simples...

mas depende da aplicação também!
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: jm_araujo em 28 de Maio de 2013, 11:14
O sensor é um sensor de pressão NSCSANN015PAUNV da Honeywell.
Pelo que percebi do data sheet a gama de tensões de saída é [0;20]mV, mas montei o sensor e à saída tenho 69.3mV. Não percebo este valor!
Como estás a medir esse valor? Esses sensores sem condicionamento de sinal interno tem uma saída diferencial, deves medir a diferença entre o Out+ e o Out-, e o que vais precisar é de um amplificador de instrumentação pois também não convém carregar as saídas. E depois há o problema da variação térmica, se quiseres um mínimo de precisão precisas de um sensor de temperatura e compensação em SW.

Há muitos anos trabalhei com sensores do género e só me deram dores de cabeça. Hoje em dia tens sensores com saída digital, que já incluem todo o condicionamento de sinal, compensação te temperatura e ADC que poupam muitas horas de trabalho e dores de cabeça.




Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: Njay em 28 de Maio de 2013, 11:15
O sensor é um sensor de pressão NSCSANN015PAUNV da Honeywell.
Pelo que percebi do data sheet a gama de tensões de saída é [0;20]mV, mas montei o sensor e à saída tenho 69.3mV. Não percebo este valor!

Não é por causa da pressão atmosférica (14.7psi)?
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: nunosilvarocha em 28 de Maio de 2013, 11:52
Basta amplificares esse sinal. Usas uma montagem nao inversora com um OPAMP. Podes usar por exemplo o MCP6002.
Eu sei que tenho que usar uma montagem não inversora, o problema está na alimentação do ampop, pois o circuito não tem fonte simétrica e a alimentação tem que ser feita com GND +Vcc

O sensor é um sensor de pressão NSCSANN015PAUNV da Honeywell.
Pelo que percebi do data sheet a gama de tensões de saída é [0;20]mV, mas montei o sensor e à saída tenho 69.3mV. Não percebo este valor!
Como estás a medir esse valor? Esses sensores sem condicionamento de sinal interno tem uma saída diferencial, deves medir a diferença entre o Out+ e o Out-, e o que vais precisar é de um amplificador de instrumentação pois também não convém carregar as saídas. E depois há o problema da variação térmica, se quiseres um mínimo de precisão precisas de um sensor de temperatura e compensação em SW.

Há muitos anos trabalhei com sensores do género e só me deram dores de cabeça. Hoje em dia tens sensores com saída digital, que já incluem todo o condicionamento de sinal, compensação te temperatura e ADC que poupam muitas horas de trabalho e dores de cabeça.
Sim, é mesmo assim que estou a medir, entre o Out+ e o Out-.
Pois, mas de momento é o sensor que tenho, existe um da mesma marca com saída I2C.

O sensor é um sensor de pressão NSCSANN015PAUNV da Honeywell.
Pelo que percebi do data sheet a gama de tensões de saída é [0;20]mV, mas montei o sensor e à saída tenho 69.3mV. Não percebo este valor!

Não é por causa da pressão atmosférica (14.7psi)?
Se o sensor suporta 15 psi, a 14.7 psi ainda não atingiu o seu valor máximo, por isso estava a espera de um valor próximo de 20mV.
Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: jm_araujo em 28 de Maio de 2013, 12:19
Acho que estás no caminho errado.
1-Precisas de um amplificador DIFERENCIAL, preferencialmente de instrumentação para oferecer uma impedância elevada ao sensor, com o objetivo de amplificar a diferença entre a saída OUT+ e OUT- .Uma montagem não-inversora não vai funcionar.

2-Estas a interpretar mal a Datasheet. Vai à tabela 6 da página 5. A sensibilidade desse sensor é 15mV/V nominal full scale, dentro do intervalo [10,3;19,7]. Alimentado a 5V, e vamos assumir a pressão atmosférica como 15psi (full scale), temos à saída uma tensão diferencial de 15mV/V*5V= 75mV , bem perto do que mediste e dentro do intervalo de sensibilidade da datasheet [10,3;19,7]*5V=[51,5mV;98,5mV]

3-Calibrar e compensar termicamente estes sensores não é pera doce, vais precisar de sensor de temperatura e umas boas linhas de código. Para quem anda tão atrapalhado só por causa de não ter alimentação negativa e por causa de um opamp, não sei se te safas. Vais poupar tempo e dinheiro se mudares já por um sensor com saída digital.



Título: Re: Condicionamento de sinal
Enviado por: maurosmartins em 28 de Maio de 2013, 22:41
Viva pessoal,

não li o post todo, mas se a tensão de saída do sensor é de 0 a 20mV e se queres ter uma saida de 0 a 3.3V é só usar um ampop, nao precisas de ter uma configuração de fonte simetrica, uma grande parte dos ampops são mesmo para usar com single supply.

usar a montagem nao inversora com um ganho de 3.3[V]/20m[V] = 165 [V/V]

(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Op-Amp_Non-Inverting_Amplifier.svg/300px-Op-Amp_Non-Inverting_Amplifier.svg.png)

(https://upload.wikimedia.org/math/6/9/4/694669774019ab5baa21091e8341689d.png)

Fazes 165 = 1+R2/R1, se fizeres R2 = 10K, entao R1 vai ser ~= a 60,98 Ohms (por exemplo).

Cumprimentos, Mauro.

PS. Se estiveres a alimentar o teu ampop com 3.3V tens de usar um ampop rail-to-rail.