Meßbereich spreizen , aber wie ?

[Andreas Straßer]

Hallo !

Folgendes Problem : wir haben ein analoges
Meßgerät - max. 3V und die Meßgröße liegt
bei ca. 2V .
Diese Meßgröße veränderrt sich nur maginal,d.h.
sie schwank von ca. 1,9V bis ca. 2,2V.
Also eine Änderung von 0,3V.
Uns interessieren nur diese 0,3V Änderung !
Da bei einen Instrument 1,5% diese 0,3V sehr
dicht liegen,suchen wir nach einer Möglichkeit
diese Änderung von 0,3V auf zu spreizen,
d.h.mit einer größeren Zeigerablenkung / Auflösung
darzustellen.
Z.B. von 1V bis 3V also Faktor 10.
Gibt es da eine Möglichkeit die ohne viel Aufwand
auskommt ?
Danke für Eure Meinungen + Tipps.

Gruß

Andreas

 

[MaWin]

Andreas Straßer <astraszer@freenet.de> schrieb im Beitrag <3EFB6271.F8369C53@freenet.de>...

Folgendes Problem : wir haben ein analoges
Meßgerät - max. 3V und die Meßgröße liegt
bei ca. 2V .
Diese Meßgröße veränderrt sich nur maginal,d.h.
sie schwank von ca. 1,9V bis ca. 2,2V.
Also eine Änderung von 0,3V.
Uns interessieren nur diese 0,3V Änderung !
Da bei einen Instrument 1,5% diese 0,3V sehr
dicht liegen,suchen wir nach einer Möglichkeit
diese Änderung von 0,3V auf zu spreizen,
d.h.mit einer größeren Zeigerablenkung / Auflösung
darzustellen.
Z.B. von 1V bis 3V also Faktor 10.
Gibt es da eine Möglichkeit die ohne viel Aufwand
auskommt ?
Danke für Eure Meinungen + Tipps.

Man kann zwar eine Differenzschaltung bilden:

Massignal --Messinstrument--+--3k1-- +5V (recht genau)
1k9
| Masse
aber dafuer brauchst du dann ein 0.3V Messinstrument.

Daher empfiehlt sich ein Operationsverstaerker,
der diese Differenz verstaerkt:

5V | +-12k--+
3k2 | |
Masse --2k2--+--+-|-\ |
| >-+-(3V)-- Masse
Messignal --------|+/ LM358
--
Manfred Winterhoff, mawin at gmx.net, remove NOSPAM if replying
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Tilmann Reh]

Dirk Ruth schrieb:

Du kannst versuchen mit Dioden/Z-Dioden 1,7V abzuschneiden und den
Rest im nächst kleineren Meßbreich Deines Meßgerätes zu messen.

Du kennst den Kennlinienverlauf von Z-Dioden bei kleinen Strömen?
Das wird bestimmt eine interessante Skaleneinteilung...

--
Dipl.-Ing. Tilmann Reh
Autometer GmbH Siegen - Elektronik nach Maß.
http://www.autometer.de

==================================================================
In a world without walls and fences, who needs Windows and Gates ?
(Sun Microsystems)

 

[Klaus Kelbert]

On Thu, 26 Jun 2003 23:15:29 +0200, Andreas Straßer
<astraszer@freenet.de> wrote:

Hallo Andreas!

Diese Meßgröße veränderrt sich nur maginal,d.h.
sie schwank von ca. 1,9V bis ca. 2,2V.
Also eine Änderung von 0,3V.
Uns interessieren nur diese 0,3V Änderung !

Leg doch einfach eine (konstante) Gegenspannung von 1,9V an.
Dann klappt's auch mit dem 0,3V Messbereicht.
Frueher - als noch Schreiber benutzt wurden - war das
oft die einzige Moeglichkeit ueberhaupt ein Signal
aufzuzeichnen.

Gruesse
Klaus

 

[Harald Wilhelms]

Tilmann Reh <tilmann.reh@autometer.de> wrote in message news:<3EFBDE1A.557A8159@autometer.de>...

Dirk Ruth schrieb:

Du kannst versuchen mit Dioden/Z-Dioden 1,7V abzuschneiden und den
Rest im nächst kleineren Meßbreich Deines Meßgerätes zu messen.

Du kennst den Kennlinienverlauf von Z-Dioden bei kleinen Strömen?
Das wird bestimmt eine interessante Skaleneinteilung...

....alles eine Frage der Dimensionierung. Wenn man einen Parallel-
widerstand am Instrument vorsieht bzw. einen Widerstand von der Z-Diode
zur Betriebsspannung legt, funktioniert es schon besser. Ausserdem
würde ich bei diesem Spannungs-Strom-Bereich eine LED verwenden,
da sie einen besser ausgeprägten Knick hat.

Gruss
Harald

 

[Helmut Sennewald]

"Harald Wilhelms" <Harald.Wilhelms@web.de> schrieb im Newsbeitrag
news:37257252.0306270415.452bd9fd@posting.google.com...

Tilmann Reh <tilmann.reh@autometer.de> wrote in message
news:<3EFBDE1A.557A8159@autometer.de>...
Dirk Ruth schrieb:

Du kannst versuchen mit Dioden/Z-Dioden 1,7V abzuschneiden und den
Rest im nächst kleineren Meßbreich Deines Meßgerätes zu messen.

Du kennst den Kennlinienverlauf von Z-Dioden bei kleinen Strömen?
Das wird bestimmt eine interessante Skaleneinteilung...

...alles eine Frage der Dimensionierung. Wenn man einen Parallel-
widerstand am Instrument vorsieht bzw. einen Widerstand von der Z-Diode
zur Betriebsspannung legt, funktioniert es schon besser. Ausserdem
würde ich bei diesem Spannungs-Strom-Bereich eine LED verwenden,
da sie einen besser ausgeprägten Knick hat.

Hallo Harald und Dirk,
ich dachte erst auch die die Idee mit der Z-Diode wäre extrem ungenau
und damit unbrauchbar.
Mit deinem Vorschlag, einfach extra schon mal Strom draufzugeben,
wird die Schaltung mit der Z-Diode sicher schon mal viel besser.

Ich habe dann mal versucht in der Richtung weiterzudenken und das
Ganze möglichst stromsparend und ohne Zusatzversorgungsspannung oder
Mehrbelastung des Messkreises zu realisieren. Jede Schaltung mit
Hilfsquelle hätte den Nachteil, daß bei Eingansspannungen unterhalb
der Schwelle das Zeigerinstrument am linken Anschlag überlastet
wird oder heftig an den Anschlag schlägt.

Hier mein Vorschlag mit einer Shunt-Reference(LM385). Diese wirkt
wie eine abgleichbare Z-Diode, funktioniert aber bereits ab 10uA.
http://cache.national.com/ds/LM/LM185-ADJ.pdf
Wenn das Drehspulinstrument größer 100uA hat, dann hat man schon
ab 10% Ausschlag eine völlig lineares Verhalten.

Was will man mehr?

Das war die Frage von Andreas:
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Folgendes Problem : wir haben ein analoges
Meßgerät - max. 3V und die Meßgröße liegt
bei ca. 2V .
Diese Meßgröße veränderrt sich nur maginal,d.h.
sie schwank von ca. 1,9V bis ca. 2,2V.
Also eine Änderung von 0,3V.
Uns interessieren nur diese 0,3V Änderung !

Das Ganze funktioniert natürlich nur, wenn man das Messinstrument
auf Vollausschlag bei 300mV umbauen kann.
Frage: Kann das Messinstrument auf 300mV Vollausschlag umgebaut werden?

Wenn man das nicht kann, dann muß zusätzlich zur Referenz
noch ein "Low voltage opamp" dazugebaut werden(Schaltung-2).
Allerdings wird dann eine Hilfsversorgung notwendig wenn man das
Messinstrument auch nicht auf <=2,2V umbauen kann.


Gruß
Helmut


Messbereichspreizung mit Drehspulinstrument
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optional falls Drehspulinstrument <100uA hat
___
- - -|___|- - - - - - - - - - -
| |
.------------.
| | , , , | |
| , , |
+ | | , / , | 1.9V |
o-----o-o-| / |-o---o--------o
| / | | |
| O | | .-.
| | | | | 120k
'------------' | | |
300mV __|__ '-'
1,9..2.2V | | |
|LM385|-----o
|_____| |
| .-.
| | | 62k
| | |
| '-'
- | |
o----------------------------o--------

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Schaltung-2
-----------
10k
___
-----|___|-----------------------
| |
| .------------. |
| | , , , | |
| | , , | |
+ | | , / , | 1.9V |
o-o---o-o-| / |-o o--------o
| | | / | | | |
| | | O | | | .-.
| | | | | | | | 120k
| | '------------' | | | |
| | | | '-'
| | 100k 900k | | |
| | ___ ___ | | |
| o--|___|-o-|___|-- o | |
| | | __|__ |
optional -> x---o--------|--- | | | |
+3V | | | |LM385|-----o
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-|-\ | | .-.
| >---- | | | 62k
1.9V´--|+/ | | |
|/| | '-'
- | | |
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