Mise en oeuvre ampli instrumentation

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Falkor
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Mise en oeuvre ampli instrumentation

Message par Falkor »

Salut à tous,

Bon je vais peut-être me faire remonter les bretelles par la modération pour un énième sujet pas trop typé rétrocomputing, donc pardon de solliciter encore les électroniciens du coin pour mes petites questions. :oops:

Je dois faire un proto de carte au boulot devant lire un pont de wheastone via un microcontrôleur.

Le pont est alimenté en 5V et à un niveau de sortie max de 100 mV. Avant donc de pouvoir entrer le signal dans le DAC de mon µC (qui mesure du 0..5V) j'ai donc besoin d'une petite amplification.

Le MCP6N11 de microchip semble être parfaitement adapté, et la datasheet donne un exemple de montage :
bridge.png
bridge.png (178.94 Kio) Consulté 3066 fois
(ce schéma est à la page 33 de la datasheet)

On règle le gain souhaité avec Rf et Rg et c'est parti. :)

Je n'arrive toutefois pas à comprendre la valeur que je dois appliquer à Vref. Page 25 j'ai :
Analog Reference Input

The analog reference input (VREF) is the non-inverting input of the second input stage; it shifts VOUT to its desired range. The external gain resistor (RG) is connected to this pin. It is a high-impedance CMOS input with low bias current.
C'est donc la plage de sortie que je souhaite utiliser ? (donc je la place au 5V) ou c'est une référence offset ? C'est le "shift" qui m'inquiète...Je ne veux pas décaler la tension, mais l'amplifier...?

Dans les graphes de test qui précèdent cette broche est à Vdd/2... (s'il s'agit d'un offset ça serait logique...). Et j'ai même vu des applications tests où elle est à la masse... :roll:

J'ai aussi un doute sur la broche EN/!CAL :
Digital Enable and VOS Calibration Input

This input (EN/CAL) is a CMOS, Schmitt-triggered input that controls the active, low power and VOS calibration modes of operation. When this pin goes low, the part is placed into a low power mode and the output is high-Z. When this pin goes high, the amplifier’s input offset voltage is corrected by the calibration circuitry, then the output is re-connected to the VOUT pin, which becomes low impedance, and the part resumes normal operation.
A placer plutôt au 5V dans une opération normale ? Le niveau 0 semble être un mode de veille...

Bon dans tout les cas vu le cout du CI je vais faire des essais, pas grave si j'en crame un. Mais si un pro de ce genre de composants pouvait éclairer ma lanterne... J'ai tenté de contacter microchip et de demander sur leur forum mais zéro retour...

Merci d'avance !
Xavier_

Re: Mise en oeuvre ampli instrumentation

Message par Xavier_ »

Salut Falkor,

Tu te complexifies les choses…

Tu as sûrement un signal variant entre +x volts et -x volts.
Ton ampli-opp permet de symétriser( ajouter d'une constante de seuil positive) pour avoir une tension entre 0 et 5v avec une base de 0v à 2.5v.
Ce genre de montages existe…

Il est toutefois possible d'amplifier un signal symétrique, en utilisant un ampli-mono son, mais cela n'est pas recommandé pour les constantes fixes positives ou négatives.

Tu as une autre possibilité… utiliser deux entrées DAC: une pour la tension positive V1 en partie droite et V2 en partie gauche avec deux diodes pour polariser les seuils.
bridge2.png
bridge2.png (68.88 Kio) Consulté 3053 fois
Mais tu dois toujours amplifier la tension variable si ta résolution de DAC est trop faible…

Si tu avais une entrée son sur ton micro-contrôler, ta valeur DAC aurai pu être positive et négative… et en 8bits, ça fait une résolution de 128.
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Falkor
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Re: Mise en oeuvre ampli instrumentation

Message par Falkor »

Merci de ton retour. J'aimerai éviter de faire des trucs trop exotiques, passer par des entrées niveau son ne m'inspire pas trop (et mon uc ne permet pas de descendre à ce niveau là).

Le système ne sortira pas de niveaux négatifs, donc pas de soucis pour rester sur des niveaux positifs.
Xavier_

Re: Mise en oeuvre ampli instrumentation

Message par Xavier_ »

Une seule chose, dans ton circuit, tu n'as qu'une seule résistance variable ?
L'autre doit être une résistance de seuil… Donc une seule variation de tension est utile…
L'autre sera l'image négative (symétrique) de la première… non ?
Le but est d'avoir une tension nulle à tes deux bornes, donc les tensions s'annulent.

Donc, si tu as la tension d'une branche avec la masse, tu as ta valeur de seuil...

Ce type de pont est utiliser comme "capteur" différentiel …
Regarde les types de ponts utilisés dans les systèmes de sécurité ou les contrôles thermostatiques, tu trouveras peut-être quelque-chose.

Mais te faut-t-il obligatoirement une variation de tension, ou un système binaire 0-1 sur une tension positive/ov/négative?

Dans le cas du binaire, un simple transistor Darlington suffit, non !
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Re: Mise en oeuvre ampli instrumentation

Message par Falkor »

Merci de ton retour.
Xavier_ a écrit : 26 mars 2021 15:30 L'autre doit être une résistance de seuil… Donc une seule variation de tension est utile…
L'autre sera l'image négative (symétrique) de la première… non ?
Oui c'est théoriquement ça !

Non j'ai vraiment besoin d'une amplification linéaire. J'ai re parcouru la datasheet de l'ampli d'instrumentation, et je suis sûr à 80% qu'il s'agit d'un signal d'offset, donc à placer à la masse. (Je n'ai pas de variations négatives).

Je reçois tout le matos semaine pro, et je vais faire un essai. Si je ne m'en sort pas, on basculera sur une amplification plus classique...
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Falkor
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Re: Mise en oeuvre ampli instrumentation

Message par Falkor »

Suite et fin du sujet... La broche Vref est bien une référence d'offset, qui est à mettre à la masse dans mon cas (amplification 0...5V). La doc donnait des exemples avec Vref à Vcc/2 pour être pleine échelle sur des variations positives et négatives.

Montage fait, tout fonctionne.

Merci des conseils !!
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