Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
TermopastyTermopasty
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wzmocninie i odfiltrowanie słabego sygnału

29 Nov 2006 11:13 1229 7
  • Level 10  
    Witam
    wzmacniam sygnał układem ad620http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/AD620.pdf. Sygnał pochodzi od dwóch termopar i jest zwykle bardzo mały np. 0.001mV. Rejestrowany wzmocniony sygnał posiada pewne szumy3 (rys color zielony).
    I tu mam pytanie:
    Jak w prosty sposób zbudować bezstratny filtr redukujący ilość szumów?
    Dodatkowo zastanawiam się czy zastosowanie wzmacniacza różnicowego opartym na ad620 wzmacniającego siłę termoelektryczną dwóch termopar połączonych wspólną masą nie zredukował by pewna ilość szumów przez odjęcie. Jak to prawdopodobnie rozwiązano w projekcie na stronie http://korova.zmet.agh.edu.pl/~ecart/strony/index.html(niestety brak schematu). Wszelkie wskazówki a zwłaszcza schematy np. (wzmacniacza różnicowego) mile widziane
    Z góry dzięki
    Grzegorz

    Wzmocninie i odfiltrowanie słabego sygnału[/url]
    [22.06.2021, g.9.00] Zabezpieczenia Internetu Rzeczy (IoT) programowe i sprzętowe. Zarejestruj się za darmo
  • TermopastyTermopasty
  • VIP Meritorious for electroda.pl
    Zwykły dolnoprzepustowy filtr RC powinien znacznie zmniejszyć szumy... Musisz go policzyć na częstotliwość mniejszą niż próbkowanie ADC, np 1/10 ... 1/100 f_ADC.
  • TermopastyTermopasty
  • Level 43  
    Witam,
    Kolego :arrow: grzegorz__g, dlaczego to napięcie jest tak małe, bo na poziomie jednego mikrowolta, czyżby to była różnica napięć z dwóch termopar?
    Jeśli tak, to chcę zauważyć iż ten wzmacniacz do tego celu zupełnie nie nadaje się i to z prostej przyczyny, ponieważ, jak to wynika DataSheet, ma wejściowe napięcie niezrównoważenia ponad 10µV, czyli kilka, albo kilkanaście razy większe, od napięcia użytecznego.
    Proszę podać tu więcej informacji i tym źródle napięcia, poza tym taka wartość zakłóceń ("śmieci"), świadczy o tym, iż coś jest nie tak, jak być powinno.

    Pozdrawiam
  • Level 10  
    Quarz wrote:
    Witam,
    Kolego :arrow: grzegorz__g, dlaczego to napięcie jest tak małe, bo na poziomie jednego mikrowolta, czyżby to była różnica napięć z dwóch termopar?

    Dokładnie mierzona siła jest różnicą sił termoelektrycznych dwóch termopar w starym DSC (Differential Scanning Calorimetry). do tej pory to urządzenie rejestrowało wyniki na papierze a ja zapragnąłem rejestracji za pomocy przetwornika analogowo cyfrowego.
    Quarz wrote:

    Jeśli tak, to chcę zauważyć iż ten wzmacniacz do tego celu zupełnie nie nadaje się i to z prostej przyczyny, ponieważ, jak to wynika DataSheet, ma wejściowe napięcie niezrównoważenia ponad 10µV, czyli kilka, albo kilkanaście razy większe, od napięcia użytecznego.

    W elektronice jestem jakby lajkonikiem (cały czas zgłębiam tą wiedze tajemną) i prawdę powiedziawszy umknął mi ten parametr( pewnie jaki i wiele innych) Wobec tego czy może mi Kolega pomóc w właściwym doborze innego układu umożliwiającego wzmocnienie takiego sygnału?
    dziękuję za zainteresowanie
    pozdrawiam Grzegorz
  • Level 43  
    Witam,
    trzy pytania pomocnicze:
    - rozdzielczość w °K mierzonej (rejestrowanej) temperatury,
    - typ zastosowanych termopar (to jest znormalizowane; typ: R, S, B, J, T, E, K, N), oraz czy są zastosowane odpowiednie do termopary przewody kompensacyjne,
    - zakres bezwględny temperatur pomiaru owej różnicy.
    Dopiero przy znajomości odpowiedzi na powyższe pytania, mogę zrobić przymiarkę do wejściowego wzmacniacza instrumentalnego, który jednocześnie musi być filtrem dolnoprzepustowym.
    Jeszcze jedno pytanie; jaka jest jednostka skali (czas) na osi odciętej przedstawionego wykresu (0 ÷ 1800) i jakim rejestratorem zostało to zarejestrowane?
    Rozumiem, iż owe termopary są w "układzie pływającym", czyli inaczej; ich oba zaciski nie są nigdzie uziemiane, również złącza termopar są odizolowane od innych elementów przewodzących.

    Pozdrawiam
  • Level 10  
    Quarz wrote:
    Witam,
    trzy pytania pomocnicze:
    - rozdzielczość w °K mierzonej (rejestrowanej) temperatury,
    - typ zastosowanych termopar (to jest znormalizowane; typ: R, S, B, J, T, E, K, N), oraz czy są zastosowane odpowiednie do termopary przewody kompensacyjne,
    - zakres bezwględny temperatur pomiaru owej różnicy.

    Generalnie wspomnianym urządzeniem rejestrujemy STE wywołaną róznicą temperatur próbki oraz wzorca zwykle związaną z zachodzącą przemianą fazowa lub rekcją, w cyklu grzania lub chłodzenia w określonym zakresie temperatur (od 25C do max 1100)i odpowiednią prędkością (linia czerwona na rysunku i skala z prawej strony) rejestrowaną za pomocą innej termopary w moim przypadku typu S. Przedstawiony przykład dotyczy prawdopodobnie topienia na powietrzu czystej cyny widać ze przemiana (topnienie) zaczyna sie przy ok 239 C. Siła termoelektryczna (zielona) powstaje w wyniku róznic temperatury próbki oraz wzoraca i ta różnica jest niewielka np 1 C. Więc typ chyba nie ma tu wielkiego znaczenia bo nie chodzi o konkretną wartość ale zarejestrowanie róznicy temperatur. u mnie jest to chyba S. Siły rejestruje przetwornikiem A/DC ADAM4018 http://www.elmark.com.pl/index.php?id=13&idw=8
    wykorzystując 2 zakresy wejściowe napięciowe: ±15mV
    Złącza termopar są odizolowane od innych elementów przewodzących.

    Wzmocninie i odfiltrowanie słabego sygnału
  • Level 43  
    Witam,
    skoro mają być mierzone różnice temperatur rzędu jednego stopnia, a dla termopary typu - S (PtRh/10-Pt) czułość wynosi ok. 10µV/°K, to rozdzielczość w kelvinach należy przyjąć na 0,1°K, czyli poniżej jednego mikrowolta w przeliczeniu na rozdzielczość mierzonej STE.
    Biorąc pod uwagę powyższe wymogi, ogólna niestabilność wzmacniacza odniesiona do wejść powinna być poniżej 0,5µV, jest to wartość niełatwa do uzyskania w większości dostępnych wzmacniaczy operacyjnych.
    Na chwilę obecną nie umiem odpowiedzieć "z marszu" jaki typ wzmacniacza nadawałby się tu, ale poszukam i dam odpowiedź.

    Mam jeszcze pytanie odnośnie połączeń obu termopar na załączonym obrazku, mianowicie; czy przewody doprowadzające do termopar nie tworzą pętli ograniczającej kontur o znacznej powierzchni, ponieważ wtedy w owej pętli indukują się napięcia od zmiennych w czasie pól magnetycznych.

    Na temat termopar dyskutowano również tu, zobacz:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic354063.html

    Pozdrawiam
  • Level 10  
    Witam
    jak już wspomniałem nie jestem za dobry w te klocki ale o ile dobrze zrozumiałem zbyt duże napięcie niezrównoważenia powoduje przesunięcie zera. Zastanawiam sie czy w moim przypadku ma ono kluczowe znaczenie ponieważ interesuje mnie konkretnie informacja o zmianie napięcia równoznaczna zajściu przemiany egzo lub endotermicznej w określonej temperaturze wyznaczoną przez inną termoparę (linia czerwona). A może zastosowanie jakiegoś tranzystora rozwiązało by sprawę wzmacniając troszkę sygnał albo jakiegoś układu ze sprzężeniem zwrotnym. A może wystarczył by jakiś kondensatorek który zredukował by te drobne szumy? Moze kolega podsuną by mi jakieś propozycje które mógł bym przetestować np. z wzmacniaczami add620 2szt i add621 2 szt w których jestem posiadaniu. termopary są połączone prawdopodobnie (bo są zabudowane) jak na rys.
    dzięki za zainteresowanie i wszelkie wskazówki
    pozdrawiam
    Grzegorz

    Wzmocninie i odfiltrowanie słabego sygnału