ساخت ولتمتر با دقت میکرو ولت

[drwilly]

سلام

من میخوام یک ولتمتر برای اندازه گیری 0 تا 200 میلی ولت با دقت 0.1 میلی ولت بسازم.
بخش اندازه گیری و LCD طراحی شده. فقط مونده بخش تقویت کننده ولتاژ

از یک اپ امپ LM741 استفاده کردم ولی انگار گین اون غیرخطی هست.

حالا سوالم اینجاس که آیا راهی هست تقویت کننده با گین 25 و به صورت خطی داشته باشم؟
متشکر

[aliila]

پاسخ : ساخت ولتمتر با دقت میکرو ولت

من lm358 رو استفاده کردم خوبه . ولی نمی دونم خطیه یا نه ؟

[drwilly]

پاسخ : ساخت ولتمتر با دقت میکرو ولت

من lm358 رو استفاده کردم خوبه . ولی نمی دونم خطیه یا نه ؟

سلام مهندس
لطف کردید پاسخ دادید

رفتار LM358 خطی تر از LM741 است ولی بازهم خطی نیست.
شما به همون صورت تقویت کننده تفاضلی استفاده کردید؟ من اون قسمت رو ضمیمه کردم

http://s8.picofile.com/file/8279629418/1.DSN.html

اگر مدار اماده ای هم هست مشکلی نیست. اگر برد آماده ای برای این کار هست لطفا معرفی کنید

[drwilly]

پاسخ : ساخت ولتمتر با دقت میکرو ولت

من مقاومت RF رو خیلی زیاد کردم (1M) و با یه پتاسیومتر که جای R1 گذاشتم سعی کردم با سعی و خطا، خطی ترین گین رو پیدا کنم.

راه دیگه ای بود لطفا بگید. متشکر

[مهدی کارگر]

پاسخ : ساخت ولتمتر با دقت میکرو ولت

سلام
معمولا به صورت نرمال خطی سازی تو میکرو انجام میشه
برای دقت معمولی میتونی از متلب کمک بگیری
برای خیلی دقیق باید از خطی سازی نقطه به نقطه استفاده کنی البته رفرنس اندازه گیریت هم خیلی مهمه که از چه روشی استفاده کنی

[مهندس نوآور]

پاسخ : ساخت ولتمتر با دقت میکرو ولت

به جز بحث خطی کردن پاسخ OP-Amp هنوز مسائل تکنیکی زیادی وجود دارند که باید بر آنها فائق بیائید:

_ اگر در انتها از میکرو کنترلر برای اندازه گیری و نمایش سطح لحظه ای و متوسط ولتاژ DC استفاده می کنید، دقت و سرعت نمونه برداری ADC خیلی مهم است.
_ منبع تغذیه شما باید دست کم تا چهار رقم بعد از اعشار ولتاژ فوق ثابتی ارائه کند.
_ هر گونه نویز ، Surge، پالس نیزه ای و ... باید از خطوط تغذیه کاملا حذف شوند، زیرا هر نویز و آفست موجود در ورودی نیز توسط OP-Amp تقویت می شود.
_ مرجع ولتاژ و نیز مرجع کلاک بسیار بسیار دقیق و پایداری مورد نیاز است.
_ کلیه المنهای الکترونیکی باید از انواع دارای پایداری حرارتی زیاد انتخاب شوند.
_ به دلیل افزایش میزان انحراف سطح Clamp ولتاژ (برای فیدبک) بر اثر حرارت، لازم است تغییرات حرارتی محیط جبران سازی شوند.
_ یک دستگاه ولت متر با رزولوشن و Accuracy بالا ، به عنوان مرجع قابل اطمینان کالیبراسیون ولتاژ مورد نیاز است.
_ با این سطح از دقت؛ شما در واقع به دو OP-Amp کیفیت بالا، یکی به عنوان بافر -سریع - ورودی و یکی به عنوان
تقویت کننده ی تعیین مقیاس خروجی نیاز دارید، چیزی در تراز یک آی سی خوب مثل OPA2111

[مته به خشخاش]

پاسخ : ساخت ولتمتر با دقت میکرو ولت

درود بر شما،
معمولاً برای چنین اندازه گیری هایی باید از تقویت کننده عملیاتی استفاده شود و همان طور که برخی دوستان هم اشاره کرده اند، از مدار «تقویت کننده تفاضلی» بهره گیری نمود.
نمونه ای از چنین مداری در این نشانی آمده است:

http://etesalkootah.blog.ir/1395/07/30/Measuring_Small_Currents_with_Low_Voltage_Drop

البته در این مدار، هدف اندازه گیری جریان های در حد میکروآمپر است، اما شما خواهید توانست آن را برای هدف خود انطباق دهید.
پیروز باشید

[drwilly]

پاسخ : ساخت ولتمتر با دقت میکرو ولت

به جز بحث خطی کردن پاسخ OP-Amp هنوز مسائل تکنیکی زیادی وجود دارند که باید بر آنها فائق بیائید:

_ اگر در انتها از میکرو کنترلر برای اندازه گیری و نمایش سطح لحظه ای و متوسط ولتاژ DC استفاده می کنید، دقت و سرعت نمونه برداری ADC خیلی مهم است.
_ منبع تغذیه شما باید دست کم تا چهار رقم بعد از اعشار ولتاژ فوق ثابتی ارائه کند.
_ هر گونه نویز ، Surge، پالس نیزه ای و ... باید از خطوط تغذیه کاملا حذف شوند، زیرا هر نویز و آفست موجود در ورودی نیز توسط OP-Amp تقویت می شود.
_ مرجع ولتاژ و نیز مرجع کلاک بسیار بسیار دقیق و پایداری مورد نیاز است.
_ کلیه المنهای الکترونیکی باید از انواع دارای پایداری حرارتی زیاد انتخاب شوند.
_ به دلیل افزایش میزان انحراف سطح Clamp ولتاژ (برای فیدبک) بر اثر حرارت، لازم است تغییرات حرارتی محیط جبران سازی شوند.
_ یک دستگاه ولت متر با رزولوشن و Accuracy بالا ، به عنوان مرجع قابل اطمینان کالیبراسیون ولتاژ مورد نیاز است.
_ با این سطح از دقت؛ شما در واقع به دو OP-Amp کیفیت بالا، یکی به عنوان بافر -سریع - ورودی و یکی به عنوان
تقویت کننده ی تعیین مقیاس خروجی نیاز دارید، چیزی در تراز یک آی سی خوب مثل OPA2111

سلام
متشکر مهندس. من فعلا در مرحله شبیه سازی هستم. با این تفاسیر ساختش خیلی مشکله که مرحله بعد بهش میرسم
این IC که معرفی کردید خیلی عالی بود. تقریبا در ولتاز مورد نیاز من 0-200 میلی ولت خطی بود.
من با تقویت کننده ولتاژ رو 20 برابر کردم. از 0 تا 100 میلی ولت رو که دقیق نشون میداد. از 100 تا 200 میلی ولت یک میلی ولت کم نشون می دادکه با برنامه نویسی درستش کردم


متشکر

دلیل: ادغام دو پست برای جلوگیری از اسپم

سلام
مهندس لینک خرابه. ممکنه لینک درست بدید