Hallo foley,
schön dass Du die Schaltung aufgebaut hast. Hab leider erst jetzt gesehen dass Du geantwortet hast. Jetzt müssen wir sie nur noch richtig zum Laufen bringen
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Ich glaub Du hast da was noch nicht so ganz richtig verstanden.
Als erstes muss ich mal die Spannung am Differenzverstärker einstellen, meiner Meinung nach müssten da: 3,841 Volt dran.
Weil: Messbereich Sensor 15 - 115 kpa, Spannungsbereich 0,2V -4,8V
Also. 83,5 Kpa * 0,046mV/Kpa = 3,841 V
Jetzt kommt die Falle: eigentlich muss ich doch jetzt die 15 Kpa addieren,
genauso wie die 0,2 Volt.
Dann wären am Verstärkereingang ja 4,041V die richtige Spannung.
Vergiss mal den Messbereich von 15 - 115 kpa. Soweit ich weiss willst Du ja das Ding als Baromter benutzen und da interessiert der Bereich von ca. 92 - 105 Kpa (920 - 1050 hPa).
Würdest Du den Sensor jetzt nakisch (so wie ich es gemacht habe) an den uC hängen und der Luftdruck sich in dem Bereich von 92 kPa - 105 Kpa bewegen würde, dann würdest Du Spannungen zwischen ca. 3,6V und 4,25V messen. Wie Du siehst, wäre die Spannungsänderung zwischen niedrigstem und höchstem Wert nur 0,625V. Da Dir beim Controller für 0V - 5V -> 1024 Bit zur Verfügung stehen, hättest Du für die 0,625V also (1024/5V) * 0,625 = 128 Bit.
Das wären also ca. 1 Bit / 0,1 kPa. Damit Du die Änderungen schneller sehen kannst musst Du interssierenden Messbereich "rausschneiden" und evtl. verstärken. Genau das macht die Schaltung.
Wenn Du jetzt ins Datenblatt vom 4115 schaust, siehst Du, dass der Sensor bei 92 kPa ein Spannung von ca. 3,6V liefert. Und da bei 92 kPa Dein Messbereich anfangen soll ist das die Offsetspannung die angelegt werden muß. Unser Höchsterwert soll 105 kPa sein. Hier liefert der Sensor laut Datenblatt einen Wert von ca. 4,25V.
Das kannst Du übrigens genau berechnen wenn Du Dir die Formel im Datenblatt ansiehst und die entsprechenden Werte einsetzt (Vout = VS x (0.009 x P – 0.095).
So das wäre die Erklärung für die Offsetspannung
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Da wir ja beim Controller als Eingangsspannung von 0 - 5V anlegen können, der Sensor aber bei uns ja nur Werte zwischen 3,6V und 4,25V liefert, verstärken wir die Eingangsspannungsdifferenz von (4,25V - 3,6V) 0,625V so dass wir eine Ausgangsspannung am OP von 0 - 5V erhalten. Wir rechnen somit für die Verstärkung k -> 0,625 * k = 5V -> k = 5V/0,625 = 8. Wir müssen also mit Hilfe der Widerstände einen Verstärkungsfaktor k von 8 realisieren. Bei dieser Schaltung wird k über das Widerstandsverhältnis R2/R1 bzw. R4/R3 eingestellt. Bei meinen Werten ergibt sich k zu 56k/6,8k = 8,25.
So, ich hoffe durch die Erklärung ein bisschen mehr Durchblick geschafft zu haben. Das Programm muß dann natürlich noch angepasst werden. Dafür hab ich jetzt leider keine Zeit mehr, aber versuch erstmal die Schaltung zum Laufen zu bekommen. Das mit dem Programm bekommen wir dann auch noch hin
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Gruß
Roger
