radiohlam.ru

Есть датчик, при помощи которого нужно измерять колебательные движения. По документации он способен выдавать напряжение от 0 до +3В, в реальных условиях он в покое выдает примерно 1,25В, а при максимальных нужных мне смещениях от +1,19В до 1,131В.
Есть АЦП 12бит, с диапазоном измерения от -5 до +5В.
Нужна схема усилителя на операционнике, которая бы усиливала сигнал датчика до таких величин, которые позволяли бы использовать максимум разрядов АЦП. Сложность в том, что на выходе датчика есть постоянное напряжение, как от него избавиться, чтобы оно не усиливалось вместе с полезным сигналом?
Есть еще одна проблема - 50Гц наводка. При приближении к датчику любых металлических предметов на расстояние 10-20 см или ближе появляется огромная наводка, полезный сигнал за которой совершенно не видно. Нужен фильтр нижних частот или режекторный фильтр? Или может быть экранирование датчика? Как это сделать получше?
Диапазон частот полезного сигнала - 0.01Гц- 35Гц.

Volag писал(а):Сложность в том, что на выходе датчика есть постоянное напряжение, как от него избавиться, чтобы оно не усиливалось вместе с полезным сигналом?

А если разделительный конденсатор поставить?

А не появятся нелинейные искажения от этого? И какой примерно он должен быть емкости для таких низких частот - от 0.01Гц?

Нужна схема усилителя на операционнике, которая бы усиливала сигнал датчика до таких величин, которые позволяли бы использовать максимум разрядов АЦП.

Как раз есть схемы не только усиления, но и смещения размаха сигнала вдоль оси напряжения, так что это не проблема. Вот помехи это проблема. От чего этот датчик питается? может попробовать тщательно заэкранировать питание, повесить конденсаторы и тд....хотя это, скорее всего, индуктивный датчит, то есть проблему можно решить только магнитным экраном.
А вообще, любой уважающий себя ацп имеет 2 входа опорного напряжения, макс и мин, между которыми и оцифровывается входной сигнал...

любой уважающий себя ацп имеет 2 входа опорного напряжения, макс и мин, между которыми и оцифровывается входной сигнал

Использую АЦП E-154 фирмы LCard, там нет ни того ни другого
Датчик питается от АЦП, а АЦП от USB-порта компьютера. Датчик - емкостной.

Как раз есть схемы не только усиления, но и смещения размаха сигнала вдоль оси напряжения

Вот как раз такая комбинированная схема и нужна.Глянуть бы примерно как правильно ее сделать, плюс ФНЧ, чтобы ослабить все, что выше 35Гц. Я вот думаю, нельзя как-то использовать свойства операционника давить синфазную помеху, чтобы на выходе избавиться от 50Гц наводки?

Volag писал(а):А не появятся нелинейные искажения от этого? И какой примерно он должен быть емкости для таких низких частот - от 0.01Гц?

Не появятся. Ёмкость зависит от входного сопротивления того, что стоит после конденсатора. Однако делать так не стоит, при нижней частоте 0.01 Гц он на режим будет выходить минут десять после включения. Лучше собрать следующую схему.
1. Обычный неинвертирующий усилитель на операционнике, рассчитать, чтобы получить усиление порядка 50. Запитать от источников +5 и -5 вольт. Нижний вывод делителя в обратной связи подключать НЕ к общему проводу, а: см. п. 2.
2. Найти источник опорного напряжения 1.25 вольт. Полученное с него напряжение пропустить через усилитель с единичным усилением (повторитель) на операционнике, к выходу оного подключить нижний вывод делителя, см. п. 1.
3. Операционники взять прецизионные, к примеру, OP777. Можно сдвоенный в одном корпусе. Не забыть блокировочные конденсаторы по обеим линиям питания.
4. Избавиться от помехи дифференциальным подключением источника здесь, скорее всего, не получится. ФНЧ тоже не пойдёт. Нужен режекторный фильтр на 50 Гц, и то... Лучше разобраться, что есть источник заразы - возможно, датчик неисправен.

Пост конечно старый, но по теме имхо помогли бы тотальный экран и полосовой фильтр имхо на фапч. И ессно весьма желательно было бы свести датчик к дифференциальному, если конечно возможно.