Current to Voltage converter

[Könich]

moinmoin

ich möchte gerne einen "Drucksensor"/ FSR als Eingangssignal für meinen µC benutzen.
Da meine Praxiserfahrung im Schaltungsentwurf relativ gering ist habe ich mich an einer Beispielschaltung aus dem Datenblatt versucht.

https://www.sparkfun.com/datasheets/...e/fsrguide.pdf
Den auf S.23 beschriebenen Current to Voltage converter wollte ich nachbauen, meinen gesamten Aufbau hänge ich in den Anhang.
Als Verstärker verwende ich einen LM358 http://www.fairchildsemi.com/ds/LM/LM358.pdf
Die -5V erzeuge ich mit einem ilc 7660 http://www.intersil.com/content/dam/...n30/fn3072.pdf

Mein Problem: Mit zunehmender Kraft auf den FSR nimmt die Ausgangsspannung des LM358 zu (korrekt), nach 3,66V fällt sie aber sprungartig auf -0,5V ab.

Ist bestimmt irgend ein dummer Anfängerfehler...

[Besserwessi]

Bei einer Versorgung mit 5 V sind für den LM358 etwa 3,5 V das Maximum der Spannung die der OP noch ausgeben kann - mehr geht einfach nicht mit dem OP.

Die Schaltung als solche ist relativ ungewöhnlich und unpraktisch, weil man die negative Hilfsspannung braucht. Das geht einfacher mit einer Schaltung die die halbe Spannung als Ref. nutzt. Alternativ könnte man auch den Spannungsteiler mit Sensor und einem relativ kleinen Widerstand nutzen, und dann die Spannung am Widerstand verstärken.

[Schachmann]

Hallo,

mir scheint es, als solltest Du Pin 4 vom LM358 an Pin 5 vom ICL7660 anschließen und nicht an GND. Dann hättest Du wenigstens schon mal die neg. Versorgungsspannung.



Ich würde aber die Schaltung wie auf meinem Plan versuchen (siehe Bild). Dann hättest Du den 7660 komplett eingespart. Wenn Du R1 so groß machst, wie der FSR ohne Druck ist, erhälst Du am Ausgang des OpAmp ca. 15 mV (voller Druck) bis ca. 4,5 V (kein Druck). Wenn ich das Datenblatt des FSR richtig verstanden habe (ich habs nur kurz überflogen), dann steht also jetzt das Verhältnis von kein Druck bis voller Druck zu keine Spannung bis volle Spannung auf dem Kopf. Das würde ich dann im Controller umdrehen, also z.B. die Spannung mit einem 10-Bit-ADC gelesen und in "druck" gespeichert ergäbe:
druck = 1023 - druck; // 0 = kein Druck - 1023 = max. Druck

Gruß,
Ralf

[PICture]

Hallo!

@ Könich

Ich denke, dass in der richtigen ersten Schaltung der R1 bloss zu gross ist.

[Schachmann]

Hallo,

lt. Datenblatt LM358: LARGE OUTPUT VOLTAGE SWING 0V TO (VCC – 1.5V)

Vcc ist in der ersten Schaltung - wenn ich das richtig sehe - 5V, also 5V - 1.5V = 3.5V. Dabei ist es egal, wie groß R1 ist.

Gruß,
Ralf

[PICture]

Sorry, aber bei einem I/U Wandler siehst du das leider falsch, weil U_out = - R1 * I_in, wobei U_out Ausgangsspannung und I_in Eingangsstrom vom OPV ist.

Siehe, bitte, Strom-Spannungs-Wandler in: http://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker .

Wenn die Ausgangsspannung höher als möglich seien sollte, geht der OPV in Sättigung mit in erstem Beitrag beschriebenen Konsequenzen.

Übrigens, ein einfachster I/U Wandler ist ein Widerstand.