Sensorsignalverstärker? Arbeitsplan Stückliste Werkzeuge + Prüf-und Hilfsmittel Schaltplan Wheatstonesche Brücke Platinenlayout (oben/unten) Anschlussplan Innen und Außenansicht Genauere Informationen Autor

Ein Sensorsignalverstärker verstärkt die Differenzspannung eines in Halbbrückenaufbau geschalteten Dehnungsmessstreifens. Bei meinem Modell stehen zwei Potentiometer zur Verfügung, mit dessen Hilfe man den Nullpunkt und die Verstärkung des Signales einstellen kann. Der Verstärker wird zwischen Sensor und Messgerät geschaltet.

Die Standard Ausrüstung für das Perfekte Löten.

Dritte Hand, Lötzinn und Lötkolben

Eine Abisolierzange hauptsächlich für Litzen und sehr dünne Kabel.

Feindrahtabisolierer

Zum greifen von Kabeln sehr gut geeignet, da sie keine Schäden an der Isolierung hinterlässt.

Flachzange

Zangen zur vielseitigen Benutzung.

Diverse Zangen

Pinzetten für das sichere Greifen von z.B. SMD Bauteilen und Silberdraht.

Pinzetten

Zum Korrigieren und Reparieren von Leiterbahnen.

Silberdraht

Bietet Schutz beim Löten, Draht schneiden oder Platinen Ätzen. Die Sicherheit geht immer vor.

Schutzbrille

Belichtet mit Hilfe der Ausgedruckten Folien die noch durch eine Fotoschicht geschützte Platine.

Belichtungsgerät

Ein Ätzbad zum Ätzen der schon belichteten Platine um die Leiterbahnen frei zu legen.

Ätzbad

Mit einem 0,9mm und 1,2mm Bohrer kann die Platine mit dieser Maschine gebohrt werden.

Säulenbohrmaschine

Zum Reinigen der Platine

Spiritus

Um die Leiterbahnen nach dem Reinigen mit einem gewissen Schutz auszustatten.

Lötlack

Zum Messen und kontrollieren der Bauteile und Funktionen.

Multimeter

Entfernt überschüssigen Lötzinn oder Hilft beim Entlöten einzelner Bauelemente.

Entlötlitze

Dient zur Feststellung einzelner Masse.

Maßstab

Unverzichtbares Werkzeug zum Schneiden von Kabeln und Drähten.

Seitenschneider

Die Wheatstonesche Messbrücke oder auch Widerstandsbrücke ist eine Schaltung aus zwei parallelgeschalteten Spannungsteilern. Die Verbindung zwischen den Punkten A und B wird als Brücke bezeichnet. Die Gesamtspannung teilt sich an den Widerständen auf. Wenn das Verhältnis der Widerstände gleich groß ist, dann haben beide Punkte gleiches Potential. Besteht zwischen diesen beiden Punkten ein Potentialunterschied, so fließt ein Strom von A nach B oder von B nach A. Die Veränderung der Gesamtspannung beeinflusst nicht die Potentialdifferenz zwischen Punkt A und B. Zur Messung eines unbekannten Widerstandes mit einer Brückenschaltung kann nun ein veränderbarer Widerstand (z. B. R1) so lange geändert werde bis die Brücke abgeglichen ist. Nun kann man den Widerstand durch die Werte der anderen berechnen.

Anschlussplan HP: Keine Bedeutung. Erleichtert Eagle die Leiterbahnen-Generierung. BRÜ-MP: Dient zur Kalibrierung der Brückenschaltung. POTI1-2: Ein-und Ausgang des Potentiometers für die Nullpunkteinstellung. POTI3: Schleifer des Potentiometers. V1-2: Ein-und Ausgang des Potentiometers für die Verstärkung des Signals. VS: Der Schleifer des Potentiometers. +9,GND: Anschlussösen der Batterie für die positive Spannung. -9,GND2: Anschlussösen der Batterie für die negative Spannung. Hier werden die Pole verkehrtherum angeschlossen. Plus an GND2 und Minus an -9

SENSOR-/+: Ein-und Ausgang des Sensors. SENS-MP: Der in der Mitte abgegriffene Sensoren Messpunkt.

OZ-MP: Der Anschluss für das Oszilloskop, um das fertig verstärkte Signal des Sensors zu ermitteln und darzustellen. OZ-GND: Der Erdungsanschluss für das Oszilloskop.

Zwei 9V Blockbatterien sorgen für den benötigten negativen und positiven Strom, der durch zwei Stromregler auf 5,7 Volt gesenkt wird.

Intern kann man die Brücke mit Hilfe eines Potentiometers kalibrieren. Die dazu benötigte Schraube kann man von außen leicht erreichen.

Das sich im Millivoltbereich befindende Signal des Sensors wird durch einen INA111 und einem nachgeschalteten einfachen Operationsverstärker verstärkt.

Ein Instrumentenverstärker ist eine besonders präzise Operationsverstärker Schaltung mit einem sehr hochohmigen Eingang.

Er zeichnet sich durch ein besonders hohes Gleichtaktunterdrückungsverhältnis sowie geringe

Eingangoffsetspannungen aus.

Der INA111 ist ein Hochgeschwindigkeits-Instrumenten-Verstärker und bietet eine sehr gute Leistungsfähigkeit.

INA111

Dieses Projekt wurde entworfen,

gebaut und dokumentiert von

Fabian Gosch. Auszubildender

am IPN Kiel.