Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
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da Gio55
#9030
Buon giorno.
Devo selezionare un Op Amp per amplificare un segnale di un sensore, immagino un guadagno tipo 4.

Ecco la situazione.
Ho un rullo di un nastro che ruota. Sul rullo è messo un sensore di posizione (un reed) che alla fine genera un segnale 0V - 0.8V. Devo acquisire quindi il segnale che dovrebbe immagino essere circa un onda rettangolare, quando passa il reed si inverte la polarità. Più precisamente direi che è approssimabile come "treno di impulsi".

Volevo chiedere se è corretto come penso di procedere. Cercherei un Amplificatore, che oltre a caratteristiche di alimentazione, dal punto di vista del segnale abbia un Gain-Bandwidth adeguato al segnale.

Se il rullo corre ad una velocità di 8Km/h, e il raggio è di 3cm dovrebbe essere 2.2m/s da dividere per il raggio (0.03m) quindi la frequenza è intorno a 10 o 11Hz (ho così pensato di riportare la velocità tangenziale del nastro alla velocità angolare del rullo e ricavare il periodo del segnale). Assumo che la distanza tra gli impulsi (o meglio il reciproco) sia grosso modo la larghezza di banda del segnale.

L'Op amp alla fine potrebbe avere un "prodotto" a partire da 400 Hz.

Sembra corretto o sbaglio? Aspetto vostre indicazioni, magari sbaglio tutto (anche approccio di partenza nel raggionamento).
da mars
#9031
Prima di azzardare ipotesi, un problema:
un reed è un contatto meccanico che NON può rendere alcuna tensione, ma apre/chiude un circuito.

Se è così, hai a disposizione uno o più impulsi/giro, ovvero un dato digitale. Di conseguenza, a me parrebbe più sensato utilizzare un microcontroller piuttosto che un circuito analogico.
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da Gio55
#9032
Scusa hai ragione ho usato proprio un termine sbagliato. Credo sia uno ad effetto Hall. Non ho dato importanza al sensore ho solo acquisito il segnale e visto come si presentava la forma d'onda (tensione sempre 0.8V quando passa il disco su un punto d riferimento realizzato tramite un piccolo cerchio metallico va a zero generando l'impulso).

Essendo il segnale a 0.8V pensavo di portarlo almeno a 3.3V (segnale di alimentazione del micro, penso così di portarlo al fondoscala dell' AD nel microcontrollore), appunto con guadagno ca 4.
da mars
#9033
Che sia un reed o un interruttore Hall non cambia niente: quando passa un punto si genera un impulso. Anche se lo amplifichi hai sempre un impulso che dura una piccola parte del tempo di rotazione, mentre nel resto non c'è nulla se non uno stato fisso. Come fai a trattarlo analogicamente?
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da Gio55
#9034
Trattarlo analogicamente solo per dare il guadagno portandolo a 3.3V. Per questo servirebbe l'op amp.
Se anche lo mando in ingresso su un pin digitale 0.8V credo (immagino ma chiedo conferma) non basti per lo stato alto del segnale. Dal punto di vista analogico (immagino sempre) dovrei preoccuparmi di non compromettere lo spettro quando lo mando in ingresso all'amplificatore ed in cascata lo mando in ingresso al micro.
da mars
#9035
Non conoscendo nulla del circuito in discussione, posso solo fare delle illazioni.
In primo luogo, se si tratta di un sensore di Hall è un componente a tre pin di cui due sono l'alimentazione e il terzo il segnale in uscita.
Sempre se si tratta di questo e non di qualsiasi altra cosa, non è possibile che il segnale di uscita sia da 0 a 0.8V, dato che l'alimentazione tipica del sensore è molto superiore e va da 0 a Vcc circa. Se poi è un sensore in corrente, ad es. un Namur a due fili, un sensore analogico o qualsiasi altro sistema, non posso saperlo e quindi non posso dire altro.

Pertanto è da chiarire come stanno le cose, come è stata effettuata questa misura di tensione (che, o si fa con la parte rotante ferma o non si fa con un tester , ma con un oscilloscopio). Altrimenti parliamo di nulla.

In generale, se vuoi conoscere velocità, accelarazione, numero di giri, posizione angolare e quant'altro, lo fai con una analisi digitale dei tempi, non con un AD.; sempre se si tratta di un impulso e non di qualcos'altro, il trattarlo analogicamente che scopo avrebbe? cosa ricaveresti dalla conversione AD di un impulso dato da un sensore di posizione di un oggetto rotante? E anche se fosse da 0.8V, perchè non si potrebbe applicare ad un ingressi AD, che accetta tensone da 0 a Vcc e dipende dalla tensione di riferimento della conversione?

Stiamo parlando per caso di utilizzare arduino per l'AD? non sarebbe utile, allora, avere maggiori info su cosa c'è, cosa si vuole ottenere, con cosa? Una foto del sensore?
Senza queste info possiamo chiudere qui.
da mars
#9036
Giusto un chiarimento:
la Vcc non ha importanza sulla tensione di ingresso del modulo ADC se non per la tensione massima applicabile.
Per qualsiasi tensione minore, basta utilizzare una tensione di riferimento delle conversione adeguata. Se devo convertire al massimo 0.8V, basta utilizzare un riferimento a 1.024V. In questo modo si avrà la disposnibilità dell'80% su una conversione a 10bit.

E, per non lasciare in sospeso una risposta:
per moltiplicare per 4 un segnale a 11Hz va bene qualsiasi opamp.
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da Gio55
#9037
Nell'ultimo post avevo messo apposta l'indicazione di amplificare per metterlo in gresso al micro (anche fosse digitale).
Sto valutando su come fare eventualmente il circuito, non è affatto detto che mi serva l'AD (anche se non lo do a priori per scontato). Il segnale esce a 0.8V, non mi sono interessato tanto al sensore, diciamo che il mio compito nasce a valle di questo.

Quello che particolarmente mi preme è amplificare l'impulso, portarlo a 3.3V e mandarlo in ingresso al mico senza deformare la forma d'onda. Anche perchè qui banalmente è un segnale a bassa frequenza ma magari è interessante ragionare sull'approccio... magari in futuro capita di dover amplificare un segnale a frequenze maggiori e a naso un op amp nei sistemi di acquisizione salta sempre fuori :)
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da Gio55
#9038
Orca mi sono reso conto solo ora che abbiamo risposto quasi contemporaneamente :) bhe si immagino che l'op amp non richieda particolari esigenze stringenti ma ripeto ho voluto scrivere in particolare mosso dalla curiosità sul ragionamento (pensando fortemente al caso in cui il segnale era un po' più veloce)
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da maxmix69
#9040
Gio55 ha scritto: Sul rullo è messo un sensore di posizione (un reed) che alla fine genera un segnale 0V - 0.8V

Già questo è stranissimo, 0.8V, ma andiamo avanti
Gio55 ha scritto:dovrebbe immagino essere circa un onda rettangolare

Esattamente
Gio55 ha scritto:Volevo chiedere se è corretto come penso di procedere. Cercherei un Amplificatore

Si può fare, ma l'approccio è sbagliato. Per queste cose serve uno stadio ON-Off, il minimo indispensabile è un transistor se l'inversione di polarità non crea problemi agli stadi successivi. Come ti ha già scritto @mars è indispensabile sapere che tipo di sensore è montato e come è alimentato. Il fatto che tu dica:
Gio55 ha scritto:Il segnale esce a 0.8V, non mi sono interessato tanto al sensore, diciamo che il mio compito nasce a valle di questo

continua ad essere un approccio completamente sbagliato al problema. Potresti scoprire che il segnale è 0V..12V ma essendo impulsivo lo strumento di misura utilizzato indica erroneamente solo 0.8V.
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