"Charge amplifier" ve "hold and sample" işlemi

Başlatan f15eagle, 06 Temmuz 2012, 12:57:12

f15eagle

Herkese merhaba,

Bir piezoelektik sensör okuma işlemi yapmak için uğraşıyorum. Sensörü üreten firma kendi ara devrelerinin alınmasını öneriyor ve pek yardımcı olmuyor. Sitelerinde "charge amplifier" ara elemanı ile ölçüm yapıldığı yazıyor.
Ben bu kısımdan biraz hold and sample işlemi yapılıyor gibi anladım doğrumudur?
Benzer basit bir yapıyı protues ile kurdum fakat giriş neyse çıkışta benzer oldu. Benim amacım sensöre etki gelmeden bir örnek alma opampını aktif ederek, etki bittikten sonra bu opamp üzerinden değeri adc ile okumak.

Sensör üreticisinin blok şeması;

http://www.dytran.com/go.cfm/en-us/content/tech-education-a1/x?   firmanın açıklaması

buda benim örnek almak içi denediğim devre


Bir de internetten LF398 entegresini buldum proteusda simulasyon yapamadım ama maalesef, denemelik bir tane satın aldım onu da tam kullanamadım galiba çıkışını osiloskop ile gözlemledim bi sonuç yoktu. Fazla uğraşmadım ama tekrar deneyeceğim. Şimdilik lm358 ile bu devreyi kullanıyorum.

Aklıma takılan bir soru da bu piezoelektrik sensörü okumak için fark kuvvetlendirici gerekir mi yoksa resimdeki sinyal jeneratörü gibi devreye bağlanabilir mi?
Bu tarz sensörler ile çalışmış tecrübeli arkadaşlar yardımlarınızı ve tavsiyelerinizi bekliyorum şimdiden teşekkürler

Burda da sensör hakkında bilgiler mevcut;
http://www.dytran.com/img/tech/a4.pdf

pisayisi

Proteus ta kurduğun devre piezo sensor için baştan sonra hatalı. Bu sensörlerin bağlıolduğu devreleri öyle sinyal jeneratörleri ile simule edemezsin. Üstelik sample and hold devresi ile de uzaktan yakından bir ilgisi yok. Sensörde kuvvete bağlı yük değişimleri olur. Bu yük değişimlerini +- beslemeye sahip rail rail tipi opamp kullanarak cf geribesleme kapasitesine gerekirse yüksek bir Rf direnci paralel ekleyerek bir sönümleme payı ekleyerek kullanabilirsin. Çıkış gerilimi t0 aralığındaki sensördeki yük değişimi Qs darbesine sahipse opamp çıkışı -Qs/Cf  gerilimine sahip olacaktır. Başka tip bir sensör için teorik bağlantılar verilmiş devre basit karmaşıklaştırmana luzum yok.
Simulasyon yapma doğrudan devre üzerinde çalış sensore doğru gerilim uygulamadığın sürece bozulmaz...



http://people.na.infn.it/~barbarin/MaterialeScientifico/rivelatori/hamamatsu/Characteristics_and_use_of_Charge_Amplifiers.pdf
Murat

f15eagle

sayın pisayısı cevabınız için teşekkür ederim.
Peki bu rail to rail opampların özellikleri nedir, neden tercih ederiz (tecrübe olması için soruyorum). Bende bilgisayardan umudu kesip lm358 sonra tl072 ile deneme yapıyordum. Sensörü direk osiloskopa bağlayıp kuvvet uyguladığımda küçük bir tepe gözüküyor. Sizinde verdiğiniz şemadaki gibi bağlanti yapıp denediğimde sonuç göremedim yalnız. kapasite olarak 1nF kullanıyordum paralel direnci koymamıştım onla da deneyeyim. Kapasite seçerken neye dikkat etmeliyim?

pisayisi

06 Temmuz 2012, 18:19:56 #3 Son düzenlenme: 06 Temmuz 2012, 19:09:21 pisayisi
Rail rail opamp ları sensor uygulamalarında çıkışta besleme gerilimine kadar olan sınır içinde iyi bir çıkış verebildikleri yeninesil kuvvetlendirici yapıları olarak tercih edebiliriz. TL072 de kullanabilirsiniz, Bu devre de geribesleme kapasitesi düştükçe kazanç artmakta geribesleme direnci arttıkçada çıkıştaki işarerin sönümü hızlanmakta. Sensör için verilen datasheette kullanılması gereken değerler malesef yok. Sanırım kendi devrelerini stmak için çok bilgi vermemişler. İşin bu kısmı tecrübe ya da denemeye bağlı olacak. Ancak geribesleme direnci on megaohm lar mertebelerinde olabilir yada hiç kullanılmayabilir de. Opampı kaliteli simetrik bir besleme ile kullanmayı önemseyin...

Bu arada katalog bilgilerinde

Construction of charge mode force sensors is similar to the LIVM types except
that the charge mode sensors do not contain a built-in IC amplifier (refer to
Figure 1).

hem charge mode sensorden hem de voltaj mode sensorlerden bahsedilmekte senin ki livm tipi ise buna emin olamadım, o zaman basit bir opamplı kuvvetlendirici de yeterli olur.Çünü livm tiplerde kuvvetlendirici sensorun içinde hazır olarak bulunmakta...
Murat

f15eagle

06 Temmuz 2012, 19:30:41 #4 Son düzenlenme: 06 Temmuz 2012, 19:33:27 f15eagle
Kapasiteyi düşürerek denemeye devam edeyim ozaman çünkü opamp'a bağladığımda bir sonuç göremiyorum. Çıkıştaki dc seviye sürekli yüklesiyor. Bacakları kısa devre yaparak sıfırlıyorum fakat hemen tekrar yükseliyor. Bunun sebebi sizce ne olabilir fikriniz var mı?

Tl072 ile şimdilik test edeyim en kısa sürede de yeni bir opamp alayım. ti'nin sitesinden baktım opa830 opa835 vardı piyasada bulabilir miyim yada kolay bulunan ne vardır ?

Üreticisi çok saçma bir firma fakat 2 üretici var ikiside bahsettiğiniz gibi kendi devresini satmak için datasheet bile yapmamış boyutları bir kaç parametreyi yazıp bırakmış mail attığımda da siz öyle kullanamazsınız bizim devrelerden de alıp kullanmalısınız diyorlar.

tavsiyelerinizi uyguluyorum çok sağolun

mesaj birleştirme:: 06 Temmuz 2012, 19:31:07

Moduna siz dediğiniz için tekrar baktım. Bana charge mode dediklerinden kontrol etmemiştim. Şimdi siteden bakıyorum benim sensörün yanında IEPE yazıyo  :o
http://www.dytran.com/go.cfm/en-us/content/product/55/FORCESENSORIEPE-1050V4/x?SID=
Başka bir sensörde orada charge mode yazıyordu. Yani bendeki voltaj modlu mu kafam karıştı  ???
Halbuki üzerine etki uyguladığımda tek bir tepe halinda çıkış veriyordu

pisayisi

Son gönderdiğin linke göre seninki charge mode değil yani sensorun üzerinde içinde kuvvetlendirici hazır mevcut. Yine de ayrıntılı bilgi katalogta yok ancak bu sensorlerin 2 ucu var bir akım diyotu ile sürülerek doğrudan bu uçlardaki voltajı kullanarak sensor bilgisiini okuyabilirsin. Charge mode kuvvetlendiriciye ihtiyacın yok zaten o devre bu tip  kuvvetlendiricisi içinde olan sensorlerde çalışmayacaktır.



http://www.mmf.de/iepe_standard.htm
Murat

f15eagle

Siz sormasaydınız sensör tipi hiç gözüme çarpmamıştı charge mode diye uğraşıp duruyordum demekki bi çalışmada ilk olarak malzemeleri iyi analiz etmek çok önemliymiş bu bana ders olsun  ::)

Elimde 1n5314 var 4.7mA değerlikli birde onla deneme yapayım.

Instrument yazan kısımda da normal kuvvetlendirici devresi yapıyorum, kolaymış aslında da işi zora sokmuşuz Allah'tan yardım ettiniz sayın pisayısı  :)