دائرة مكبر amplifier

[robota]

السلام عليكم جميعا
عندى مشروع يهتم بدرجة الحرارة والدقة المطلوبة فى قياس درجة الحرارة هى 0.2 على الاقل.
المهم وجدت هذا السنسور lm60 ويتميز بحساسية 0.2 تقريبا ويمكن حساب الخرج (الجهد المقابل لدرجة الحرارة ) من المعادلة بالميلى فولت :
VO = ((+6.25 * T °C) + 424)mV
درجة الحرارة c الجهدmv
30 611.5
30.2 612.75
30.4 614

يعنى الفرق بين كل 0.2 درجة مئوية هو تقريبا 1 ميلى فولت وهنا تكمن المشكلة لانى اريد معالجة هذه البيانات رقميا واستخدم ADC 10(analogue to digital converter ) بت والجهد المرجعى له 5V
اى ان كل خانة رقمية تمثل 5000/1024 اى 5ميلى فولت تقريبا فى حين ان خرج السنسور يتغير بمقدار 1 ميلى فولت فما الحل ؟
مع العلم علاقة الخرج مع الدخل خطية
هل يمكن ان استخدم مكبر فى هذه الحالة ؟ لتكبير خرج السنسور اذا الجابة بنعم فانا احتاج مكبر يكبر بمقدار 5 مرات او اكثر قليلا او اقل قليلا (الدقة والتكلفة عاملان مهمان والدقة هى الاهم)
اعتذر منكم بشدة للاطالة . وشكرا للمساعدة

[ماجد عباس محمد]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة robota

السلام عليكم جميعا
عندى مشروع يهتم بدرجة الحرارة والدقة المطلوبة فى قياس درجة الحرارة هى 0.2 على الاقل.
المهم وجدت هذا السنسور lm60 ويتميز بحساسية 0.2 تقريبا ويمكن حساب الخرج (الجهد المقابل لدرجة الحرارة ) من المعادلة بالميلى فولت :
VO = ((+6.25 * T °C) + 424)mV

درجة الحرارة c الجهدmv
30 611.5
30.2 612.75
30.4 614

المهم المدى الذى تريد القياس عليه و من ثم المللى فولت من السينسور سيتغير من كم إلى كم

يعنى الفرق بين كل 0.2 درجة مئوية هو تقريبا 1 ميلى فولت وهنا تكمن المشكلة لانى اريد معالجة هذه البيانات رقميا واستخدم ADC 10 بيت والجهد المرجعى له 5V

حاولت البحث عن داتا شيت له ولم اجد فقط ورقة تقول أنه 8 بت أى من 0 الى 255 مقابل من صفر إلى +5فولت

اى ان كل خانة رقمية تمثل 5000/1024 اى 5ميلى فولت تقريبا فى حين ان خرج السنسور يتغير بمقدار 1 ميلى فولت فما الحل ؟

هل يمكن ان استخدم مكبر فى هذه الحالة ؟ اذا الجابة بنعم فانا احتاج مكبر يكبر بمقدار 5 مرات او اكثر قليلا او اقل قليلا (الدقة والتكلفة عاملان مهمان والدقة هى الاهم)
اعتذر منكم بشدة للاطالة . وشكرا للمساعدة

ممكن استخدام مكبرات ذات جودة عالية قليلة الإنحراف Low drift للتكبير للقيمة المطلوبة فقط نعرف المواصفات المطلوبة كما ذكرت

[robota]

شكرا اخى ماجد مدى الحرارة المتوقعة من 20 الى 60 والجهد المقابل من 0.5 الى1 فولت والجهد المراد بعد التكبير من 2.5 الى 5 فولت تقريبا
اما بالنسبة لل ADC هو 10 بت وليس 8 بت

[ماجد عباس محمد]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة robota

شكرا اخى ماجد مدى الحرارة المتوقعة من 20 الى 60 والجهد المقابل من 0.5 الى1 فولت والجهد المراد بعد التكبير من 2.5 الى 5 فولت تقريبا

إذن لديك مدى نصف فولت و يمكنك التكبير حتى 10 مرات إن شئت لزيادة الدقة حيث تستطيع أن تجعل الصفر فولت يعنى 20 درجة و 5 فولت تعنى 60 درجة و الميكرو هو الذى يتولى scaling أى حساب النسب
أو هناك حل آخر أن تكبر بنسبة 8 و بالتالى كل درجة تقابل 6.25*8=50 وهو رقم يسهل التعامل حسابيا معه فى برنامج الميكرو لأن بالضرب × 2 يصبح 100 مللى فولت

اما بالنسبة لل ADC بت وليس 8 بت

معذرة لا افهم ما تقول فأنا أعلم أن ADC إما 8 أو 10 أو 12 أو 16 أو 20 أو 24 بت

[robota]

شكرا على اهتمامك اخى ماجد

معذرة لا افهم ما تقول فأنا أعلم أن ADC إما 8 أو 10 أو 12 أو 16 أو 20 أو 24 بت

عفوا استاذ ماجد انا اخطاتُ. ال (ADC) الذى اود استعماله 10 بت .

إذن لديك مدى نصف فولت و يمكنك التكبير حتى 10 مرات إن شئت لزيادة الدقة حيث تستطيع أن تجعل الصفر فولت يعنى 20 درجة و 5 فولت تعنى 60 درجة و الميكرو هو الذى يتولى scaling أى حساب النسب

تكبير بنسبة 10 يعتبر كبير جدا فمثلا لو ان درجة الحرارة وصلت 60 درجة مئوية سيكون خرج السنسور 799ميلى فولت وبد التكبير 7.99 فولت وهو جهد كبير على المايكرو وغير مقبول اطلاقا. ولا تنسى ان 5فولت هى الجهد المرجعى للADC .

أو هناك حل آخر أن تكبر بنسبة 8 و بالتالى كل درجة تقابل 6.25*8=50 وهو رقم يسهل التعامل حسابيا معه فى برنامج الميكرو لأن بالضرب × 2 يصبح 100 مللى فولت

وايضا التكبير بنسبة 8 يعتبر كبير بعض الشئ وسيتخطى الجهد حاجز ال 5 فولت
افضل نسبة للتكبير هى 5 .  
هذا تصورى وقد اكون مخطئ فارجو التوجيه.
وايضا اذا كنت تعلم دائرة تكبير مناسبة فارجوا اطلاعنا عليها وجزاك الله كل خير.

[ماجد عباس محمد]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة robota

شكرا على اهتمامك اخى ماجد

عفوا استاذ ماجد انا اخطاتُ. ال (ADC) الذى اود استعماله 10 بت .

وهل الميكرو الذى ستستخدمه يقبل 10 بت؟

تكبير بنسبة 10 يعتبر كبير جدا فمثلا لو ان درجة الحرارة وصلت 60 درجة مئوية سيكون خرج السنسور 799ميلى فولت وبد التكبير 7.99 فولت وهو جهد كبير على المايكرو وغير مقبول اطلاقا. ولا تنسى ان 5فولت هى الجهد المرجعى للADC .

أعلم هذا ولكن ما اقصده هو أنك تريد قياس من 20 إلى 60 أى 40 درجة فقط و حسب المعادلة سيكون التغيير 40 × 6.25 = 250 مللى فولت فقط و تكبيرها 10 مرات سيعطى 2.5 فولت و مكبر العمليات يمكن إزاحة الخرج بحيث يعطى هذا الدى من اى قيمة لأى قيمة بوضع Potentiometer على الطرف الآخر للدخل وهذا يسمى level shifting فيكون الخرج لا يتعدى 5 فولت

وايضا التكبير بنسبة 8 يعتبر كبير بعض الشئ وسيتخطى الجهد حاجز ال 5 فولت
افضل نسبة للتكبير هى 5 .  
هذا تصورى وقد اكون مخطئ فارجو التوجيه.
وايضا اذا كنت تعلم دائرة تكبير مناسبة فارجوا اطلاعنا عليها وجزاك الله كل خير.

إن شاء الله سأجهز لك دائرة و ارفعها لك

[robota]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ماجد عباس محمد

وهل الميكرو الذى ستستخدمه يقبل 10 بت؟

نعم يقبل انا استخدم ميكرو من نوع بيك وتحدبدا 16f877a وهو يحتوى على ADC

أعلم هذا ولكن ما اقصده هو أنك تريد قياس من 20 إلى 60 أى 40 درجة فقط و حسب المعادلة سيكون التغيير 40 × 6.25 = 250 مللى فولت فقط و تكبيرها 10 مرات سيعطى 2.5 فولت

لكن هناك offset مقداره 424 ميلى فولت والمعادلة
VO = ((+6.25 * T °C) + 424)mV

علم هذا ولكن ما اقصده هو أنك تريد قياس من 20 إلى 60 أى 40 درجة فقط و حسب المعادلة سيكون التغيير 40 × 6.25 = 250 مللى فولت فقط و تكبيرها 10 مرات سيعطى 2.5 فولت و مكبر العمليات يمكن إزاحة الخرج بحيث يعطى هذا الدى من اى قيمة لأى قيمة بوضع Potentiometer على الطرف الآخر للدخل

هذا رائع لكن ماذا سيحدث اذا تخطى االدخل هذا المدى

هذا يسمى level shifting فيكون الخرج لا يتعدى 5 فولت إن شاء الله سأجهز لك دائرة و ارفعها لك

وانا فى انتظارك واعتذر لانى اتعبتك معى .

[ماجد عباس محمد]

اخى
لا تعب ولا شئ
هذه هى الدائرة

تعطى كسب يمكنك ضبطة للقيمة التى تريدها و يمكنك تحريك الخرج ليكون من القيمة التى تريدها
ان استخدمت + 5 فولت VCC لن يزيد خرج المكبر عن 5 فولت مهما كان الدخل ولا تحالج للمقاومة والزينر
لأو اردت استخدام +/- للتغذية يفضل أن تجعل P2 أيضا يأخذ من نفس القيم بينما يظل P1 كما هو
المكثف فقط لإلغاء الشوشرة التى تنتج اثناء ضبط P2

يمكنك انزال الدائرة لتراها بالحجم الطبيعى