Autor Tópico: Amplificador para célula de carga  (Lida 8493 vezes)

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Offline diaz

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Amplificador para célula de carga
« Online: 06 de Setembro de 2012, 19:42 »
 :) Boa Noite  a todos,

Estou montando um aceitador de moeda com uma célula de carga (strain gage -1k) que  pesa a moeda e por um microcontrolador exibe o valor em um display.O problema está em amplificar e estabilizar o sinal . Já usei o lm358 e o ina 126  que me deu pouca estabilidade e  sensibildade . Tentei por último o ad621 + ad705 conforme o data sheet do ad601, consegui estabilidade e bons resultados para alguns objetos, mas para as moedas pouquíssima sensibilidade para trabalhar com o microcontrolador(arduino). Alguém conhece alguns amplificador que forneça boa estabilidade e sensibilidade para minhas moedas.

grato

Diaz

Offline minilathe

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #1 Online: 06 de Setembro de 2012, 20:03 »
Explique melhor, você precisa de maior sensibilidade? Por exemplo, qual a tensão na saída do AI que você obtem com as moedas?

Se for mair sensibilidade, o problema é resolvido de dois modos, uma célula de carga mais sensível e/ou uma etapa amplificadora de maior ganho. Além disso, parece que você não está filtrando o sinal, não é?

AI = amplif. de instrumentação
« Última modificação: 06 de Setembro de 2012, 20:05 por minilathe »

Offline diaz

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #2 Online: 06 de Setembro de 2012, 23:19 »
Na configuração do ad 601+ad 705 com ganho de 100x e alimentação com bat. de 9v,tenho 165.5mv de saída e variação de 0.8mv com moeda de 1 real (moeda mais pesada). Conectei o Ina126 nessa saída e regulei o ganho com potenciômetro deixando a  saída com 4.55v e obtive variação de 2mv com moeda de 1real. Preciso  que essa variação de tensão seja maior(ou seja, maior sensibilidade) . Estou acompanhando a  variação de tensão com  multímetro e no “serial monitor” do ambiente de programação do arduino, e essa variações que obtive com as moedas não varia nada na serial.
Sobre o filtro, realmente não estou filtrando o sinal.  Vc teria alguma dica..
Grato
Diaz

Offline Blackmore

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #3 Online: 07 de Setembro de 2012, 02:41 »

Depois que um colega passou um perreio com um trabalho semelhantes, eu vejo que balanças de qqer natureza precisam de muito filtro, seja por discretos ou seja por software, o que pode dificultar o trabalho dependendo do nível de conhecimento do desenvolvedor.
Agora, veja se o SX872x da Semtech ajuda em algo.

Abraço!

Offline minilathe

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #4 Online: 07 de Setembro de 2012, 05:43 »
Na configuração do ad 601+ad 705 com ganho de 100x e alimentação com bat. de 9v,tenho 165.5mv de saída e variação de 0.8mv com moeda de 1 real (moeda mais pesada). Conectei o Ina126 nessa saída e regulei o ganho com potenciômetro deixando a  saída com 4.55v e obtive variação de 2mv com moeda de 1real. Preciso  que essa variação de tensão seja maior(ou seja, maior sensibilidade) . Estou acompanhando a  variação de tensão com  multímetro e no “serial monitor” do ambiente de programação do arduino, e essa variações que obtive com as moedas não varia nada na serial.
Sobre o filtro, realmente não estou filtrando o sinal.  Vc teria alguma dica..
Grato
Diaz

Ligar o INA-126 na saída?? Também não achei esse AD-601. Parece que você está usando os CIs erradamente.

Se a tensão medida varia e não varia na serial, provavelmente há erro(s) no programa.

Mas, vamos por partes, poderia enviar um diagrama elétrico?

Offline minilathe

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #5 Online: 07 de Setembro de 2012, 05:54 »

Depois que um colega passou um perreio com um trabalho semelhantes, eu vejo que balanças de qqer natureza precisam de muito filtro, seja por discretos ou seja por software, o que pode dificultar o trabalho dependendo do nível de conhecimento do desenvolvedor.
Agora, veja se o SX872x da Semtech ajuda em algo.

Abraço!

O filtro por hardware, para esta aplicação, não é tão complexo assim, um filtro de primeira ordem RC atende, a filtragem por software também não é nenhum "bicho de sete cabeças".

Um INA-126 apenas (ganho de até 10000), que parece estar disponível, já atenderia.
« Última modificação: 07 de Setembro de 2012, 05:59 por minilathe »

Offline Blackmore

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #6 Online: 07 de Setembro de 2012, 13:42 »
minilathe

grande mestre!! veja bem em meu comentário ... "...dependendo do nível de conhecimento do desenvolvedor....

Offline diaz

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #7 Online: 07 de Setembro de 2012, 14:37 »
Este é um  trabalho de tcc de engenharia , nos fabricamos uma célula de carga  e queremos mostrar para a banca de avaliação uma aplicação com precisão, por isso escolhemos as moedas . Colocamos um módulo pronto de balança e funcionou muito bem com as moedas de 5 ,10,25 e 1real, entao a célula de carga esta funcionando! O problema está mais na sensibilidade,  precisamos de (10mv  a 15mv) por grama .
Segue imagem do diagrama elétrico
Configuração do amplificador montado foi assim :Saída  REF  e IN da figura do AD621 na entrada do INA126 , Com essa configuração consegui amplificação e estabilidade, mas pouca sensibilidade.

Offline minilathe

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #8 Online: 07 de Setembro de 2012, 19:08 »
Este é um  trabalho de tcc de engenharia , nos fabricamos uma célula de carga  e queremos mostrar para a banca de avaliação uma aplicação com precisão, por isso escolhemos as moedas . Colocamos um módulo pronto de balança e funcionou muito bem com as moedas de 5 ,10,25 e 1real, entao a célula de carga esta funcionando! O problema está mais na sensibilidade,  precisamos de (10mv  a 15mv) por grama .
Segue imagem do diagrama elétrico
Configuração do amplificador montado foi assim :Saída  REF  e IN da figura do AD621 na entrada do INA126 , Com essa configuração consegui amplificação e estabilidade, mas pouca sensibilidade.

O circuito com o AD621 do diagrama, com ganho de 100, é suficiente para gerar a saída para o Arduino, eu já fiz isso com esse CI. Não use o INA126, é desnecessário.

Meça a tensão de saída sem as moedas e com as moedas e informe aqui.

O Arduino normalmente é ajustado para operar com escala de 0 a 5v. Como o conversor A/D possui 10 bits, a resolução esta em torno de 5 mV.

Concluindo, para funcionar falta muito pouco.

O INA-126 pode fornecer mais ganho que o AD621, mas deve ser usado sozinho. Mas deixe essa opção de lado por enquanto...
« Última modificação: 07 de Setembro de 2012, 19:57 por minilathe »

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #9 Online: 08 de Setembro de 2012, 01:20 »
-175mv sem moeda e  175,7mv com moeda.
-Amp ad621 + ad705
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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #10 Online: 08 de Setembro de 2012, 06:03 »
-175mv sem moeda e  175,7mv com moeda.
-Amp ad621 + ad705
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Entendo que você quer avaliar várias moedas, correto? Fica a pergunta, que moeda está sendo pesada? Quais moedas quer avaliar?

Ou apenas quer saber quantas moedas de um determinado valor? Quantas moedas vai querer medir?

Me parece que o Zero (leitura sem moeda) está elevado e o Span está baixo (leitura com moeda - leitura sem moeda), mas antes de ajustar, informe onde está medindo a tensão? Entre que pontos do seu diagrama elétrico?

Você montou o diagrama extamente como está mostrado anteriormente (AD621+AD705)?
« Última modificação: 08 de Setembro de 2012, 06:07 por minilathe »

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #11 Online: 08 de Setembro de 2012, 09:44 »
A ideia do projeto é pesar diferentes moedas (5 ,10,25,50  e 1real) uma a uma e informar o valor em um display. Refiz o circuito e esta correto. Estou medindo a tensão no REf e IN utilizando moeda de 1 real.

-175mv sem moeda e  175,7mv com moeda.
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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #12 Online: 08 de Setembro de 2012, 20:56 »
O circuito com o AD621 e AD705 possui três saídas: REF, IN, AGND. Você DEVE medir a tensão entre as saídas IN(+) e AGND (-), ok?

Com relação às moedas, não sei se você entendeu a minha pergunta. Se você precisa avaliar se há moedas de 5 centavos, sua balança deve ter uma sensibilidade minima que permita essa medição.

Para facilitar as coisas, aconselho fortemente você pesar as moedas numa balança, ou quem sabe, checar se o BC ou a Casa de Moeda informa o peso das moedas. Você já deve estar pensando que os pesos não devem ser submúltiplos para que a balança não faça cálculos errados de moedas, não é?
« Última modificação: 08 de Setembro de 2012, 21:29 por minilathe »

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #13 Online: 08 de Setembro de 2012, 21:34 »
Uma "colherzinha de sopa": http://www.bcb.gov.br/pre/museu/moedas/real.asp

Acho que classificar as moedas pelos seus diâmetros me parece uma solução mais correta, tendo em vista que o peso varia para edições distintas de moedas de mesmo valor (exemplo: moeda de R$ 0,50).

Além disso, classificar por diâmetros e depois contar cada tipo de moeda é bem mais fácil e mais acurado do que pesar (*).

Como diz o Fábio, é a minha opinião...

(*) P.S.- Mas isso depende do seu Professor orientador.
« Última modificação: 08 de Setembro de 2012, 21:42 por minilathe »

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Re:Amplificador para célula de carga
« Resposta #14 Online: 08 de Setembro de 2012, 21:53 »
Nos projetos que eu oriento, os alunos devem primeiramente preparar um estudo de viabilidade técnica e econômica e depois desse estudo vem o projeto em sí. Alguns projetos muitas vezes são (desnecessariamente) complexos e se baseiam em premisas e soluções propensas a erros. Imagine um contador de moedas que erra???
« Última modificação: 08 de Setembro de 2012, 21:55 por minilathe »

 

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