Problemen bij meten met Oscilloscoop aan Encoder

Maak het je niet onnodig lastig.
Gebruik gewoon de eerdere methode zoals eerder beschreven, alles los van aarde.
Voed eventueel je oscilloscoop uit een (medische) scheidingstrafo voor het beste meetresultaat, en meet met 1 kanaal.

Let wel op de voeding van de opamp.
Die moet iets groter zijn dan het max ingangs-signaal.

En als de uitgang ook negatief moet kunnen worden dan heb je een symmetrische voeding nodig.

Kun je de spanning van de encoder(/revolver?) een meten tov massa?

Op 8 mei 2023 15:36:32 schreef deKees:
Let wel op de voeding van de opamp.
Die moet iets groter zijn dan het max ingangs-signaal.

En als de uitgang ook negatief moet kunnen worden dan heb je een symmetrische voeding nodig.

Kun je de spanning van de encoder(/revolver?) een meten tov massa?

De encoder heeft een voeding van 5VDC en heeft ook een GND. Dus dit gaat betekenen als ik de voeding van mijn encoder signaal af haal dat deze dan alleen de positieve spanningen kan gaan weergeven op mijn oscilloscoop? |:(

Zou ik hier dit circuit voor kunnen bouwen om daarmee wel de juiste spanningen te kunnen krijgen? Vout = 1V van mijn signaal 1/2 vcc is 2,5 dus dat zou goed moeten gaan denk ik?

Gebruik de GND uit de encoder en sluit de GND van de oscilloscoop hier op aan en meet dan asymetrisch de encoder uitgangen (per encoder uitgang een aansluiting meten) en vermenigvuldig de vertikale schaal van de oscilloscoop (de amplitude van het asymetrische encoder signaal) met 2.
Eenvoudiger kan het niet.

Op 8 mei 2023 16:01:25 schreef harry64:
Hebben de te meten signalen uit de encoder een DC-component t.o.v. de GND?

Ja dat heeft ie. De Encoder heeft voedingsspanning van 5VDC. Dus dan zou dit circuit moeten kunnen werken neem ik aan?

Op 8 mei 2023 16:05:05 schreef Bobosje:
Gebruik de GND uit de encoder en sluit de GND van de oscilloscoop hier op aan en meet dan asymetrisch de encoder uitgangen (per encoder uitgang een aansluiting meten) en vermenigvuldig de vertikale schaal van de oscilloscoop (de amplitude van het asymetrische encoder signaal) met 2.
Eenvoudiger kan het niet.

Ik heb dit ook inderdaad al gedaan maar dan is het signaal op de een of andere manier nog niet heel erg netjes. Ik wil graag kijken of het ook op deze manier goed kan om ook wat meer diepgang te geven aan mijn metingen van het project.

Je kunt het uitgangs-signaal van de verschilversterker een DC-offset meegeven: De Weerstand van IN+ naar massa 2 keer zo groot maken, en eenzelfde weerstand van IN+ naar VCC.

Daarmee komt het nul-niveau van de verschilversterker op 1/2 Vcc.

Let wel: 5V is te weinig voor een LM324. Beter een RRIO opamp menen, zoals bijv MCP6284.

Op 8 mei 2023 16:30:46 schreef deKees:

Let wel: 5V is te weinig voor een LM324. Beter een RRIO opamp menen, zoals bijv MCP6284.

Is dat wel zo? Ik dacht hier toch te zien dat deze 1,5V± gevoed kon worden. en daarmee ik wel uit de voeten kom met 2,5V±. Of zie ik dat weer verkeerd |:(

Niet moeilijk doen met losse opamps en losse weerstanden...

Neem een "Low Power, Single-Supply DIFFERENCE AMPLIFIER" uit de INA serie bv. INA132 (waren van Burr-Brown zijn nu van TI).
Daar zit al alles in wat je zowat nodig hebt.

De ingang van een LM324 werkt maar van 0V tot 2V beneden VCC, dus hier van 0 tot 3V.

En de uitgang doet niet veel beneden 1.5V, en komt ook niet hoger dan 3V.

Dus je kunt hem wel gebruiken op 5V. Maar wel met zware beperkingen.

De LM324 uitgang werkt tot 0V net zoals de ingang...

Op 8 mei 2023 19:32:40 schreef Bobosje:
De LM324 uitgang werkt tot 0V net zoals de ingang...

Alleen met een externe pull-down weerstand. Beneden 1.5V kan die LM324 bijna niks meer sinken.

Op 8 mei 2023 16:22:57 schreef DucoHummelink:
[...]

Ja dat heeft ie. De Encoder heeft voedingsspanning van 5VDC. Dus dan zou dit circuit moeten kunnen werken neem ik aan?

Yup. Als je mij die DC component geeft zet ik het voor je in simulatie.

Op 8 mei 2023 21:09:17 schreef harry64:
[...]
Yup. Als je mij die DC component geeft zet ik het voor je in simulatie.

Wat bedoel je daarmee? Wil je het artikelnummer hebben van de encoder die ik gebruik?

Op 8 mei 2023 16:30:46 schreef deKees:

Let wel: 5V is te weinig voor een LM324. Beter een RRIO opamp menen, zoals bijv MCP6284.

Dankje voor de tip! ik ga een circuit maken met de MCP6284 en ook eentje met de MCP6004. Omdat de MCP6004 een iets kleinere ingangsruis heeft en een nog lagere voedingsspanning. Maar ik maak ook nog een circuit met de MCP6284 omdat deze een veel hogere bandbreedte heeft.

Dit wordt dan het schema:

Vout = 1/2 Vcc + (In+ - In-) * RB / RA

blackdog

Golden Member

Hi DucoHummelink,

Mooi dat je hier nu op het forum geleerd wordt dat het "Error Budget" belangrijk is. :+

De opamp die deKees laat zien is vrij goed wat commonmode gedrag betreft, dit zowel aan de ingang als ook aan de uitgang, dus wat deze eigenschappen betreft, zit je waarschijnlijk goed.
Maar kijk ook eens naar plaatje 2-19 van de datasheet, het ruis kantelpunt ligt hoog! vanaf 2KHz begint de ruis sterk op te lopen naar de lagere frequenties toe.
Dat heet 1/F ruis en daar kunnen je te meten signalen in verzuipen als deze signalen klein zijn.

En het wordt ook niet makkelijker als je b.v. naar plaatje 2-22 kijkt, gaan je ingangen richting de positieve voeding, dan wordt de ruis tot 2x zo groot.
Dit zijn de eigenschappen die je veel ziet bij Rail to Rail CMOS opamps.
In een ander topic heb ik ook al aangegeven dat bij het variëren van de commonmode ingang spanning aardige shifts kunnen optreden in de offset spanning en hier is dat duidelijk te zien in de datasheet.

Ik begrijp heel goed dat het je duizelt wat betreft al die gegevens die je moet afwegen als je een bepaalde schakeling gaat ontwerpen/toepassen.
Het is echt een flink leerproces, zoveel variabelen...

Ik kan je als tip geven niet met een printontwerp te beginnen voor je de schakeling goed hebt getest.
Dit scheelt een heleboel werk.

Nog een tip
Als je het schema van deKees ziet of ieder ander basis schema met de zelfde functie, dan is er geen beveiliging tegen statische ontladingen en/of b.v. 12V op de ingang,
als de voeding b.v. 5V is van de opamps, vooral als de ingangen naar "buiten" gaan is dit echt belangrijk.
Verder heeft de uitgang van de schakeling meestal een kleine serie weerstand nodig om hem stabiel te houden bij capacitieve belasting,
soms is een scoopprobe prikken op dat punt al voldoende om hem te laten gillen. :)
Ik weet het, nog meer info :-)

Succes,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Op 10 mei 2023 09:38:25 schreef DucoHummelink:
[...]

Wat bedoel je daarmee? Wil je het artikelnummer hebben van de encoder die ik gebruik?

[...]

Dankje voor de tip! ik ga een circuit maken met de MCP6284 en ook eentje met de MCP6004. Omdat de MCP6004 een iets kleinere ingangsruis heeft en een nog lagere voedingsspanning. Maar ik maak ook nog een circuit met de MCP6284 omdat deze een veel hogere bandbreedte heeft.

Ik bedoel hoeveel DC er op de signaallijn t.o.v. de gnd van de encoder staat.

Op 10 mei 2023 14:53:15 schreef harry64:
[...]
Ik bedoel hoeveel DC er op de signaallijn t.o.v. de gnd van de encoder staat.

5VDC ten opzichte van de GND

Op 10 mei 2023 14:13:05 schreef blackdog:

Ik weet het, nog meer info :-)

Succes,
Bram

hallo Bram, Bedankt voor je bericht. Inderdaad nog meer info 8)7 .

Maar goed alle info is inderdaad welkom bij dit onderwerp want dan kan het alleen maar beter worden. Maar als ik uw tip/verhaal goed lees, betekent het dan dat als ik deze opamp MCP6284 zou gaan gebruiken dat dat er toe lijdt dat ik meer ruis op mijn uitgangssignaal krijg waardoor mijn meetwaardes niet helemaal zuiver zijn?

Want mijn bedoeling was om ruis te meten bij een encoder kabel, maar als ik dat zou bouwen zorg ik er voor dat ik de ruis meet die de opamp zelf produceert?

Als dat zo is is het natuurlijk erg vervelend maar ik denk niet veel aan te doen. Misschien is nog een andere opamp geschikt die minder ruis ontwikkeld en ook low voltage zijn?
Ik wil je in ieder geval bedanken voor de informatie

@Bram : Helemaal gelijk natuurlijk.

Schema aangepast met ingangs protektie en uitgangsweerstand:

Of de ruis van de opamp hier een probleem is is zo niet te zeggen.

En misschien is het hier zelfs beter om de buffer-trap weg te laten, en het sensor signaal direct in te koppelen op de verschilversterker.

Op 10 mei 2023 16:10:56 schreef deKees:

En misschien is het hier zelfs beter om de buffer-trap weg te laten, en het sensor signaal direct in te koppelen op de verschilversterker.

Bedankt voor je aanpassing. Nog wel een vraag, waarom zou je de buffertrap weg laten? Ik ben bang dat ik dan het signaal misschien iets te veel zou belasten op de een of andere manier waardoor ik een encoder fout krijg. Dat is natuurlijk te testen maar misschien heb je wel een goed reden er voor? Of mijn gedachtegang dat ik het signaal te veel zou belasten is niet waar. dat kan ook nog natuurlijk.

Klopt, zonder buffertrap wordt het ingang-signaal meer belast.
En de impedantie van het ingangssignaal moet je meenemen in de waarde van R3 en R4. Daardoor wordt de versterking iets lager.

Het voordeel is dat de spanning op de ingang van de opamps binnen hun lage-ruis bereik blijft.

Op 10 mei 2023 14:53:57 schreef DucoHummelink:
[...]

5VDC ten opzichte van de GND

Als dat op je signaalleidingen staat gaat dat niet werken. 3 volt DC is de max als de voeding (VCC) van de amp ook uit die encoder komt.