Amplifier un Load Cell avec un amplificateur AD623

[ZeFresh]

Bonjour à tous!

Je suis en stage à l'étranger et on m'a confié un projet d'électronique alors que je suis etudiant en mecanique! Soit!

Je dois amplifier un signal sorti d'un load cell quelconque avec un amplificateur instrumental AD623.
J'ai regardé masse de forum mais je suis toujours bloqué, je n'arrive pas à avoir un gain de 10...

J'ai même des problèmes tout simple du genre je branche mon load cell à l'ampli avec un gain de 1 et la sortie n'est pas égale à l'entrée!
Quelque chose m'échappe mais je ne sais pas quoi, probleme de masse, probleme de sortie ? (entre quels pin dois je regarder...) Peut etre me manque t il des bases? Il y a des histoire de tension de mode commun je n'y comprends rien...
je vous met le schéma électrique en annexe. De plus je suis obligé d'utiliser ces composants là car c'est l'ancien étudiant en charge du projet qui à choisi ça.

Aidez moi je vous en prie!!!
Merci!
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[DAUDET78]

J'ai pas regardé tout le schéma mais y a des trucs qui m'interpellent :

• Pourquoi pouvoir programmer indépendamment les tensions positive et négative du pont de jauge ?
• Pourquoi alimenter le pont de jauge avec des tensions symétriques ? Ca sert à rien .
• Quelle est la spécification du pont de jauge ? Un lien WEB sur la datasheet ?
• Toutes les diodes D1 à D10 sont inutiles
• Je ne vois nulle-part des condensateurs de découplage ?
• C'est quoi ce +12V (ou -12V) sur la pin 10 des AD5231 de gauche ??? alors qu'on n'a pas le droit de dépasser les tensions Vss et Vdd sur toutes les broches du circuit ! Si le montage a été mis sous tension, il y a du mourru dans l'air !

PS : La datasheet de l'AD621 http://pdf.datasheetcatalog.com/data...427AD621_b.pdf
Du AD5231 http://pdf.datasheetcatalog.com/data...40AD5231_0.pdf

[ZeFresh]

Alors, comme je l'ai dit ce n'est pas moi qui est fait ce circuit, et mes supérieurs sont bornés à me dire que c'est comme ça qu'il faut faire.

Ceci dit, dans l'ordre:

- je ne comprends votre première question, peut être serait ce la clé de mon problème,
- en gros ce montage doit être fait pour n'importe quel load cell c'est pour cela que l'alimentation est gérée par deux potentiomètres digital, afin de pouvoir gérer l'alim du pont,
- Comme dit précédemment il n'y a pas de datasheet car mes supérieurs veulent un circuit qui marche pour n'importe quel load cell (pont de jauge),
- d'accord pour les diodes, j'en prends bonne note, ceci dit elles ne perturbe pas le fonctionnement?
- je ne sais pas ce qu'est un condensateur de découplage, peut être une autre piste pour la résolution de mon problème?
- et enfin ne prenez pas en compte les alim, je sais qu'elles sont faussées, le AD623 travaillera en 0V 12V, les AOP en -12V +12V et les potentiomètres qui sont des MAX5483EUD+ travailleront en 0V 5V (Arduino).

Mais sinon, pour revenir à l'essentiel, comment câbleriez vous le load cell à l'ampli AD623 pour avoir un gain de 10 sans offset ni rien? c'est à dire par ex j'ai 3mV entre mes 2 fils de load cell, j'obtiens 30mV entre le fil 6 (OUTPUT) et... la masse? le pin 5? le pin 5 relié à la masse? et si c'est la masse, peut y'a-t-il plusieurs masses? C'est vraiment ça qui me perds.

Merci de votre aide!

[DAUDET78]

Alors, comme je l'ai dit ce n'est pas moi qui est fait ce circuit,

Ben, il t'a laissé un sacré truc pourri ....

et mes supérieurs sont bornés à me dire que c'est comme ça qu'il faut faire.

Ben , ils ont tort

- je ne comprends votre première question, peut être serait ce la clé de mon problème,

Ca sert à rien d'alimenter un pont de jauges avec une tension positive ET négative

- en gros ce montage doit être fait pour n'importe quel load cell

faudrait quand même définir le courant max consommé par le pont. Pour le moment, ton 741 est incapable de fournir plus de 5mA , ce qui me semble un peu faible

c'est pour cela que l'alimentation est gérée par deux potentiomètres digital,

Voir ma réponse précédente

afin de pouvoir gérer l'alim du pont,

Le potentiomètre numérique est incapable de fournir une tension de commande 0/10V au 741 (voir la data sheet)

- Comme dit précédemment il n'y a pas de datasheet car mes supérieurs veulent un circuit qui marche pour n'importe quel load cell (pont de jauge),

Comme dit précédemment, faut connaitre le courant max du pont

- d'accord pour les diodes, j'en prends bonne note, ceci dit elles ne perturbe pas le fonctionnement?

Non, mais ça ne l'arrange pas

- je ne sais pas ce qu'est un condensateur de découplage,

https://www.sonelec-musique.com/elec...quipement.html

le pin 5 relié à la masse?

Pour le moment :

• Tu alimentes ton AD621 en symétrique avec la pin 5 au 0V
• Tu laisses les pins 1 et 8 en l'air
• Tu vires les diodes les diodes D5 et D6
• Tu mets un 0,1µF entre le 0V et la pin 7
• Tu mets un 0,1µF entre le 0V et la pin 4
• Tu mets l'entrée In- (la pin2) au 0V
• Tu injectes un signal DC de 0/100mV sur l'entrée In+ (la pin3)

Tu dois mesurer 0/1V sur la sortie (la pin6). Sinon, c'est que tu as une erreur de câblage/mesure (ou que ton ampli est mourru)

[A voir en vidéo sur Futura]

[ZeFresh]

C'est vrai que c'est assez compliqué de reprendre ce projet surtout pour un mécano!
Enfin bref je vais pas me lamenter le but est d'avancer!

Donc vous me conseillez d'alimenter le load cell en 0V - 5V ou 10V etc?
Pour l'instant je n'utilise pas l'alimentation par potentiometre et AOP en suiveur, je branche directement sur une alimentation stabilisée, mais je prends bonne note quant à la limitation en courant.

Je vais essayer de faire votre montage, il faut que j'arrive à me procurer des condensateurs.
Avant d’essayer quelque chose m’interpelle, si je laisse les pins 1 et 8 en l'air j'ai un gain de 1? donc pourquoi si j'injecte un signal DC de 100mV en entrée, je devrais obtenir 1V et non pas 100mV?
De plus, je mesure le tension sur le pin 6, mais entre le pin 6 et quoi? le 0V? je place un voltmètre entre le pin 6 et mon 0V?

[DAUDET78]

Donc vous me conseillez d'alimenter le load cell en 0V - 5V ou 10V etc?

Sauf que ton pont, c'est quoi ???? Il n'est pas evident qu'il accepte 10V ! Donne le lien WEB sur sa datasheet

Avant d’essayer quelque chose m’interpelle, si je laisse les pins 1 et 8 en l'air j'ai un gain de 1?

gain de 10

De plus, je mesure le tension sur le pin 6, mais entre le pin 6 et quoi? le 0V? je place un voltmètre entre le pin 6 et mon 0V?

Sauf spécification contraire, c'est toujours par rapport au 0V

[ZeFresh]

Le load cell avec lequel je travaille actuellement est le suivant:

http://docs.vpgtransducers.com/?id=2836 en 30kg

L'ampli que j'utilise est un AD623, donc pin 1 et 8 en l'air donne un gain de 1.

http://www.analog.com/media/en/techn...eets/AD623.pdf

Je vais essayer ce montage en alimentant l'ampli en -6V +6V et avec une résistance de 11Kohms entre pin 1 et 8 pour avoir un gain de 10.

[DAUDET78]

Le load cell avec lequel je travaille actuellement est le suivant:

donc il faut 10V DC et la consommation du pont est de 10/415= 24mA (que le 741 est incapable de fournir !)

L'ampli que j'utilise est un AD623, donc pin 1 et 8 en l'air donne un gain de 1.

C'est un AD621 sur ton schéma en #1 !

Je vais essayer ce montage en alimentant l'ampli en -6V +6V

Non, en -5/+5V comme dans la datasheet

et avec une résistance de 11Kohms entre pin 1 et 8 pour avoir un gain de 10.

met une 10K, donc un gain de 11
Déjà que tu as du mal à trouver des 0,1µF !

• Tu mets REF (la pin 5) au 0V
• Tu mets l'entrée In- (la pin2) au 0V
• Tu injectes un signal DC de 0/100mV sur l'entrée In+ (la pin3)

Tu dois mesurer 0/1,1V sur la sortie (la pin6). Sinon, c'est que tu as une erreur de câblage/mesure (ou que ton ampli est mourru)

[ZeFresh]

Il ne faut pas trop se fier au schéma! Je travaille avec des AD623.

Et j'ai les condensateurs je vais essayer le montage et je vous tiens au courant.

Merci pour votre temps!

[DAUDET78]

Il ne faut pas trop se fier au schéma!

sauf que , pour moi, c'est le document de référence. Le reste c'est du baratin. Et quand j'analyse ton schéma dans un autre onglet (pour l'agrandir), je n'ai pas un autre oeil pour voir que la question porte sur un AD623.

[ZeFresh]

C'est a dire que je l'ai écrit dans le titre et puis ce n'est pas moi qui est fait ce schéma...

Enfin bon ce n'est pas grave.

[DAUDET78]

C'est a dire que je l'ai écrit dans le titre et puis ce n'est pas moi qui est fait ce schéma...

mais c'est toi qui le publie comme document de travail ! fallait le corriger avant de poser la question .

Enfin bon ce n'est pas grave.

Si c'est grave ! car on a un dialogue de sourd et on perd son temps quand je suis sur l'AD621 et toi sur l'AD623

[ZeFresh]

Alors excusez moi...

[ZeFresh]

Résultat,

J'ai branché le AD623 comme vous me l'avez dit, et effectivement ça fonctionne merci!!!

Maintenant avez vous une idée pour brancher le load cell à l'ampli?

Est ce que c'est la même chose pour le load cell? je le branche entre les pins 2 et 3?
Je me pose cette question du fait que c'est une tension différentielle et j'ai entendu parler de tension de mode commun aussi et tout m'embrouille un peu.

[DAUDET78]

Maintenant avez vous une idée pour brancher le load cell à l'ampli?
Est ce que c'est la même chose pour le load cell? je le branche entre les pins 2 et 3?

Oui

Je me pose cette question du fait que c'est une tension différentielle et j'ai entendu parler de tension de mode commun

Alimenté en -5/+5, tu as le droit à une tension de mode commun de +3,5V à -5,15V .
Ce qui veut dire que la tension sur les pins 2 (versus le 0V) ou 3 (versus le 0V) doit rester dans cette gamme.

Or, ton pont de jauges étant composé de deux couples de deux résistances sensiblement égales, la tension de mode commun est égale à la tension d'alimentation du pont divisée par deux. Donc tu alimentes ton pont en 5V

[ZeFresh]

J'alimente mon load cell en 5V (alimentation différente de l'ampli), le signal entre les résistances est de 0.296mV.

Je branche ces deux fils sur les pins 2 et 3. Sans toucher au montage précédent.

j'observe entre le pin 6 et le 0V : environ -7.3mV (le signal varie rapidement entre -6.9mV et 7.6mV).
Ceci dit la tension augmente bien lorsque je force sur le load cell.

Si j'inverse les fils (pin 2 et pin 3), j'obtiens environ -9.7mV (même variations rapides que précédemment).
Et quand je force sur le load cell la valeur diminue.

J'ai l'impression qu'il y a comme un offset résiduel à supprimer? J'ai entendu dire qu'il fallait imposer une tension sur le pin 5 pour régler ce problème.
N'étant pas sur de cette méthode je préfère attendre votre avis.

[DAUDET78]

J'alimente mon load cell en 5V (alimentation différente de l'ampli),

On verra, par la suite, que ce n'est pas une bonne solution

j'observe entre le pin 6 et le 0V : environ -7.3mV (le signal varie rapidement entre -6.9mV et 7.6mV).

je ne sais pas comment tu as réalisé le montage, mais quand on chatouille les millivolts, faut faire gaffe aux boucle de masse et mettre le montage dans une boite métallique

J'ai l'impression qu'il y a comme un offset résiduel à supprimer? J'ai entendu dire qu'il fallait imposer une tension sur le pin 5 pour régler ce problème.

Ouais ....
Mais en quoi ça te gêne que la tension ne soit pas nulle si l'effort est nul ?
C'est pour faire des mesures de force ? Donc derrière, tu as un calculateur ? un API ? un µC ?
C'est l'opération de calibrage et on compense cet offset par soft

[ZeFresh]

Je ne sais pas se qu'est une boucle de masse et je ne travaille pas dans une boite métallique, mais les mesures ont l'air stable et je n'ai pas d'éléments perturbateurs mis à part peut être mon PC portable à une trentaine de cm.

Oui ce dispositif sert pour les mesures de force, derrière il y aura comme sur le schéma, un AOP monté en amplificateur non inverseur pour amplifier à nouveau le signal afin qu'il varie entre 0 et 5V, et un autre en sommateur pour que les valeurs soit réellement comprises entre 0 et 5V pour que la carte arduino puisse lire le signal (car elle n'accepte pas de tension négative).

Et si vous avez des tuyaux sur le calibrage je ne suis pas contre non plus!

[ZeFresh]

Si quelqu'un possède des infos je suis preneur!

Merci!

[DAUDET78]

Et si vous avez des tuyaux sur le calibrage je ne suis pas contre non plus!

• - Tu ne mets pas de force, tu as 0,55V en sortie (au lieu de 0,00V)
• - Tu mets une force étalon, tu as 4,44V en sortie (au lieu de 4,00V)

Tu as donc une conversion linéaire (dans un premier temps) à faire pour que ton soft te donne les bonnes valeurs en résolvant deux équations à deux inconnues :
0,00= K*0,55 + J
4,00= K*4,44 + J
Tu mémorises en mémoire non volatile les valeurs de K et J

[ZeFresh]

Voici le schéma réel!
Pour l'instant j'essaye de faire fonctionner la partie encadrée en rouge.

Tout le schéma fonctionne lorsque j'injecte une faible tension (0.1V par exemple) issue d'une alimentation externe dans le AD623 (en reliant le pin 2 à la masse).
Cependant, dès que je connecte le load cell, la tension entre les deux fils du signal est de 5mV, cependant je n'ai pas 50mV en sortie de l'ampli.

[DAUDET78]

Tu n'écoutes pas ce qu'on te dit !
Tu dois alimenter ton pont en 5V (sinon tu es hors de la tension en mode commun du AD623)
On n'alimente JAMAIS un circuit avec un pont diviseur mais par des régulateurs de tension ! Voir le théorème du copain Thévenin .

[ZeFresh]

Si j'alimente mon pont en 5V la sortie de l'ampli n'est toujours pas bonne.

Je n'est pas de régulateur de tension ici moi...

Et Thévenin... ça fait longtemps que je l'ai pas utilisé (4ans facile) donc il est passé à la trappe !

Donc mon circuit ne fonctionnera jamais si je l'alimente avec un diviseur?
Et pendant qu'on y est, que je me couche moins bête, pourquoi faut il un régulateur?

[DAUDET78]

Et pendant qu'on y est, que je me couche moins bête, pourquoi faut il un régulateur?

Parce que Mr Thévenin a dit :
- Que la sortie d'un pont diviseur ,à vide , est fonction d'un ratio de résistances
- Que la sortie d'un pont diviseur à une résistance interne fonction des résistances du pont. Donc, en charge, la tension de sortie varie en fonction du courant consommé.

Si j'alimente mon pont en 5V la sortie de l'ampli n'est toujours pas bonne

Au moins , ça c'est précis comme réponse et vachement constructif !

Je n'est pas de régulateur de tension ici moi...

Pour faire de l'électronique, il faut autre chose qu'une b.... et un Opinel

[ZeFresh]

Et c'est pas la peine de me prendre pour un moins que rien!

Moi je suis en stage en Crête dans un labo de mécanique avec un stage que l'on m'a imposé avec un sujet parfaitement pas adapté à mon cursus, on me lâche comme ça sans rien avec un matos de merde,
Ce projet me saoule intensément, j'ai qu'une envie c'est de rentrer en France, personne n'est là pour m'aider, la seule aide que j'ai trouvé c'est vous, et je vous en remercie.

Mais c'est pas la peine de lâcher votre haine sur moi! Je suis sur ce forum pour essayer de mener à bien un projet et non pas pour me dire que je suis nul et que j'ai pas de matos.

[ZeFresh]

Donc pour reprendre calmement...

Il faut que j'arrive à alimenter mon ampli sans diviseur de tension, est-il judicieux d'alimenter le AD623 en 0 - 12V? C'est le maximum selon la datasheet et c'est tout ce que j'ai comme alimentation (c'est une carte électronique qui reçoit le secteur et qui renvoi du -12V et du +12V continu).

Si je n'ai pas de résultat viable ce doit donc être à cause de l'alimentation du AD623,
cela dit, pourquoi fonctionne-t-il avec une tension issue d'une alimentation externe, et pas avec un load cell alimenté en 5V?

[DAUDET78]

non pas pour me dire que je suis nul

Tu ne respectes pas les règles de mode commun et tu t'étonnes que ça marche pas
Tu dis

Si j'alimente mon pont en 5V la sortie de l'ampli n'est toujours pas bonne

je ne peux que te prêter un e-mouchoir pour pleurer

et que j'ai pas de matos.

Tu veux participer aux 24 heures du Mans, et tu n'as même pas un gonfleur pour régler la pression des pneus ! Je ne peux que constater . Moi, je ne peux rien pour toi .

[ZeFresh]

C'est quand même pas de ma faute si je n'est pas les composants ^^ mes supérieurs sont radins comme pas possible, il faut que je sois sur d'avoir la bonne solution pour pouvoir les commander.

Est ce que je dois essayer de mettre l'ampli sous 12V ou est ce que c'est risqué?

Et je ne connais pas les règles de mode commun je vais me renseigner

[DAUDET78]

C'est quand même pas de ma faute si je n'est pas les composants ^^ mes supérieurs sont radins comme pas possible, il faut que je sois sur d'avoir la bonne solution pour pouvoir les commander.

faut quand même avoir un p'tit stock de composants courants dans son tiroir pour faire de l'électronique,

Est ce que je dois essayer de mettre l'ampli sous 12V ou est ce que c'est risqué?

En 0/12V ! Ou plutôt 0/10V pour alimenter le pont avec la même tension. Mais la structure du schéma est à modifier

Au fait, tu mesures des efforts positif et négatif ou uniquement dans le même sens ?

Si j'alimente mon pont en 5V la sortie de l'ampli n'est toujours pas bonne

en sortie du AD623 ou en sortie des 741 ?
Parce que, sur ton schéma #21, tu as deux Kolossales erreurs sur U2 et U3

PS : Tu as autre chose que des 741 dans ton tiroir ?

[ZeFresh]

Je suis vais essayer en 0/10V avec l'alimentation externe avec laquelle j'alimentais le load cell.

Alimentation en question : https://www.aimtti.com/product-categ...aim-ex-rseries

En quoi la structure de mon schéma doit être modifiée?

Je dois pouvoir mesurer des efforts positifs et négatifs effectivement.

Comme dit précédemment je regarde bien en sortie du AD623, le reste je ne l'utilise pas tant que je n'ai pas réglé le problème du AD623.

Pouvez vous me dire tout de même quelles sont mes erreurs sur U2 et U3?