Der Doppel-OPV MAX44267 linearisiert eine Whaetston-Messbrücke mit einen PT1000 anstelle von R3. (Bild: Maxim Integrated)
Brückenschaltungen sind einfach und wirksam um analoge Sensorsignale in industriellen und medizinischen Anwendungen zu erfassen. Die Wheatstone-Brücke enthält ein einziges impedanzvariables Element, das inhärent nichtlinear und vom Ausgleichspunkt entfernt gelegen ist. Sensoren wie Widerstands-Temperatur-Detektor (RTD), Thermistor oder Thermoelement sind zwar im Datenblatt über Tabellen, Kennlinien und Übertragungsfunktionsgleichungen höherer Ordnungen detailliert charakterisiert, um jedoch ein hochgenaues System zu gewährleisten, müssen die Konstrukteure Nichtlinearitäten des Messelementes und der Wheatstone-Brücke berücksichtigen, das Front-End aufwendig kalibrieren und per Mikrocontroller linearisieren – Gleichungen höherere Ordnung verbessern dabei die Linearität. Die Verwendung des Instrumentenverstärkers MAX44267 verringert diesen Aufwand, ersetzt den üblicherweise differentiell arbeitenden komplexen Messverstärker am Ausgang der Messbrücke und weist bessere elektrische Eigenschaften auf. Er versorgt die Widerstandsbrücke mit dualer Spannung, vergrößert den Dynamikbereich, verbessert die Gleichtaktunterdrückung und zentriert das Ausgangssignal um den virtuellen Nullpunkt. Das Messverstärker-Duo MAX44267 linearisiert zudem die Übertragungsfunktion und verdoppelt den Signalhub der Brücke. In einer englischsprachigen Applikationsabhandlung diskutiert Maxim Integrated Details zu dieser Schaltung.
(jwa)
