• il progetto è preso da elettronica in luglio/agosto 2017
• modulo progetto
• opamp e ponte wheatstone
• datasheet LM324
• doc su strain gauge
• documento didattico sulle misure a ponte di TI
• par 7 sezione 13C libro elettronica quarta (in particolare esempio 10, anche se una un amp per strumentazione
• par 7 sezione 23A libro elettronica quinta su sensori estensimetrici e celle di carico
• ponte wheatstone squilibrato, studio analitico
• sparkfun learn
• domanda su formula lm324 su SE
• celle di carico, link da sparkfun
• altra doc su wheatstone
• wheatstone e non linearità
• calcolo lm324
• circuiti per ponte
• application note della linear sulle misure a ponte
• instrumentation amplifier con operazionali
• http://www.analog.com/media/en/training-seminars/design-handbooks/Op-Amp-Applications/Section4.pdf ottimo, tratto da questo testo della Analog Devices
• https://electronics.stackexchange.com/questions/106259/what-is-the-difference-of-a-loadell-input-and-output-resistance

• la cella di carico è un sensore di forza estensimetrico (in inglese estensimetro è strain gauge) a ponte di Wheatstone, produce un segnale in tensione flottante proporzionale alla forza applicata
• nella cella due o quattro estensimetro (due in trazione e due in compressione) per compensare le variazioni dovute alla temperatura e aumentare la sensibilità
• quattro fili: due di alimentazione e due per il segnale (a volte altri due fili sense per misurare senza cdt la tensione di alimentazione)
• serve un amplificatore differenziale o per strumentazione
• l'amplificatore LM324 è particolare:
  • contiene 4 opamp
  • alimentazione singola (o duale)
  • Vol arriva a 0V (Voh è Vcc - 1,5V)
  • con 0V di modo comune il funzionamento resta lineare (non satura)
  • con alimentazione duale è il classico opamp
  • con alimentazione singola si può polarizzare i segnali a Vcc/2 (pseudo-ground) e avere segnali negativi
  • il circuito applicativo è a pag. 21 bridge current amplifier, sembra che manchino due resistenze ma c'è quella del ponte (1/2 R del lato) da considerare (vedi doc TI sui ponti)

Quattro resistenze collegate in serie a due a due (due rami in parallelo con due resistenze in serie ognuno). Si misura la tensione tra i punti intermedi dei due rami.

Il ponte si usa:

• all'equilibrio, cioè quando la tensione vale zero
• squilibrato, con tensioni diverse da zero

Si usa per misurare una resistenza incognita conoscendo il valore delle altre tre. In genere si procede così:

• due resistenze hanno valore fisso (ad esempio R₃ e R₄) mentre la terza è variabile (R₂)
• si agisce sulla resistenza variabile in modo da azzerare la tensione V_d
• la resistenza incognita (R₁) si calcola con la relazione R₁/R₂=R₃/R₄

Più in generale se V_d è nulla vale:

`V_A=(R_1)/(R_1+R_2) V_d`

`V_B=(R_3)/(R_3+R_4) V_d`

e uguagliando le due tensioni si ottiene:

`(R_1)/(R_1+R_2)=(R_3)/(R_3+R_4)⇒ R_1(R_3+R_4)=R_3(R_1+R_2) ⇒ R_1 R_3 + R_1 R_4 = R_3 R_1 + R_3 R_2 ⇒ R_1/R_2=R_3/R_4`

Si parte da una condizione di equilibrio con V_d = 0, ad esempio ponendo tutte le resistenze uguali. Se una di queste cambia la tensione V_d non è più nulla ed il suo valore dipende da quanto è cambiata la resistenza. Questa soluzione si usa per i sensori resistivi perché:

• si ottiene una tensione
• la tensione dipende da ΔR e non da R
• la sensibilità è elevata (tensione in uscita anche a fronte di piccole ΔR)
• permette l'uso di più sensori resistivi (maggiore sensibilità, minore dipendenza dalla temperatura)