Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Ingeniería Técnica Industrial Electrónica Industrial
Departamento Tecnología Electrónica
Carlos III University Madrid (Spain)
Instrumentaci
Instrumentació
ón Electr
n Electró
ónica I
nica I
Tema 4: Acondicionamiento de la se
Tema 4: Acondicionamiento de la se
ñ
ñ
al
al
de salida de un transductor
de salida de un transductor
TRANSDUCTORES
•función
•clasificación
•características en
régimen estático
BIBLIOGRAFÍA
TUTORÍAS
PROBLEMAS
UNICO EXAMEN
UNICO EXAMEN
FINAL
FINAL
SISTEMAS DE INSTRUMENTACI
SISTEMAS DE INSTRUMENTACI
Ó
Ó
N Y MEDIDA:
N Y MEDIDA:
•
•
GENERALIDADES
GENERALIDADES
•
•
CONCEPTO
CONCEPTO
COMPONENTES
COMPONENTES
ACONDICIONAMIENTO SEÑAL:
•necesidad: linealización,
amplificación, etc.
•acondicionadores transductores:
•circuito potenciométrico
•circuito puente
•amplificador de instrumentación
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
TEMARIO
HTE
P
HL
TEMA 1. INTRODUCCIÓN
1 H
TEMA 2. SENSORES Y TRANSDUCTORES
1 H
T
TEMA 3. CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS DE UN
TRANSDUCTOR
2 H
T
TEMA 4. ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL
DE SALIDA DE UN
TRANSDUCTOR
7 H
T
TEMA 5. TRANSDUCTORES PARA LA MEDIDA
DE TEMPERATURA.
5 H
1
3 H
TEMA 6. SENSORES PARA LA MEDIDA DE
DEFORMACIONES
5H
2
3 H
TEMA 7. SENSORES DE POSICIÓN Y NIVEL
5 H
3
3 H
TEMA 8. SENSORES ÓPTICOS
6 H
TOTAL
32 H
9 H
T=
T=
Enfasis
Enfasis
en todas pr
en todas pr
á
á
cticas
cticas
Temario
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Componentes de un sistema de medida
Magnitud física
a medir
transductor
Acondicionamiento
de señal
Línea transmisión
Procesado de señal
Temperatura
Deformación
posición
Activos, pasivos
Amplificación
,
Filtrado,
modulación
Procesado de datos
Salida
Señal realimentación
para control
Demodulación
amplificación
Computación
ADC
Visualización
Almacenamiento
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Acondicionamiento de señal
Necesidad: linealización, alta sensibilidad, evitar efecto magnitudes
de influencia, niveles adecuados de señal
1) acondicionadores transductores pasivos
•circuito potenciométrico
•circuito puente
2) amplificación
Sensor Acondicio-namiento
Conversión
AD Procesador ConversiónDA Acondicio-namiento
Entrada
ADQUISICIÓN DE DATOS PROCESAMIENTO
DE DATOS DISTRIBUCIÓN DE DATOS
Acondicionamiento transductores pasivos
Acondicionamiento transductores pasivos
IEI
Necesidad conversión
∆
Z
∆
V ó
∆
I
• Circuitos potenciométrico y puente:
¿esquemas?
¿lineales?
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Sensor operando en r
Sensor operando en r
é
é
gimen de peque
gimen de peque
ñ
ñ
a se
a se
ñ
ñ
al
al
La variación en la magnitud de medida provoca
pequeñas variaciones de resistencia.
Ejemplo:
∆∆∆∆
∆∆∆∆
R= 25,2
R= 25,2
m
m
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
,,,,
,,,,
R
o
=120
Ω
Ω
Ω
Ω
Linealizar
Y
oX
iX
sMagnitud, X Salida
X
oDepartamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Circuito
Circuito
potenciom
potenciom
é
é
trico
trico
∆
Z
∆
V
T
e
s
T
s
T
m
E
R
R
R
R
R
R
V
>>
+
+
=
)
(
1
No lineal
Técnicas linealizar
:
(a) Pequeñas variaciones,
∆∆∆∆
R
T
<<R
T:
(b) Alimentación
generador corriente
T
s
m
To
s
T
To
s
m
R
I
V
R
R
R
R
R
E
V
∆
=
∆
=
→
∆
≈
∆
0
1
4
R1
RT Rs
Re Es
Vo
0
equipo de medida
Is Rs RT
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Circuito
Circuito
potenciom
potenciom
é
é
trico
trico
Técnicas linealización
(a) Pequeñas variaciones,
∆∆∆∆
R
T
<<R
T:
(b) Generador corriente
(c) Montaje push-pull
Tensión salida=Kte+
∆∆∆∆
Vm
T
To
T
To
s
T
To
s
m
R
R
R
R
R
R
R
R
R
E
V
∆
+
=
∆
−
=
→
∆
≈
∆
2
1
0
2
R1
R2 Rs
Es
0
Vm
Circuito
Circuito
potenciom
potenciom
é
é
trico
trico
Magnitudes de influencia
∆∆∆∆
R
T
=S
m
∆∆∆∆
m
+S
g
∆∆∆∆
g; m=medida interés, g=parámetro influencia (T típicamente)
¿Efecto? ¿Se puede compensar?
T
To
T
To
s
T
To
s
m
R
R
R
R
R
R
R
R
R
E
V
∆
+
=
∆
−
=
→
∆
≈
∆
2
1
0
2
R1
R2 Rs
Es
0
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Inconveniente circuito
Inconveniente circuito
potenciom
potenciom
é
é
trico
trico
. Soluci
. Soluci
ó
ó
n
n
Potenciométrico:
Término constante:
!!!
Resolución
insuficiente pequeña señal. 4,00001!!!
Puente de Wheatstone
Respuesta
diferencial
Respuesta
lineal
Aumento
sensibilidad, inmunidad
V
o=
E
E
ss/2
/2+f(
∆∆∆∆
R)
V
o=E
s/2+f(
∆∆∆∆
R)
R+DR R1 Es 0 Vo R-DR R+DR Es 0 R+DR R-DR Va Vb
Circuito potenciométrico Circuito puente
t t
Es/2 Vo(t)
Va(t)-Vb(t) Se elimina el término común
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Circuito en puente de
Circuito en puente de
Wheatstone
Wheatstone
4
1
3
2
Re
4
3
2
1
4
1
3
2
0
:
)
)(
(
R
R
R
R
i
Equilibrio
R
R
R
R
R
R
R
R
R
E
V
m
s
e
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Circuito en puente de
Circuito en puente de
Wheatstone
Wheatstone
o
s
m
R
R
R
R
R
E
V
4
)
(
∆
2
−
∆
1
+
∆
3
−
∆
4
=
Rs
→
0, Re
→∝
Equilibrio, Rio=Ro
Pequeñas variaciones
Lineal
R1
R2
Rs
Es
0
R4
R3
Re
Vm
Equilibrar puente
Régimen pequeña señal
Montaje 3 hilos
medidas remotas
Ejemplo aplicaci
Ejemplo aplicaci
ó
ó
n: Medida temperatura RTD
n: Medida temperatura RTD
R2
+
tº
Rt
b
0
a
R1
R3
+V
V
srRo
0
a
rRo
Ro
+V+
tº
Rt
Rw
Rw
Rw
d cDepartamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Circuito en puente de
Circuito en puente de
Wheatstone
Wheatstone
o
s
m
R
R
R
R
R
E
V
4
)
(
∆
2
−
∆
1
+
∆
3
−
∆
4
=
Rs
→
0, Re
→∝
Equilibrio, Rio=Ro
Pequeñas variaciones
Mejora sensibilidad
Montaje push-pull convenientemente
colocados sensores:
Máxima 4 sensores:
∆∆∆∆
R
2
=
∆∆∆∆
R
3
=-
∆∆∆∆
R
1 =-
∆∆∆∆
R
4
R1
R2
Rs
Es
0
R4
R3
Re
Vm
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Circuito en puente de
Circuito en puente de
Wheatstone
Wheatstone
Magnitudes de influencia
∆∆∆∆
R
T
=S
m
∆∆∆∆
m
+S
g
∆∆∆∆
g; m=medida interés, g=parámetro influencia (T
típicamente)
¿Efecto? ¿Se puede compensar?
En configuración push-pull y si se puede aplicar pequeña señal también al
efecto de la magnitud de influencia.
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Amplificaci
Amplificaci
ó
ó
n.
n.
Objetivo: aumentar el nivel de señal
Diseño: amplificadores multietapa, G grande
con un BW razonable
Parámetros: Ri, Ro, G
Efectos de carga entre:
etapas propio amplificador
el circuito acondicionador transductor y entrada ampl.
Salida del amplificador y la carga
Amplificaci
Amplificaci
ó
ó
n.
n.
Amplificadores de tensión. Características
generales:
Alta impedancia de entrada
Ganancia en tensión elevada y variable
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Amplificaci
Amplificaci
ó
ó
n. A.O.
n. A.O.
A.O. CI clave en el diseño de amplificadores
Características clave: bajo coste, fácil uso, versatilidad
Historia:
1964-67 Fairchild 1º A.O. integrados
Avance tecnología: JFET, CMOS, BIFET,
2º innovación: encapsulado doble y cuádruple
Especialización:
Amplificadores de alta potencia, de audio, de G variable
Amplificadores de INSTRUMENTACIÓN
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Amplificaci
Amplificaci
ó
ó
n. A.O.
n. A.O.
A.O. ideal y circuitos de aplicaci
A.O. ideal y circuitos de aplicaci
ó
ó
n
n
1.1.1. Fundamentos A.O.
1.1.2. Aplicaciones de una entrada
1.1.3. Amplificadores diferenciales y de instrumentación
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Amplificador Operacional
Amplificador Operacional
S
S
í
í
mbolo
mbolo
Necesita
ALIMENTACIÓN
Terminal salida
Terminal entrada
no inversor
inversor
3 terminales
:
•2 entradas
•1 salida
Carga, R
L
+ 2 terminales
alimentación
+ 3
-2 8
V
+
4
V
-OUT 1 +
3
-2 8
V
+
4
V
-OUT 1
Vcc
-Vcc
0
0
+ 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7
0
0
+Vcc
-Vcc
A. Operacional
A. Operacional
Ideal
Ideal
Caracter
Caracter
í
í
sticas
sticas
¿
¿
C
C
ó
ó
mo modelarlo?
mo modelarlo?
-+
+
-
A
v
(V
+
-V
-
)
c.a., Ri
→∝
I
+
I
-Ideal:
I
+
=I
-
=0
V
o
V
o
=A
v
(V
+
-V
-
)
A
v
↑↑
↑↑
↑↑
↑↑
Ro=0 ideal
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
0
0
+Vcc
-Vcc + 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7 V1
V2
A. Operacional
A. Operacional
Caracter
Caracter
í
í
sticas
sticas
En lazo abierto:
En lazo abierto:
Satura. Comparador
Satura. Comparador
I
+
I
-Ideal:
I
+
=I
-
=0
V
o
=A
v
(V
+
-V
-
)
V1=0v
V2=1V,
V+>V-Vcc
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
A. Operacional
A. Operacional
Versatilidad
Versatilidad
:
:
“
“
Las funciones a implementar se
consiguen con la conexión de elementos externos”
AMPLIFICACI
AMPLIFICACI
Ó
Ó
N. “Existe una resistencia externa
N.
conectando el terminal de salida, Vo, con el terminal
inversor de entrada, V-, del A.O.”.
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Circuitos lineales de aplicaci
Circuitos lineales de aplicaci
ó
ó
n
n
Metodolog
Metodolog
í
í
a com
a com
ú
ú
n
n
Uso características A.O. ideal y de una red de
resistencias externa
Cálculo: Ganancia, impedancia entrada
Objetivo:
Objetivo:
Manejo de los circuitos y facilitar la
comprensión del funcionamiento y prestaciones
del amplificador diferencial
Vo
0
Vi
0
+ 3
-2 8
V
+
4
V
-OUT 1
0
R1
R2
Configuraci
Configuraci
ó
ó
n Inversora
n Inversora
Circuito
Circuito
Corrientes:
Corrientes:
An
An
á
á
lisis,
lisis,
¿
¿
V
V
o
o
?
?
Ideal:
I
+
=I
-
=0
Cortocircuito virtual:
V
+
=V
-I
1
=I
2
⇒
V
i
/R
1
=-V
o
/R
2
, luego
V
o
=
-
-
R
R
2
2
/R
/R
1
1
V
i
;
G
G
I
2
I
2
I
o
=I
L
+I
2
I
1
0
1mA
I
L
I
o
-2V
1V
+
3
-2 8
V
+
4
V
-OUT 1
1k
2k
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Configuraci
Configuraci
ó
ó
n Inversora
n Inversora
C
C
á
á
lculo
lculo
Ri
Ri
Modelo equivalente
Modelo equivalente
R
i
≡
V
i
/I
i
=
R
R
1
1
Vo
0
Vi
0
+
3
-2
8
V
+
4
V
-OUT
1
0
R1
R2
0
I
i
R1
0
Vo
0
0
-+
-R2/R1·Vi
0
V1
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Configuraci
Configuraci
ó
ó
n no Inversora
n no Inversora
Circuito
Circuito
Modelo equivalente
Modelo equivalente
I
1
=I
2
⇒
V
i
/R
1
=(V
o
-V
i
)/R
2
, luego
V
o
=
(1+R
(1+R
2
2
/R
/R
1
1
)
)
V
i
;
G
G
Vo0
Vi
0
+ 3
-2 8
V
+
4
V
-OUT 1
0
R1
R2
I
1
0
Vo
0
0
-+
(1+R2/R1)·Vi
Ri
0
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Buffer de ganancia unidad
Buffer de ganancia unidad
Circuito
Circuito
Modelo equivalente
Modelo equivalente
V
o
=V
i
Vo
0
Vi
+
3
-2
8
V
+
4
V
-OUT
1
0
I
-
=0
I
i
=0
0
Vo
0
0
-+
1·Vi
Ri
0
Vi
Vo
0
0
+
3
-2
8
V
+
4
V
-OUT
1
Rg (5k)
0
Vg
6V
R1(1k)
R2(1k)
Vo
0
+ 3
-2 8
V
+
4
V
-OUT 1 Rg
0
Vg
6V
Buffer. Utilidad
Buffer. Utilidad
¿
¿
Util
Util
si G=1?
si G=1?
¿
¿
Y si se usa un
Y si se usa un
inversor?
inversor?
I
-
=0
No demanda corriente
I
2
1 V
-1 V
ATENUACI
ATENUACI
Ó
Ó
N
N
AISLA LA FUENTE DE LA CARGA
AISLA LA FUENTE DE LA CARGA
I
o
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Amplificaci
Amplificaci
ó
ó
n diferencial
n diferencial
Metodolog
Metodolog
í
í
a com
a com
ú
ú
n
n
Uso características A.O. ideal
Cálculo: Ganancia, impedancia entrada,
RRMC
RRMC
Objetivo:
Objetivo:
Entender la estructura y ventajas del
Amplificador de Instrumentación
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
R3
Vo
0
0
+ 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7
0
Vi2 R1
R2
R4
0
0
Vo0
+ 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7
0
R1
R2
R3
R4
0
Vi1
Amplificador Diferencial
Amplificador Diferencial
Circuito
Circuito
¿
¿
Vo
Vo
?
?
T
T
ma
ma
Superposici
Superposici
ó
ó
n
n
I
i
No inversora
Inversora
Vo
0
0
+ 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7
0
Vi2 R1
R2
R3
R4
0
Vi1
I
i
V
+Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Circuito
Circuito
Amplificador Diferencial
Amplificador Diferencial
¿
¿
Vo
Vo
? Si R
? Si R
2
2
=R
=R
4
4
y R
y R
1
1
=R
=R
3
3
V
o
=V
i1
(R
4
/R
3
+R
4
)(1+R
2
/R
1
)+V
i2
(-R
2
/R
1
)
2
1
2
1
1
2
1
4
3
4
i
i
o
V
R
R
V
R
R
R
R
R
R
V
+
−
+
=
)
(
1
2
1
2
i
i
o
V
V
R
R
V
=
−
Vo
0
0
+ 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7
0
Vi2 R1
R2
R3
R4
0
Vi1
I
i
Amplificaci
Amplificaci
ó
ó
n Diferencial
n Diferencial
Relaci
Relaci
ó
ó
n de Rechazo al Modo Com
n de Rechazo al Modo Com
ú
ú
n
n
Amplificador
V
o
=A
mc
V
c
Ganancia modo común
RRMC
RRMC
≡
A
md
/A
mc
→∝
→∝
→∝
→∝
0
Vc
Vo
0
+
3
-2
8
V
+
4
V
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
¿
¿
Qu
Qu
é
é
ocurre al aplicar la misma se
ocurre al aplicar la misma se
ñ
ñ
al a ambas
al a ambas
entradas?
entradas?
Amplificador Diferencial
Amplificador Diferencial
V
V
o
o
=0, Rechaza se
=0, Rechaza se
ñ
ñ
ales comunes
ales comunes
Si existen
Si existen
desequilibrios
desequilibrios
:R
:R
1
1
≠≠≠≠
≠≠≠≠
R
R
2
2
,
,
R
R
3
3
≠≠≠≠
≠≠≠≠
R
R
4
4
V
V
o
o
≠≠≠≠
≠≠≠≠
0
0
Tecnolog
Tecnolog
í
í
a
a
Desequilibrios etapas previas
Desequilibrios etapas previas
0
Vc
R2
0
R1
R1
Vo
+ 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7
0
R2
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Resumen:
Resumen:
Amplificador Diferencial
Amplificador Diferencial
Caracter
Caracter
í
í
sticas
sticas
☺
Amplifica la diferencia
señales
RRMC depende tecnología
Desequilibrio resistencias
entrada
Variación ganancia difícil
Bajas impedancias entrada
EJEMPLO: INA106
Mejoras
Mejoras
Ganancia variable
Mayores resistencias
entrada
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV R2
0
R1 R10
Vi1 + 5 -6 8 V + 4 V -OUT 7 + 5 -6 8 V + 4 V -OUT 70
Vi2 Vo + 5 -6 8 V + 4 V -OUT 70
R2Amplificador Diferencial y
Amplificador Diferencial y
Buffers
Buffers
☺
☺
Aumento de la impedancia de entrada
Aumento de la impedancia de entrada
V
V
o
o
=(R
=(R
2
2
/R
/R
1
1
)(V
)(V
i1
i1
-
-
V
V
i2
i2
)
)
Etapa aisladora
Etapa aisladora
Etapa diferencial
Etapa diferencial
I
i
=0
I
i
=0
Amplificador de Instrumentaci
Amplificador de Instrumentaci
ó
ó
n
n
☺
☺
Ganancia variable
Ganancia variable
0
Vi2 Rf Rf RiA
R20
R1 R10
Vi1 + 5 -6 8 V + 4 V -OUT 7 + 5 -6 8 V + 4 V -OUT 7 Vo + 5 -6 8 V + 4 V -OUT 70
R2Vy
Vx
B
A. diferencial salida asim
A. diferencial salida asim
é
é
trica
trica
A. diferencial salida
A. diferencial salida
diferencial
diferencial
V
V
o
o
=(R
=(R
2
2
/R
/R
1
1
)(
)(
V
V
y
y
-
-
V
V
x
x
)
)
V
V
x
x
-
-
V
V
y
y
=(2R
=(2R
f
f
+
+
R
R
i
i
)(V
)(V
A
A
-
-
V
V
B
B
)
)
I
i
=0
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Amplificador de Instrumentaci
Amplificador de Instrumentaci
ó
ó
n
n
☺
☺
Ganancia variable
Ganancia variable
☺
☺
Mejora RRMC
Mejora RRMC
V
o
=(
R
R
2
2
/R
/R
1
1
)(1+2R
)(1+2R
f
f
/
/
R
R
i
i
)(V
)
i1
-
V
i2
)
V
x
= V
y
si V
si
i1
=
V
i2
⇒
⇒
⇒
⇒
I
Ri
=
0
☺
☺
Impedancia de entrada alta
Impedancia de entrada alta
Rf
Rf
A
0
Vc
Ri +
5 -6
8
V
+
4
V
-OUT 7
+ 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7
Vy
Vx
B
I
i
=0
I
i
=0
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Acondicionamiento de transductores resistivos
Acondicionamiento de transductores resistivos
Ganancias elevadas y variables (
∆∆∆∆
R pequeños)
Amplificación diferencial con RRMC altas
Altas impedancias de entrada
¿
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Amplificador de Instrumentaci
Amplificador de Instrumentaci
ó
ó
n
n
S
S
í
í
mbolo
mbolo
Caracter
Caracter
í
í
sticas.
sticas.
AD620
AD620
Ri = 10 G
Ω
RRMC= 110 dB (mínima)
G variable: (1-1000); R
G
Monol
Monol
í
í
tico
tico
Vo
0
Vb
Va
OUT
6
+
3
-2
REF
5
V+
7
V-4
RG1
1
RG2
8
AD620
RG
R1
Vo
+ 5
-6 8
V
+
4
V
-OUT 7
0
R2
0
Motivaci
Motivaci
ó
ó
n:
n:
Circuito
Circuito
Potenciom
Potenciom
é
é
trico
trico
+ AO inversor
+ AO inversor
SATURA,
¿
¿
Soluci
Soluci
ó
ó
n?
n?
Aplicaci
Aplicaci
ó
ó
n: Medida deformaciones
n: Medida deformaciones
R
R
o
o
+
+
∆∆∆∆
∆∆∆∆
R
R
o
s
s
R
R
E
E
∆
+
2
2
K
K
εεεε
εεεε
E
s
=2,4 V
R
o
=120
Ω
∆
R=2,52 m
Ω
1,2 V+ 25,2
µ
V
G=10
3
, 1200 + 0,25 V
0
Es
R
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
0
Va
Es R1 33 G1 G2 DZ1 Ro 120 Ro 120Vb
pot10kUtilidad: Circuito acondicionador 2
Utilidad: Circuito acondicionador 2
Circuito 1/2 Puente
Circuito 1/2 Puente
Wheatstone
Wheatstone
R
1
= 33
Ω
1/2W
DZ
1
= 2,4 V 1/4 W
G
1
, G
2
: PFL1011
LIMITA
I
galga
Equilibra
puente
V
a
>V
b
⇒
R
G2
>R
G1
G
G
1
, -
∆
R compresión
2
, +
∆
R tracción
)
(
2
2
2
1
1
1
equilibrio
V
V
R
R
V
V
V
z
b
o
z
z
a
=
∆
+
=
o
z
b
a
R
R
V
V
V
−
=
∆
2
1
Departamento Tecnología
Instrumentación Electrónica I CV
Utilidad: Circuito acondicionador 2
Utilidad: Circuito acondicionador 2
Amplificador de instrumentaci
Amplificador de instrumentaci
ó
ó
n. AD620
n. AD620
707
1
4
,
49
07
,
7
2
1=
+
=
∆
=
∆
=
G o z oR
K
G
R
G
R
R
V
V
No existe efecto de carga 10 G
Ω
>>120
Ω
Rechaza el modo común: V
oc
= 2,68 mV(RRMC=A
md
/A
mc
; V
oc
= V
z
/2*A
mc
)
o z z
R
R
V
V
+
∆
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Vo
Vcc
-Vcc
+
3
-2
V+
4
V-11
OUT
1
LM324
R1
R1
Ro/2
Ro/2
0
0
R2
R2
0
Circuito acondicionador 3
Circuito acondicionador 3
¿
¿
Qu
Qu
é
é
ocurre si se utiliza un A Diferencial?
ocurre si se utiliza un A Diferencial?
Equivalente Thèvenin
Puente+sensor
2
1
z
V
o z z
R
R
V
V
+
∆
2
2
1 1
G
≈
10
3
,
INA106
R
2
= 60 K
Ω
R
1
= 60
Ω
Efecto de carga
Efecto de carga
G
real
=500
MITAD
MITAD
Vo
R1
10k
+15V
pot
10k
-15V
+
3
-2
V+
4
V-11
OUT
1
TL081
+15V
-15V
Vref
Etapa 1ª ganancia
Vi
RL
22k
0
R2
27k
Acondicionamiento
Acondicionamiento
Segunda etapa amplificadora y ajuste de
Segunda etapa amplificadora y ajuste de
offset
offset
)
1
(
2
2
R
R
V
V
R
R
V
V
ref
i
o
=
−
+
+
Ajustar nivel cero
Departamento Tecnología Electrónica
Instrumentación Electrónica I CV
Ejemplo. Sistema completo: Sensibilidad
Ejemplo. Sistema completo: Sensibilidad
?
)
1
(
2
1 2 1 1 1 2 2=
∆
∆
≡
+
+
∆
−
=
=
R
V
S
R
R
V
R
R
V
G
R
R
V
V
o ref o z o o 15V C4 100n RP1 10k 0 -15V C3 100n 0 R2 27k 15V 0Va
-15V C1 100n C2 100n RP2 10k R1 33 0 0 0Vref
G1 15V G2 -15V RL 22k 0 RG 70Vo2
DZ1Va
Va
Vo1
Ro 120Vb
Ro 120 OUT 6 + 3 -2 REF 5 V + 7 V -4 RG1 1 RG2 8 AD620Vb
+ 3 -2 V + 8 V -4 OUT 1 TL081 R1 10k Es 5V Departamento TecnologíaInstrumentación Electrónica I CV
Sistema completo: Calibraci
Sistema completo: Calibraci
ó
ó
n
n
Tabla de calibraci
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Instrumentación Electrónica I CV