Contenidos
Sensores, características y tecnología
Acopladores de señal, Transmisores
Captadores neumáticos
Objetivos
Describir funcionalidad de sensores y transductores.
Identificar dispositivos y componentes
Calcular parámetros básicos de un sistema
1 UD2- SMR
1. DEFINICIONES
La medición de magnitudes físicas requieren conversión
de esas magnitudes en señales eléctricas.
Los
transductores
son los dispositivos que convierten
una magnitud física en otra (p.e. eléctrica)
El sensor
o
captador
es el elemento primario sensible a
la magnitud física. Puede ser
activo
o
pasivo
Dependiendo de la señal de salida puede ser
analógico
o
digital.
1. DEFINICIONES (cont.)
3 UD2- SMR
UD2. Elementos de Medida
Característica de fabricante Descripción
Campo de medida Rango de valores de una magnitud medida con precisión.
Alcance Diferencia entre valor máximo y mínimo del campo de medida
Sensibilidad Relación entre incrementos de magnitud producidos en la entrada y salida
Curva característica o
curva de calibración
Representación gráfica que relaciona la señal de entrada y señal de salida. Permite la calibración del dispositivo.
Precisión El valor del error medido frente al valor dado por la curva de calibración.
Resolución La variación de una medida de la magnitud que permite apreciar el cambio.
2. Tecnologías de sensores
UD2. Elementos de Medida
Tecnología (efecto) Descripcion
piezoeléctrico Cristales de cuarzo sometidos a presión cambian su estructura cristalina. El cambio redistribuye la carga eléctrica y se presenta externamente como una tensión eléctrica
Resistivo La oposición al paso de una corriente electrica. La
variación de la resistencia de un conductor con la longitud se utiliza en termorresistencias (p.e.)
Capacitivo La capacidad de un condensador depende de la superficie de las placas, separación y dieléctrico. La viariacion de alguna de estas características es usada en transductores de
S l R d S C
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 5 Efecto Piezoeléctrico
Efecto Resistivo
Efecto Capacitivo
2. Tecnologías de sensores
UD2. Elementos de Medida
Tecnología (efecto) Descripcion
Inductivo El paso de corriente por una bobina genra un campo electromagnético que depende de su forma constructiva (número de espiras, longitud,sección y naturaleza del núcleo)
Reluctivo Similar al inductivo. La variación de posición de un nucleo magnético que afecta a varias bobinas permite modificar la magnitud de tensión medida en bobinas de salida.
Electromagnético La modificación del flujo magnético que pasa por una bobina permite detectar variación de tensión en la salida.
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 7 Inductivo
Reluctivo
Electromagnético
2. Tecnologías de sensores
UD2. Elementos de Medida
Tecnología (efecto) Descripcion
Fotovoltaico Los materiales sensibles a la luz pueden variar sus condiciones electricas en función de la radiacion incidente (LEDs, detectores de proximidad)
Termoelectrico La unión de dos materiales metálicos distintos que se calientan permite generar
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
9
Efecto fotoeléctrico
3. Sensores y Transductores
Galgas extensiométricas
Se basan en el principio de recuperación mecánica que tienen
algunos cuerpos cuando son sometidos a un esfuerzo mecánico de alargamiento. P.e. muelles.
Si el esfuerzo mecánico no es elevado, el dispositivo vuelve a su dimensión inicial.
Presentan una relación entre esfuerzo aplicado y alargamiento lineal.
3. Sensores y Transductores
Galgas extensiométricas
La relación es constante y se conoce como el Módulo de
Young
11 UD2- SMR
UD2. Elementos de Medida
amiento al esfuerzo E arg ) ( ) (
3. Sensores y Transductores
Galgas extensiométricas (cont)
Si el esfuerzo de tracción se realiza en la dirección “x”, se
experimenta un alargamiento.
En las direcciones “y” y “z”, se produce un acortamiento
denominado efecto Poisson, que para los metales más usuales
cumple la fórmula:
UD2. Elementos de Medida
E x
x y
0,33. Sensores y Transductores
Galgas extensiométricas (cont)
Las galgas extensiométricas son resistencias variables por la
deformación que cumplen:
13 UD2- SMR
3. Sensores y Transductores
Galgas extensiométricas (cont)
Pueden ser: o Uniaxiales: mide alargamiento en una dirección o Biaxiales: miden alargamiento en dos direcciones o Tangenciales: se utilizan en
membranas cuando no hay
direcciones principales de esfuerzo.
UD2. Elementos de Medida
Bornes de
3. Sensores y Transductores
Galgas extensiométricas (cont)
Las mediciones de tensión son del orden de milésimas de
tensión.
Requiere exactitud en la detección de pequeñas cambios en
las resistencias.
Las galgas extensiométricas se emplean con configuraciones
de puente de Wheatstone que cumple:
15 UD2- SMR
UD2. Elementos de Medida
EX
V
R
R
R
R
R
R
V
[
]
2 1 2 4 3 3 03. Sensores y Transductores
Galgas extensiométricas (cont)
De la ecuación se deduce que cuando el voltaje de salida V0=0 y
se dice que el puente está balanceado.
Un cambio en cualquiera de las resistencias de los brazos del puente resultará en un voltaje de salida V0 ≠ 0.
Si se sustituye R4 por una galga extensiométrica, cualquier cambio en la resistencia de ésta desbalanceará el puente y tendrá una
relación directa con la medida.
La sensibilidad se incrementará en la medida que se sustituyan
incrementalmente cada resistencia por una galga extensiométrica.
UD2. Elementos de Medida
3 4 2 1 R R R R
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
17
3. Sensores y Transductores
Transductores de fuerza
Hacen uso de galgas
extensiométricas sobre un elemento elástico.
La aplicación de fuerza F a varilla A
produce flexión en las láminas L. Cada lámina tiene una galga que
sufre un alargamiento:
L2 y L4 responden a tracción
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y
Transductores
Transductores de
fuerza
Ejemplo de catálogo de
fabricante Siemens de
galga extensiómetrica.
3. Sensores y Transductores
LVDT Transductor de fuerza con sensor inductivo.
19 UD2- SMR
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductor de fuerzacon sensor piezoeléctrico.
La carga del sensor Cs produce una corriente de integración que carga el condensador CB que
facilitará una tensión de salida Vs que cumple:
C Qc s
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
21
3. Sensores y Transductores
Transductor vibraciones
Una vibración es un movimiento armónico de un cuerpo alrededor de
un punto de equilibrio.
El movimiento tiene como componentes:
Desplazamiento Velocidad
Aceleración
La tensión variable detectada es una medida de la aceleración que se ha transmitido a la masa de inercia y que cumple:
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Sensores de temperatura
Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los
cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas. Dependiendo del procedimiento de detección tenemos:
Detector de temperatura resistivo: La resistencia eléctrica de un
conductor depende de la temperatura a que se somete. donde: R0 es la resistencia a 00C. R es la resistencia a t 00C α es el coeficiente de temperatura t es la temperatura ) 1 ( 0 t R R
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
23
3. Sensores y Transductores
Sensores de temperatura (cont.)
Algunos materiales empleados son: platino, níquel y cobre. El Platino posee precisión, estabilidad y alto coste.
La sonda de platino de uso común en la industria se denomina PT100 y posee una resistencia de 100 Ω a 0 0C.
Material Platino Niquel Cobre
Coeficiente temperatura 392·10-5 Ω/Ω 0C 63·10-4 Ω/Ω 0C 425·10-4 Ω/Ω 0C
Resistividad 9,38·10-8 Ω·m 6,38·10-8 Ω·m 1,56·10-8 Ω·m
Intervalo de utilización -200 ÷950 0C -150 ÷300 0C -200 ÷120 0C
Resistencia sonda 0C 25,100,130 Ω 100 Ω 10 Ω
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Sensores de temperatura (cont.)
Esta sonda se denomina de forma “captador de bulbo”.
La vaina metálica protectora contiene el hilo conductor y un material de sellado del que salen los terminales.
La variación de resistencia de la sonda se mide con un puente de Weatstone que cumple:
A 00 C el puente está equilibrado y cumple:
En esta condición se cumple que VS =0
Si RX aumenta, se reduce VA y consecuentemente aumenta V 3 2 1 R R R RX
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
25
3. Sensores y Transductores
Sensores de temperatura (cont.)
Este montaje presenta como inconveniente que los conductores “a” y “b” presentan una resistencia que variará con la temperatura y una medición falsa consecuentemente.
La solución es usar una sonda con conexión a tres hilos.
La rama de Rx queda formada por Rx, b y c. La variación de resistencia se produce por igual en a,b y c quedando compensada.
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Termopares
Se componen de dos metales diferentes unidos firmemente por un extremo.
Si la temperaturas de la unión de medida y unión de referencia
son distintas, se establece una corriente eléctrica debido a una pequeña diferencia de potencial en dicha unión.
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
27
3. Sensores y Transductores
Termopares
En instalaciones industriales se utiliza un solo termopar para efectuar la medida como se indica en la figura:
T1= temperatura instrumento T2= temperatura ambiente TM=temperatura medida ) 2 ( ) (TM AB T AB M
V
V
V
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Termopares
Para evitar que la medida se vea afectada por los cambios de temperatura se utilizan circuitos compensadores.
C T AB TM AB M
V
V
V
V
( )
( 2)
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
29
3. Sensores y Transductores
Sensores semiconductores
Las uniones P-N de los semiconductores presentan sensibilidad a la temperatura y es la base de estos sensores.
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Termistores
Son componentes semiconductores con un elevado coeficiente de temperatura. Pueden ser:
NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura
negativo
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura
positivo (también llamado posistor).
En NTC LA RELACION ENTRE LA Resistencia y la temperatura viene
dada por la fórmula:
B= constante que depende del termistor
R0=Resistencia a temperatura T0
1 1
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
31
3. Sensores y Transductores
Termistores
Circuito divisor resistivo con NTC ) ( ) 1 1 ( 0 T T0 B S e R R R V V
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductores de presión
La presión se define como la fuerza ejercida por unidad de superficie:
Las unidades más comunes de medida son:
1 Pascal=> 1 Pa=1N/m2
1 Kg/cm2
1 psi (libra por pulgada cuadrada)
1 bar S F P Unidad equivalencia 1 psi 7142 Pa 1 kg/cm2 98100 Pa 1 bar 105 Pa
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
33
3. Sensores y Transductores
Transductores de presión (cont)
Las medidas de presión pueden ser:
Presión absoluta: medida con referencia al cero absoluto (-2730C) Presión relativa: medida con referencia a la presión atmosférica
(habitual)
Presión diferencial: diferencia entre dos presiones y su conversión
en señal eléctrica de tipo:
Resistivo: la presión aplicada hace moverse el cursor del
potenciómetro. Precisión: 1%÷2,5%
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductores de presión (cont)
Presión diferencial: diferencia entre dos presiones y su conversión en señal eléctrica de tipo: (cont.)
Inductivo: el movimiento del núcleo de una bobina hace variar el coeficiente
de autoinducción
La bobina se conecta a un circuito de c.a. que permite obtener una señal que es función de la inductancia de la bobina L.
Precisión: ~ 1 % rango: 50 g/cm2 ÷ 1000kg/cm2
Reluctivo: Una variante del anterior
Capacitivos: una de las placas del condensador se mueve por efecto de la
presión.
Precisión: ±0,2% ÷ ±0,5% rango: 0,05 g/cm2 ÷ 5 g/cm2
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
35
3. Sensores y Transductores
Transductores de presión (cont)
Presión diferencial: diferencia entre dos presiones y su conversión en señal eléctrica de tipo: (cont.)
Galgas extensiométricas: La presión estira estira o comprime los hilos
conductores Precisión: ±0,5% rango: 0 kg/cm2 ÷ 0,6 kg/cm2 0 kg/cm2 ÷ 10.000 kg/cm2 Cristales piezoeléctricos Precisión: 1% ÷ ±0,5% rango: 0,1 kg/cm2 ÷ 600 kg/cm2
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductores de caudal
Se utilizan para la medida de caudal en procesos industriales de líquidos y gases.
Los procedimientos que se utilizan son:
Placa orificio o diafragma Tobera
Tubo venturi
Sonda ultrasónica Medidor térmico
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
37
3. Sensores y Transductores
Transductores de caudal Tobera y tubo Venturi
Se introduce una placa con un oficio en la tubería por la circula el fluido.
Se toma la presión en la parte anterior y posterior a la placa.
La presión diferencial resultante es proporcional a la raíz cuadrada del caudal.
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductores de caudal Placa-orificio o diafragma
Se basa en la medida de la presión diferencial en una tobera que presenta un estrangulamiento como el de la figura.
Toma anterior
Toma posterior
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 393. Sensores y Transductores
Transductores de caudal TurbinaUn dispositivo rotórico situado en el interior de la tubería gira a una velocidad proporcional al caudal.
Sobre el rotor va montado un imán permanente que induce corrientes en forma de impulsos sobre una bobina externa. El conteo de los impulsos en un
período de tiempo fijo da la medida del caudal
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductores de caudal Sonda ultrasónica El par emisor-receptor es acoplado a la tubería.El sonido experimenta cambios en su propagación por el
interior de la tubería en función del caudal.
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 413. Sensores y Transductores
Transductores de caudal Medidor térmicoLa NTC1 está en contacto con el fluido en reposo. La NTC2 está en el interior de
la tubería.
La medida mediante un puente de
Wheatstone permite obtener una tensión proporcional al caudal.
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductores de Nivel
Flotador Magnético
Un flotador contiene un imán que al moverse arrastra otro
imán. Este último está acoplado al cursor de un potenciómetro. La variación de la resistencia del
potenciómetro se convierte en una señal eléctrica.
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 43 3. Sensores y Transductores Transductores de Nivel Presión diferencial El transductor de presiónsituado en el fondo del tanque registra la presión de forma proporcional a la altura. Se puede emplear con
correcciones también en
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y
Transductores
Transductores de Nivel Capacitivo Se basa en el principio de capacidad de un condensador formado entre los dos tubos que están aislados entre sí. El circuito eléctrico puedeser un puente de capacidades alimentado en CA.
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 45 3. Sensores y Transductores Transductores de Nivel Ultrasonidos Usa un emisor-receptor de ultrasonidos.El receptor capta el sonido reflejado en la superficie del líquido.
El tiempo invertido por la onda sonora desde que emite hasta que recibe es una relación que depende de la distancia a la que se encuentra la superficie del líquido.
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductores de velocidad y posición angulares (encoders)
La medida de la velocidad del eje de un motor se puede realizar con dispositivos electromagnéticos tales como alternadores o dinamos tacométricos.
La medida de ángulos se hace con el uso de potenciómetros rotativos.
En la actualidad se usan encoders para medir velocidades y posiciones
angulares.
Los encoders son sensores que generan señales digitales en respuesta al
movimiento. Son de dos tipos: Incrementales
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
47
3. Sensores y Transductores
Transductores de velocidad y posición angulares (encoders)
Encoders incrementales: Determina su posición contando el número de impulsos que se generan cuando un rayo de luz es atravesado por marcas opacas en la superficie de un disco.
Proporcionan mayor resolución a un coste más bajo que los encoders absolutos
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Transductores de velocidad y posición angulares (encoders)
Encoders incrementales: Las características mas destacables de un encoder incremental son:
1. Resolución: nº pulsos de salida por vuelta de eje
2. Carga del eje: Máxima fuerza que se puede ejercer sobre el eje (carga axial y radial) 3. Máxima velocidad de rotación: por encima de esta velocidad el encoder no
responde linealmente.
4. Par de arranque: Par necesario para hacer girar el eje partiendo de reposo. 5. Tipo de salida:
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
49
3. Sensores y Transductores
Transductores de velocidad y posición angulares (encoders)
Encoder absoluto: El disco contiene varias bandas dispuestas en forma de coronas circulares concéntricas.
En el sentido radial, el rotor queda dividido en sectores con marcas opacas y transparentes codificadas en código Gray.
UD2. Elementos de Medida
3. Sensores y Transductores
Según la posición del disco, la luz emitida por cada emisor se enfrentará a un sector opaco o transparente.
Las diferentes combinaciones posibles de sectores dan origen a una señal de salida digital formada por 4 bits que puede ser procesada.
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
51
4. Detectores de posición
Pertenecen a este grupo todos los dispositivos que entregan una señal de tipo todo/nada indicando la presencia/ausencia de un objeto.
Finales de carrera: son interruptores electromecánicos accionados por palanca, rodillo leva…
UD2. Elementos de Medida
4. Detectores de posición
InductivosEl principio de funcionamiento de un detector inductivo responde a un diagrama de bloques similar al indicado mas abajo.
Oscilador Rectificador Circuito Conmutacion
Alimentación
Bobina detectora
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
53
4. Detectores de posición
Inductivos El coeficiente de inducción L de la bobina detectora determina la
frecuencia y amplitud de la señal alterna producida por el oscilador.
La salida del oscilador se rectifica para convertirla en continua y su
nivel se detecta con el circuito de conmutación.
Cuando se acerca un objeto metálico a la bobina, el valor de L
UD2. Elementos de Medida
4. Detectores de posición
CapacitivosUD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
55
4. Detectores de posición
Capacitivos El principio de funcionamiento de un sensor de proximidad
capacitivo , está basado en la medición de los cambios de
capacitancia eléctrica de un condensador en un circuito resonante RC, ante la aproximación de cualquier material.
Los sensores de proximidad inductivos y capacitivos están basados
en el uso de osciladores, en los que la amplitud de oscilación varía al aproximar un objeto .
UD2. Elementos de Medida
4. Detectores de posición
Capacitivos Si un objeto o un medio (metal, plástico, vidrio, madera, agua)
irrumpe en la zona activa de conmutación, la capacitancia del
circuito resonante se altera. Al aumentar la capacidad, la corriente en el circuito oscilador también aumenta (que es el que suministra la alta frecuencia).
El rectificador simplemente convierte la señal alterna en continua.
Cuando esta señal alcance un determinado valor, actuará el
circuito disparador (Trigger) que controla si la señal proveniente del rectificador corresponde al nivel de referencia necesario para conmutar el dispositivo de salida.
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
57
4. Detectores de posición
Características de detectores Inductivos y Capacitivos
Distancia de detección: Es la máxima distancia a la que se puede
encontrar el objeto deseable. Del orden de mm.
Frecuencia de respuesta: El máximo nº de veces que actua el
UD2. Elementos de Medida
4. Detectores de posición
Características de detectores Inductivos y Capacitivos
Tipos de salida (todo/nada)
Tipo B:
Se alimenta en CC
La salida es un transistor PNP en
colector abierto.
La carga se conecta entre la salida
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
59
4. Detectores de posición
Características de detectores Inductivos y Capacitivos
Tipos de salida (todo/nada)
Tipo C:
Se alimenta en CC
La salida es un transistor NPN en
colector abierto.
La carga se conecta entre la salida
UD2. Elementos de Medida
4. Detectores de posición
Características de detectores Inductivos y Capacitivos
Tipos de salida (todo/nada)
Tipo D:
Se alimenta en CC
La carga debe conectarse en serie
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
61
4. Detectores de posición
Características de detectores Inductivos y Capacitivos
Tipos de salida (todo/nada)
Tipo E:
Se alimenta en CC
La salida es un transistor NPN con
carga interna.
No es imprescindible conectar
carga externa porque en la salida tenemos un nivel lógico de tensión.
UD2. Elementos de Medida
4. Detectores de posición
Características de detectores Inductivos y Capacitivos
Tipos de salida (todo/nada)
Tipo F:
Se alimenta en CC
La salida es un transistor PNP con
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
63
4. Detectores de posición Detectores fotoeléctricos
Se basan en dos elementos: emisor de luz y detector.
Los emisores pueden ser:
o Lámparas incandescentes
o Diodos LED
o Diodos láser
Los receptores suelen ser:
o LRR
o Fotodiodos
o Fototransistores
UD2. Elementos de Medida
4. Detectores de posición
Detectores fotoeléctricos Los modos de detección son:
Barrera: emisor y
receptor están separados e instalados enfrente uno de otro.
El corte del haz luminoso produce una salida en el receptor
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
65
4. Detectores de posición
Detectores fotoeléctricos Reflex sobre espejo: el emisor y el receptor
están en la misma ubicación
UD2. Elementos de Medida
4. Detectores de posición
Detectores ultrasónicos Se basan en la propiedad de la
variación de la velocidad de los ultrasonidos cuando
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
67
4. Medida de esplazamiento con sensores láser
Un sensor de desplazamiento por láser, nos permite realizar una
medida de desplazamiento sin contacto ni rozamiento. Esto es muy útil cuando la el objeto a medir es móvil o entra en una zona de acción determinada, que no permite que se amarre ningún
UD2. Elementos de Medida
4. Medida de desplazamiento con sensores láser
El principio de funcionamiento se basa en la superposición de dos
ondas de igual frecuencia, una directa y la otra reflejada. La onda resultante pasa por valores máximos y mínimos al variar la fase de la señal reflejada.
Los sensores industriales generan un haz de luz que se divide en
dos parte ortogonales mediante un separador . Un haz se aplica sobre un espejo plano fijo, mientras el otro refleja sobre el objeto cuya distancia se quiere determinar, los dos haces se superponen de nuevo en el separador, de forma que al separarse el objeto se generan máximos y mínimos a cada múltiplo de la longitud de onda del haz. La distancia se mide contando dichas oscilaciones o
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR
69
4. Medida de desplazamiento con sensores láser
Las características más destacables de estos
sensores son:
Distancia focal: Es la distancia a que se
debe colocar el objeto cuyo desplazamiento respecto del punto de referencia se pretende medir.
Rango de medida: Indica cuánto se puede
desplazar el objeto con respecto al punto de referencia
Diámetro del punto de luz: Expresa las
dimensiones del punto de luz generado por el láser.
Resolución: Es el mínimo desplazamiento
que debe realizar un objeto para que pueda detectarse en la salida.
Ejemplos de aplicación: grietas,
UD2. Elementos de Medida
5. Acondicionadores de señal
Son los elementos encargados de someter la señal recibida del
sensor a un proceso de manipulación para una mejor comprensión.
Amplificación: cuando la señal entregada es de un nivel bajo,
precisa de ser aumentada manteniendo sus características
(amplificada). El amplificador debe cubrir un rango de frecuencias introduciendo pocos errores.
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 71 5. Acondicionadores de señal Amplificación (cont.) Inversor: La señal obtenida a la salida viene dada por:
La ganancia es :
El signo “-” indica una inversión de fase
La resistencia R1 tiene como objetivo eliminar
los errores derivados de la corriente de offset y su valor debe ser:
La impedancia de entrada es R1 Vin R R Vout 3 2 3 2 R R G 3 2 3 2 1 R R R R R
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 735. Acondicionadores de señal
Amplificación (cont.) No Inversor: La ganancia es :Si se eliminan las resistencias
obtenemos el seguidor (ganancia =1)
La impedancia de entrada es la que presenta el operacional, siendo
ésta muy elevada.
1 2 1 R R G
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 755. Acondicionadores de señal
Amplificación (cont.) SumadorCon este circuito es posible obtener una señal de salida que es suma
de las señales de entrada amplificadas por un factor determinado
) ( 2 3 2 3 1 1 3 n n V R R V R R V R R Vs
5. Acondicionadores de señal
Amplificación (cont.)
Amplificador diferencial
Este circuito amplifica la diferencia entre las dos señales aplicadas a la
entrada.
La señal de salida viene dada por:
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 77 ) ( 2 1 1 2 V V R R Vs
UD2. Elementos de Medida
5. Acondicionadores de señal
Conversión de tensión a
corriente
o Con el circuito presentado a
continuación es posible generar una corriente de salida que solo dependa de la tensión aplicada a la entrada, sin importar la carga que tenga conectada.
o La intensidad de salida viene
dada por la ecuación: donde RL es la resistencia de
carga.
R
Vin
Is
UD2. Elementos de Medida
UD2- SMR 795. Acondicionadores de
señal
Conversión de corriente a tensióno Se caracteriza por presentar
una resistencia nula al paso de de la intensidad de entrada Iin (cortocircuito virtual del operacional).
