Acondicionamiento De Señal

Dispositivos Analogicos
Unidad III. Acondicionamiento de señal
Tema No. 1: Circuitos con puentes

Introduccion

En muchas aplicaciones (como las que se explicaron el la Unidad II), vimos que es necesario modificar las características de una señal y obtener una nueva que de alguna forma responda a las variaciones de la original, pero proporcionando otro tipo de función. Para ello nosauxiliamos de los circuitos convertidores, los cuales pueden convertir una señal en otra completamente diferente y con características muy disimiles respecto a la original. Sin embargo, hay ocasiones en las que es necesario mantener las características esenciales de una señal y solamente deseamos adaptarla para leerla o interpretarla. Para lo cual casos nos auxiliamos de circuitos de acondicionamientode señal, tales como: puente de Wheatstone, amplificadores diferenciales o amplificadores de instrumentación.

Unidad III. Acondicionamiento de señal

Puente de Wheatstone
Que es un puente de Wheatstone?
Un puente de Wheatstone es un instrumento eléctrico formado por un arreglo de cuatro resistencias y que se utiliza para medir valores de resistencias desconocidas. Las resistencias formanun circuito cerrado con dos brazos en equilibrio, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

Aplicaciones:
• Variantes del puente de Wheatstone se pueden utilizar para la medida de impedancias, capacitancias e inductancias. • La disposición en puente también es ampliamente utilizada en instrumentación electrónica. Para ello, se sustituyen una o más resistencias por sensores, que alvariar su resistencia dan lugar a una salida proporcional a la variación.

Unidad III. Acondicionamiento de señal

Puente de Wheatstone
Como funciona el puente de Wheatstone? En la Figura 1 vemos que, Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar, R1, R2 y R3
son resistencias de valores conocidos, además la resistencia R2 es ajustable. Si la relación de las dos resistencias del brazoconocido (R1/R2) es igual a la relación de las dos del brazo desconocido (Rx/R3), el voltaje entre los dos puntos medios será nulo y por tanto no circulará corriente alguna entre esos dos puntos C y B. Para efectuar la medida lo que se hace es variar la resistencia R2 hasta alcanzar el punto de equilibrio. La detección de corriente nula se puede hacer con gran precisión mediante un galvanómetro (V).Galvanómetro: Es un instrumento eléctrico que se utiliza para representar la magnitud de un parámetro eléctrico mediante la deflexión de una aguja. Se utiliza como indicador de instrumentos de medición analógicos.

Unidad III. Acondicionamiento de señal

Aplicación del puente de Wheatstone
Sensor de deformación
En este caso tenemos un sensor de deformación, el cual varia su resistenciaal recibir un estrés mecánico. Dicho sensor se utiliza para medir la deformación que sufre un cuerpo al aplicarle una fuerza de tensión mecánica.

Que es un voltaje diferencial?
Es un voltaje no referenciado a tierra. Es decir, es la diferencia de potencial entre dos puntos con voltajes diferentes a cero y que es equivalente a la resta aritmética de dichos voltajes.

Unidad III.Acondicionamiento de señal

Aplicación del puente de Wheatstone
Red de balance mejorada
Siguiendo con el sensor de deformación. El puente puede ser mejorado con la incorporación de un potenciómetro (RB2) que permite un ajuste mas fino para poner el puente en equilibrio, es decir, que Vo sea igual a cero cuando no exista fuerza aplicada al sensor.

Unidad III. Acondicionamiento de señalAmplificador diferencial
Que es un amplificador diferencial?
Se llama amplificador diferencial a un amplificador cuya salida es proporcional a la diferencia entre sus dos entradas (Vi+ y Vi-). Mientras que la salida amplificada queda referida a tierra.

Unidad III. Acondicionamiento de señal

Amplificador diferencial
Voltaje en modo común.
Se le llama así cuando los dos voltajes de entrada de un...