Acondicionadores

E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicación de Vigo Departamento de Tecnología Electrónica

Circuitos acondicionadores de sensores

SENSORES Y ACONDICIONADORES

TEMA 15 (2)
CIRCUITOS ACONDICIONADORES DE SENSORES ANALÓGICOS
CIRCUITOS DE EXCITACIÓN, CONVERTIDORES DE PARÁMETRO Y CONVERTIDORES DE FORMATO

Profesores: Enrique Mandado Pérez Antonio Murillo Roldan
Tema 15 - 1

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Circuitos acondicionadores de sensores

DEFINICIÓN
Se denominan acondicionadores los circuitos que convierten una característica del elemento sensor en una señal eléctrica analógica, digital o temporal. Se puede considerar también que forman parte del circuito acondicionador los circuitos convertidores queproporcionan variables que pueden ser memorizadas en un procesador digital. Algunos autores los denominan circuitos electrónicos de interfaz (Interface electronic circuits) porque están situados entre uno o mas sensores y un procesador digital. Los circuitos acondicionadores están formados por uno o más de los siguientes tipos de circuitos:

Circuitos adaptadores Circuitos amplificadores Circuitos deexcitación Circuitos convertidores de parámetro y formato

Tema 15 - 2

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Circuitos acondicionadores de sensores

CIRCUITOS DE EXCITACIÓN
Se denominan circuitos de excitación o excitadores a los circuitos que generan las señales necesarias para convertir la variación de una impedancia o de una inductanciamutua en una señal analógica o temporal. Los principales circuitos de excitación son:

Fuentes de tensión de referencia Fuentes de corriente Generadores de señales

Tema 15 - 3

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Circuitos acondicionadores de sensores

CIRCUITOS DE EXCITACIÓN
FUENTE DE TENSIÓN DE REFERENCIA
Las fuentes de tensiónde referencia (Voltage reference) son circuitos electrónicos que generan una tensión constante independientemente de las variaciones de la fuente de alimentación de entrada, de la temperatura, de la impedancia de la carga, del envejecimiento, etc.
IL Rs Rz Vo

R1 Vi Vref
Vi

RL

Vz

Circuito básico Inconvenientes del circuito básico: Dependencia de la temperatura Dependencia de lacarga

Vz

Vzk

I V

Iz Tema 15 - 4

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Circuitos acondicionadores de sensores

CIRCUITOS DE EXCITACIÓN
FUENTE DE TENSIÓN DE REFERENCIA
Circuito básico con amplificador de error
La combinación de un diodo Zener de baja deriva con un amplificador seguidor de baja impedancia de salida, independiza laVref de la carga del circuito IL.

R2 R1 + Vo IL

R3 Vref

 R2  V Vo =  1 +   ref R1  

Tema 15 - 5

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Circuitos acondicionadores de sensores

CIRCUITOS DE EXCITACIÓN
FUENTE DE TENSIÓN DE REFERENCIA
Compensación de temperatura
·Combinación de un diodo Zener y un diodo en serie enoposición para anular el efecto de las variaciones de la temperatura Iz Vd (Tc < 0)

Vz (Tc > 0)

Ir ·Combinación de un diodo Zener y una resistencia de caldeo para mantener una temperatura constante por encima del ambiente

Iz

Tema 15 - 6

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Circuitos acondicionadores de sensores

CIRCUITOS DEEXCITACIÓN
FUENTE DE TENSIÓN DE REFERENCIA

I2

I1

D1 T’1 T1

vi

1

+ T3 T4

Cp

R5

R4 R6 R3 2 vo

 R  VO = 1 + 2 Vref  R  1  

R2 R1

T2

v ref

D2

R7

Circuito típico de una fuente de referencia con regulador serie y protección contra cortocircuitos
Tema 15 - 7

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