Amplificador de instrumentaci n y Termocuplas con LM324 y AD620
Páginas: 6 (1398 palabras)
Publicado: 2 de julio de 2015
Amplificador de instrumentación y Termocuplas con LM324 y AD620
https://lc.fie.umich.mx/~jfelix/Instr_sep05-feb06/AIB/Instru4.htm
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Laboratorio de Electrónica “Ing. Luis García Reyes”
Laboratorio de Instrumentación
Practica 4:
El amplificador de instrumentación básico y de circuito integrado
Objetivo:
Diseño y prueba de un amplificador deinstrumentación para acondicionar una señal voltaje.
Introducción:
Los siguientes son algunos de los procesos en los que se pueden presentar el acondicionamiento de una señal.
Convertir las variaciones de una variable física a un tipo de señal adecuado.
Podemos mencionar el caso que hemos realizado al convertir variaciones de resistencia, en variaciones de voltaje, para ello hemos utilizado un puente unsimple divisor de voltaje del cual aprovechamos dos características.
- La conversión de resistencia a voltaje
- La linealización de la respuesta del termistor
Obtención del nivel adecuado de la señal.
Como segundo caso podemos considerarla señal de un termopar. Donde el voltaje de salida es de unos cuantos milivolts. Si esta señal se pretende utilizar en ambientes “con ruidoeléctrico”, generalmente este ruido tiene una mayor amplitud que la respuesta del propio termopar, así que se debe de amplificar de manera “diferencial” este tipo de señal con el objetivo de reducir los posibles errores al momento de amplificar la señal. Así generalmente la señal se amplifica para pasar de algunos milivolts a otra de volts.
En la etapa de amplificación es muy común utilizaramplificadores operacionales o de instrumentación.
Eliminación o reducción de ruido.
En esta etapa del proceso de acondicionamiento de señal generalmente se utilizan filtros, los cuales se verán más adelante..
Manipulación de la señal
Un ejemplo clásico de la manipulación de la señal, es convertir una señal no lineal en una función lineal. Como hemos visto algunos de los sensores producen señales que nosson lineales. En estos casos debemos de utilizar circuitos acondicionadores de señal capaces de convertir esta variable en una función lineal o casi lineal de la variable física a medir.
A continuación se presenta la etapa de amplificación de la señal, en esta práctica se utilizará el amplificador de instrumentación básico construido en el laboratorio, y un amplificador de instrumentación decircuito integrado.
El amplificador de instrumentación básico
El amplificador de instrumentación es uno de los circuitos más útiles, precisos y versátiles disponibles en la actualidad. En cada unidad de adquisición de datos se encuentra al menos uno de ellos. Esta hecho de 3 amplificadores operacionales y 7 resistencias como se observa en la Figura 3. 1, si se observa a detalle, se puede ver que esteamplificador esta basado en un amplificador aislador y un amplificador diferencial básico.
El amplificador diferencial y sus 4 resistencias iguales, forman un amplificador diferencial con ganancia unitaria.
En un amplificador de instrumentación una sola resistencia define la ganancia del amplificador de acuerdo a la ecuación:
Donde
y
De aquí se observa que para cambiar la ganancia delamplificador, solo tiene que ajustarse la resistencia R y el voltaje de salida del circuito es proporcional a la diferencia entre los voltajes de entrada.
En un amplificador de instrumentación típico se utilizan 3 amplificadores operacionales dispuestos de acuerdo a la Figura 3. 1 a diferencia del amplificador diferencial que solo utiliza 1 amplificador operacional, este tipo de circuitos cuentan concaracterísticas muy sobresalientes como:
Impedancia de entrada de 300 MΩ
La ganancia de voltaje desde la entrada diferencial a la salida de extremo único, se establece con una resistencia.
La resistencia de entrada de ambas entradas es muy alta y no cambia al variar la resistencia
El voltaje de salida Vout no depende del voltaje común a Vin1 y Vin2, solo a su diferencia
Excelente RRMC de más...
https://lc.fie.umich.mx/~jfelix/Instr_sep05-feb06/AIB/Instru4.htm
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Laboratorio de Electrónica “Ing. Luis García Reyes”
Laboratorio de Instrumentación
Practica 4:
El amplificador de instrumentación básico y de circuito integrado
Objetivo:
Diseño y prueba de un amplificador deinstrumentación para acondicionar una señal voltaje.
Introducción:
Los siguientes son algunos de los procesos en los que se pueden presentar el acondicionamiento de una señal.
Convertir las variaciones de una variable física a un tipo de señal adecuado.
Podemos mencionar el caso que hemos realizado al convertir variaciones de resistencia, en variaciones de voltaje, para ello hemos utilizado un puente unsimple divisor de voltaje del cual aprovechamos dos características.
- La conversión de resistencia a voltaje
- La linealización de la respuesta del termistor
Obtención del nivel adecuado de la señal.
Como segundo caso podemos considerarla señal de un termopar. Donde el voltaje de salida es de unos cuantos milivolts. Si esta señal se pretende utilizar en ambientes “con ruidoeléctrico”, generalmente este ruido tiene una mayor amplitud que la respuesta del propio termopar, así que se debe de amplificar de manera “diferencial” este tipo de señal con el objetivo de reducir los posibles errores al momento de amplificar la señal. Así generalmente la señal se amplifica para pasar de algunos milivolts a otra de volts.
En la etapa de amplificación es muy común utilizaramplificadores operacionales o de instrumentación.
Eliminación o reducción de ruido.
En esta etapa del proceso de acondicionamiento de señal generalmente se utilizan filtros, los cuales se verán más adelante..
Manipulación de la señal
Un ejemplo clásico de la manipulación de la señal, es convertir una señal no lineal en una función lineal. Como hemos visto algunos de los sensores producen señales que nosson lineales. En estos casos debemos de utilizar circuitos acondicionadores de señal capaces de convertir esta variable en una función lineal o casi lineal de la variable física a medir.
A continuación se presenta la etapa de amplificación de la señal, en esta práctica se utilizará el amplificador de instrumentación básico construido en el laboratorio, y un amplificador de instrumentación decircuito integrado.
El amplificador de instrumentación básico
El amplificador de instrumentación es uno de los circuitos más útiles, precisos y versátiles disponibles en la actualidad. En cada unidad de adquisición de datos se encuentra al menos uno de ellos. Esta hecho de 3 amplificadores operacionales y 7 resistencias como se observa en la Figura 3. 1, si se observa a detalle, se puede ver que esteamplificador esta basado en un amplificador aislador y un amplificador diferencial básico.
El amplificador diferencial y sus 4 resistencias iguales, forman un amplificador diferencial con ganancia unitaria.
En un amplificador de instrumentación una sola resistencia define la ganancia del amplificador de acuerdo a la ecuación:
Donde
y
De aquí se observa que para cambiar la ganancia delamplificador, solo tiene que ajustarse la resistencia R y el voltaje de salida del circuito es proporcional a la diferencia entre los voltajes de entrada.
En un amplificador de instrumentación típico se utilizan 3 amplificadores operacionales dispuestos de acuerdo a la Figura 3. 1 a diferencia del amplificador diferencial que solo utiliza 1 amplificador operacional, este tipo de circuitos cuentan concaracterísticas muy sobresalientes como:
Impedancia de entrada de 300 MΩ
La ganancia de voltaje desde la entrada diferencial a la salida de extremo único, se establece con una resistencia.
La resistencia de entrada de ambas entradas es muy alta y no cambia al variar la resistencia
El voltaje de salida Vout no depende del voltaje común a Vin1 y Vin2, solo a su diferencia
Excelente RRMC de más...
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