DISEÑO DE INTERFACES ELECTRÓNICAS

INGENIERÍA EN MECATRÓNICA
DISEÑO DE INTERFACES ELECTRÓNICAS
PRACTICA I
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PRACTICA 1
ACONDICIONAMIENTO DE SENSORES RESISTIVOSINTRODUCCIÓN
El acondicionamiento de una señal consiste en la manipulación electrónica de dicha señal,
con los dispositivos adecuados, para obtener rangos de voltajes o corrientes adecuados a las
características del diseño.
La flexibilidad en el diseño de los acondicionadores de señal para sensores resistivos, junto
con la abundancia de mecanismos y variables que pueden modificar la resistenciaeléctrica
de un material, hacen que los sensores resistivos sean el grupo de sensores más numeroso.
Una fotoresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento
de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado célula fotoeléctrica o resistor
dependiente de la luz (LDR).

Un fotoresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro decadmio,
CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos
por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar
la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la
electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ,
o más, en la oscuridad y100 Ω con luz brillante.

M.C en T. Rodrigo Hernandez Alvarado

El puente de Wheatstone es un instrumento de gran precisión que puede operar en corriente
continua o alterna y permite la medida tanto de resistencias óhmicas como de sus
equivalentes en circuitos de corriente alterna en los que existen otros elementos como bobinas
o condensadores (impedancias).

El puente de Wheatstone se utiliza paramedir resistencias desconocidas mediante el
equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que
forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.
El amplificador operacional es un circuito electrónico que tiene dos entradas y una salida. La
salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor G( ganancia):

𝑉𝑜𝑢𝑡 =𝐺(𝑉+ − 𝑉−)

Los amplificadores operacionales se pueden conectar según dos circuitos amplificadores
básicos: configuración inversor y no inversor. Casi todos los demás circuitos con
amplificadores operacionales están basados, de alguna forma, en estas dos configuraciones
básicas. Además, existen variaciones estrechamente relacionadas de estos dos circuitos, más
otro circuito básico que es unacombinación de los dos primeros (amplificador diferencial).
Un amplificador de instrumentación es un dispositivo creado a partir de amplificadores
operacionales. Está diseñado para tener una alta impedancia de entrada y un alto rechazo al
modo común (CMRR). Se puede construir a base de componentes discretos o se puede
M.C en T. Rodrigo Hernandez Alvarado

encontrar encapsulado (por ejemplo el INA114,INA122, AD623AN). La operación que
realiza es la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor.
 Su utilización es común en aparatos que trabajan con señales muy débiles, tales como
equipos médicos (por ejemplo, el electrocardiograma), para minimizar el error de
medida.

OBJETIVOS

 Utilizar un sensor resistivo (LDR) y analizar sus respuestas de salida según diversas
configuraciones paracomparar y determinar un circuito de acondicionamiento
adecuado para este sensor.
 Comparar los distintos tipos de configuraciones y analizar las respuestas de salida del
acondicionamiento para determinar de manera experimental las configuraciones más
adecuadas para este tipo de sensor.
 Graficar y analizar la linealidad de la señal de salida una vez que se agrega una
configuración de...