Instrumentacion

El circuito formado por el cargado solar y booster está compuesto de dos etapas de conversión DC/DC, ambas etapas poseen unas características de tensión a la entrada y a la salida, si queremos controlar la tensión debemos recurrir al uso de instrumentos de medida para tener conocimiento en todo momento de lo que pasa en la conversión.
La medida del circuito se llevara a cabo mediante sensado,los sensores nos permitirán poder transformar las variables externas de magnitud de tensión, para este caso, y transformarlas en señales eléctricas. Emplearemos tras el sensado elementos acondicionadores de señal dado que por lo general siempre requieren de una amplificación para adaptar sus niveles a los del resto de la circuitería. Un ejemplo de amplificador es el amplificador de instrumentación,que es muy inmune a cierto tipo de ruido.
Tras el acondicionamiento de la señal utilizaremos un opto acoplador para aislar los circuitos de potencia y de control. El trabajo que realizaremos seguirá los siguientes pasos:

Sensor de tensión
Para este proyecto hemos decidido que la adquisición de datos se va realizar con un sensor de tensión solo dado que no consideramos necesario realizar unsensor de corriente, el cargador solar busca regular la tensión de entrada y adaptarla a la salida, ósea, a las baterías, y el booster debe regular también tensión y producir a la salida una de un valor concreto para nutrir al inversor, de tal modo que solo trabajaremos con tensiones y las corrientes quedaran en un segundo plano en esta parte.

1.-Divisor de tensión
Debido a que las condiciones delas variables de entrada y salida en el cargador poseen un rango muy alto se hace imposible poder transformarlas en señales eléctricas susceptibles de ser medidas, por ello, realizaremos un divisor de tensión, como transductor de medida, que nos trasforme la tensión de entrada en un señal de tensión que será un fracción de la de entrada, nosotros utilizaremos un rango de (1/5), haremos el siguientecircuito conectado a la entrada:

Aplicando un circuito divisor de tensión la señal eléctrica medida se guiara en función de:

Hemos fijado para un valor de entrada de 67V para obtener un valor a la salida de 2V:
Con un valor de R3 de 62K
2.-Acondicionador de señal
2.1-Filtros activos
El filtrado es una etapa esencial dentro de todo el procesamiento de una señal analógica. Un filtro puededefinirse como un cuadripolo que se encargara de atenuar determinadas frecuencias y dejar pasar otras sin atenuarlas. Los filtros se clasifican según:
La señal que procesen: analógicos y digitales.
Su función: pasa bajo, pasa alto, pasa banda y de rechazo de banda.
Aproximación matemática empleada: Butterworth, Chebyshev y Bessel.
Nosotros usaremos un filtro analógico de tipo activo con estructuraSallen-Key.
2.2- Estructura Sallen-Key
Un acondicionador es vital, las señales eléctricas deben ser acondicionadas para que sea una magnitud "tratable". En términos generales, acondicionar una señal significa realizar las siguientes etapas: Convertir la señal; modificar el nivel de la señal; linealizar la respuesta; y filtrar la señal…
Como acondicionador de señal hemos realizado el siguientemontaje:

Este tipo de amplificador operacional actual como un filtro pasa bajo de segundo orden para pequeñas frecuencias, este modelo se corresponde al tipo Sallen Key, el cual posee las siguientes características:
No invierte la fase de la señal.
Es la estructura menos dependiente de las características del operacional.
Es preferible cuando:
La exactitud de ganancia es importante.
Filtros de gananciaunidad.
Valores de Q pequeños < 3.
Su función de transferencia con respecto a es:

Normalmente la ganancia es pero es frecuente que dado que proporciona mayor exactitud. Comparando los coeficientes de la ecuación anterior obtenemos que y son:

Solo con fijar el valor de uno de los condensadores, por ejemplo, obtendríamos el resto de los parámetros:

Con los valores de...