Tema4_07_MOD

Ingeniería Técnica Industrial Electrónica Industrial

Instrumentación Electrónica I

Tema 4: Acondicionamiento de la señal
de salida de un transductor
Departamento Tecnología Electrónica
Carlos III University Madrid (Spain)
Instrumentación Electrónica I
CV

Departamento Tecnología
Electrónica

SISTEMAS DE INSTRUMENTACIÓ
INSTRUMENTACIÓN Y MEDIDA:
BIBLIOGRAFÍA
TUTORÍAS

•GENERALIDADES
•CONCEPTOUNICO EXAMEN
FINAL

PROBLEMAS

COMPONENTES

TRANSDUCTORES
•función
•clasificación
•características en
régimen estático

ACONDICIONAMIENTO SEÑAL:
•necesidad: linealización,
amplificación, etc.
•acondicionadores transductores:
•circuito potenciométrico
•circuito puente
•amplificador de instrumentación

ESQUEMAS BÁSICOS EN INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA

Sensores de mayor uso y aplicación industrialInstrumentación Electrónica I

CV
Desarrollo de 3 sistemas con
sensores en el laboratorio

Departamento Tecnología
Electrónica

1

Temario
TEMARIO

HTE

P

HL

TEMA 1. INTRODUCCIÓN

1H

TEMA 2. SENSORES Y TRANSDUCTORES

1H

T

TEMA 3. CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS DE UN
TRANSDUCTOR

2H

T

TEMA 4. ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL
DE SALIDA DE UN
TRANSDUCTOR

7H

T

TEMA 5. TRANSDUCTORES PARA LA MEDIDA
DETEMPERATURA.

5H

1

3H

TEMA 6. SENSORES PARA LA MEDIDA DE
DEFORMACIONES

5H

2

3H

TEMA 7. SENSORES DE POSICIÓN Y NIVEL

5H

3

3H

TEMA 8. SENSORES ÓPTICOS

6H
TOTAL

32 H

9H

T= Enfasis
en todas prá
prácticas
Instrumentación Electrónica I
Departamento Tecnología
Electrónica

CV

Componentes de un sistema de medida

Temperatura
Deformación
posición

Activos, pasivos

Amplificación,
Filtrado,modulación

Señal realimentación
para control

Magnitud física
a medir

transductor

Salida

Acondicionamiento
de señal

Visualización
Almacenamiento
Control..

Computación

Procesado de datos
ADC

Línea transmisión
Departamento Tecnología
Electrónica

Procesado de señal

Instrumentación Electrónica I
CV

Demodulación
amplificación

2

Acondicionamiento de señal

Entrada
Sensor

AcondicionamientoConversión
AD

Procesador

Conversión
DA

Acondicionamiento

PROCESAMIENTO

ADQUISICIÓN DE DATOS

DE DATOS

DISTRIBUCIÓN DE DATOS

Necesidad: linealización, alta sensibilidad, evitar efecto magnitudes
de influencia, niveles adecuados de señal
1) acondicionadores transductores pasivos
•circuito potenciométrico
•circuito puente
2) amplificación

Departamento Tecnología
Electrónica

InstrumentaciónElectrónica I
CV

Acondicionamiento transductores pasivos

Necesidad conversión
∆Z
∆V ó ∆I

IEI

• Circuitos potenciométrico y puente:
¿esquemas?
¿lineales?
¿sensibilidad? ¿magnitudes influencia?
Departamento Tecnología
Electrónica

Instrumentación Electrónica I
CV

3

Sensor operando en ré
régimen de pequeñ
pequeña señ
señal

La variación en la magnitud de medida provoca
pequeñas variaciones deresistencia.
Ejemplo: ∆R= 25,2 mΩ, Ro=120 Ω

Linealizar
Salida

Yo

Xo

Magnitud, X

Xs

Xi
Instrumentación Electrónica I
CV

Departamento Tecnología
Electrónica

Circuito potenciométrico

Rs

∆Z

R1

∆V

equipo de medida

Vm =

Vo
Es
RT

Re

RT
Es
( Rs + R1 + RT )

(a) Pequeñas variaciones, ∆RT<
Es
∆RT
4 RTo

Rs → 0

R1 = RTo

(b) Alimentación
generador corriente
Vm
Is

∆Vm = I s ∆RTDepartamento Tecnología
Electrónica

No lineal

Técnicas linealizar:

0

∆Vm ≈

Re >> RT

Rs
RT

Instrumentación Electrónica I
CV

4

Circuito potenciométrico
Técnicas linealización
(a) Pequeñas variaciones, ∆RT<
(b) Generador corriente

(c) Montaje push-pull
Rs

∆Vm ≈

R1

Es
∆RT
2 RTo

Rs → 0

R1 = RTo − ∆RT

Es
R2

R2 = RTo + ∆RT

Vm

Tensión salida=Kte+∆
∆Vm

0

Instrumentación Electrónica I
CVDepartamento Tecnología
Electrónica

Circuito potenciométrico
Magnitudes de influencia
∆RT=Sm∆m+Sg∆g; m=medida interés, g=parámetro influencia (T típicamente)
¿Efecto? ¿Se puede compensar?

Rs

∆Vm ≈

R1

Es
∆RT
2 RTo

R1 = RTo − ∆RT

Es
R2

Rs → 0
R2 = RTo + ∆RT

Vm

0
Departamento Tecnología
Electrónica

Instrumentación Electrónica I
CV

5

Inconveniente circuito potenciomé
potenciométrico....

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