Cada aplicación de medida en la industria hace uso de múltiples sensores cuya salida eléctrica depende de factores varios como el rango de temperatura de trabajo, la frecuencia de respuesta, precisiones requeridas, etc. La mayoría de estos sensores necesita un sistema capaz de acondicionar la señal antes que esta sea registrada por un sistema de adquisición de datos.
El acondicionamiento de señal previo a la adquisición de los datos supone la linealización de la señal, el filtrado de la misma, la amplificación de la salida eléctrica, etc. Dependiendo del tipo de sensor en uso y de la tecnología del mismo deberemos enfocarnos en una u otra solución.
Procesos del acondicionamiento de señales
Los siguientes son algunos procesos que se pueden presentar en el acondicionamiento de una señal:
1. Protección para evitar el daño al siguiente elemento, por ejemplo un microprocesador, como consecuencia de un alto voltaje una corriente elevados.
2. Convertir una señal a un tipo de señal adecuado.
3. Obtención del nivel adecuado de la señal.
4. Eliminación o reducción del ruido.Por ejemplo, utilizar filtros.
5. Manipulación de la señal, por ejemplo, convertir una variable en una función lineal.
El amplificador operacional.
Este es un amplificador de alta ganancia en cd, en general de 100 000 o más, y está disponible como circuito integrado en chips de silicio.
El amplificador inversor.
La siguiente figura muestra las conexiones de un amplificador cuando se utiliza como amplificador inversor.
Amplificador no inversor.
La salida se puede considerar como tomada de un circuito divisor de voltaje formada por una resistencia R1 conectada en serie con R2. El voltaje Vx es por lo tanto:
Amplificador diferencial.
Amplifica la diferencia entre dos voltajes de entrada.
Comparador.
Un comparador indica cuál de dos voltajes es mayor, y con este fin se puede utilizar un amplificador operacional sin retroalimentación u otras opciones.
Errores de los amplificadores.
Los amplificadores operacionales en la práctica no corresponden al elemento perfecto(ideal) descrito en las secciones anteriores. Un problema en especial importante relacionado con lo anterior es el voltaje de desvío.
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