Informe de Pre - laboratorio N° 3

ACONDICIONAMIENTO DE SENSORES

• OBJETIVOS

1) Analizar la importancia del amplificador de instrumentación como interfaz para sensores.

2) Calcular los errores obtenidos diferenciando el de cero, ganancia y no linealidad

• FUNDAMENTO TEORICO

Un sensor es un dispositivo que detecta, o sensa manifestaciones de cualidades o fenómenos físicos, como la energía, velocidad, aceleración, tamaño, cantidad, etc.Muchos de los sensores son eléctricos o electrónicos, aunque existen otros tipos. Un sensor es un tipo de transductor que transforma la magnitud que se quiere medir, en otra, que facilita su medida. Pueden ser de indicación directa (e.g. un termómetro de mercurio) o pueden estar conectados a un indicador (posiblemente a través de un convertidor analógico a digital, un computador y un display) de modo que los valores sensados puedan ser leídos por un humano.

Un puente de Wheatstone, es un instrumento eléctrico de medida inventado por Samuel Hunter Christie en 1833 mejorado y popularizado por Sir Charles Wheatstone en 1843. Se utiliza para medir 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.

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 encontrar encapsulado (por ejemplo el INA114).
La operación que realiza es la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor.

Este amplificador se usa para medir pequeños voltajes diferenciales superpuestos sobre un voltaje de modo común, más grande que el diferencial, se le llama también, amplificador transductor, amplificador de error o amplificador de puente. El amplificador de instrumentación se coloca en la etapa de entrada de un instrumento electrónico, se utiliza para aumentar la sensibilidad del circuito.

Aplicaciones
· Para acondicionar la salida de un puente de Wheatstone
· Para amplificar señales eléctricas biológicas (por ejemplo en electrocardiogramas).
· Como parte de circuitos para proporcionar alimentación a corriente constante.
· En fuentes de alimentación.

• TABLA DE RESULTADOS TEORICOS

Para llenar la tabla debemos culcular la ganancia que debe tener el amplificador diferencial, para asi poder obtener nuestro margen de salida del sistema.

La minima tension teorica del sensor (VTmin) es de 0mV.
La maxima tension teorica del sensor (VTmax) es de 15.91mV, y el maximo margen de salida del sistema VSmax es 10V. con esto nuestra ganancia debe ser: