sábado, 24 de noviembre de 2012

2.2 Acondicionamiento de señales.

La señal de salida del sensor de un sistema de medición en general de sebe procesar de una forma adecuada   para la siguiente etapa de la operación. La señal puede ser demasiado pequeña y sería necesario amplificarla, podría contener interferencias que eliminar.
A todas esas modificaciones se les designa en general como acondicionamiento de señales.


En todo proceso de automatización es necesario captar las magnitudes de planta, para poder así saber el estado del proceso que estamos controlando. Para ello empleamos los sensores y transductores.

En general, la estructura de un transductor completo se compone de lo siguiente:
  • Elemento sensor o captador elemental.
Convierte las variaciones de una magnitud física en variaciones de una magnitud eléctrica (señal). 
  • Acondicionamiento de la señal.
Si existe, realiza la función de modificar la señal entregada por el sensor para obtener una señal adecuada (amplificación, linealización, etc.). 
  • Transductores, sensores y accionamientos.
  • Un transductor es, en general, un dispositivo que convierte una señal de una forma física en una señal correspondiente pero de otra forma física distinta. Es decir, convierte un tipo de energía en otro.
    Al medir una fuerza, por ejemplo, se supone que el desplazamiento del transductor es despreciable, o sea, que no se "carga" al sistema, ya que de lo contrario podría suceder que este último, fuera incapaz de aportar la energía necesaria para el desplazamiento. En la transducción siempre se extrae una cierta energía del sistema donde se mide, por lo que es importante garantizar que esto no lo perturba.
    Los microprocesadores requieren entradas de tipo digital; por ello, cuando un sensor produce una salida analógica, es necesario una conversión de señal analógica a digital.

    Amplificador inversor
    La entrada se lleva a la entrada inversora a través de R1 en tanto que la entrada no inversora se conecta a tierra. Se establece una trayectoria de retroalimentación que inicia en la salida, pasa por la R2 y llega a la entrada inversora.
    Amplificador no inversor
    La salida se puede considerar como tomada de un circuito divisor de voltaje formado por una resistencia R1 conectado en serie con R2.
    Amplificador sumador
    Al igual que el amplificador inversor X es una tiera virtual. Por lo tanto la suma de corrientes que entran a X debe ser igual a la suma de corrientes que salen.
    Amplificador integral
    La corriente es la rapidez con la que se mueve una carga q, y dado para que el capacitor la carga es q=Cv, donde v es el voltaje, entonces la corriente del capacitor es i= dq7dt = C dv/dt.
    Amplificador diferencial
    El amplificador diferencial aplifica la diferencia entre dos voltajes de entrada. Dado que por la elevada resistencia del amplificador operacional no circula corriente entre las dos terminales de entrada, no hay caída de voltaje, y por lo tanto, las dos entradas X están al mismo potencial.
    Los acondicionadores de señal, adaptadores o amplificadores, en sentido amplio, son los elementos del sistema de medida que ofrecen, a partir de la señal de salida de un sensor electrónico, una señal apta para ser presentada o registrada o que simplemente permita un procesamiento posterior mediante un equipo o instrumento estándar. Normalmente, son circuitos electrónicos que ofrecen, entre otras funciones, las siguientes:
    Amplificación
    Filtrado.
    Adaptación de impedancias.
    Modulación
    Demodulacion.



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