Acondicionamiento de señales
La señal de salida del sensor de un sistema de medición en general se debe procesar de una forma adecuada para la siguiente etapa de la operación. La señal puede ser, por ejemplo, demasiado pequeña y sería necesario amplificarla; ser analógica y requerir su digitalización; ser digital y convertirla en analógica. A todas estas modificaciones se les designa en general con el término acondicionamiento de señal.
Procesos de acondicionamiento de señales
- Protección para evitar daño al siguiente elemento, por ejemplo, un microprocesador como consecuencia de un voltaje o una corriente elevados.
- convertir una señal en un tipo de señal adecuada. Sería el caso cuando es necesario convertir una señal a un voltaje de cd o a una corriente.
- Obtención del nivel adecuado de la señal.
- Eliminación o reducción del ruido. Por ejemplo, para eliminar el ruido en una señal se utilizan filtros.
- Manipulación de la señal, por ejemplo, convertir una variable en una función lineal.
Amplificador operacional
Amplificador inversor
En la anterior figura se muestran conexiones de un amplificador cuando se usa un amplificador inversor. La entrada se lleva a la entrada inversora a través de la resistencia 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 resistencia R2 y llega a la entrada inversora.
Amplificador no inversor
La figura anterior muestra el amplificador operacional conectado como amplificador no inversor. La salida se puede considerar como tomada de un circuito devisor de voltaje formado por una resistencia R1 conectada en serie con R2.
Filtrado
El término filtrado se refiere al proceso de eliminación de cierta banda de frecuencias de una señal y permite que otras se transmitan. El rango de frecuencias que pasa un filtro se conoce como banda de paso, y el que no pasa como banda de supresión; la frontera entre lo que se suprime y lo que se pasa se conoce como frecuencia de corte.
Los filtros se clasifican de acuerdo con los rangos de frecuencia que transmiten o rechazan. Un filtro pasa bajas tiene un pasa bandas que acepta la transmisión de todas las frecuencia desde 0 hasta cierto valor.
El filtro pasa altas tiene una pasa banda que permite la transmisión de todas las frecuencias a partir de un determinado valor hasta un valor infinito.
El filtro supresor de banda rechaza e impide la transmisión de todas las frecuencias de cierta banda.
El filtro pasa bandas permite la transmisión de todas las frecuencias que están dentro de una banda especificada.
Señales digitales
La salida que producen la mayoría de los sensores en general es de tipo analógica. Cuando un microprocesador forma parte del sistema de medición o de control, es necesario convertir la salida analógica del sensor a una forma digital antes de alimentarla al microprocesador.
Conversión de señales analógicas a digitales
La conversión de señales analógicas a digitales implica la conversión de las primeras a palabras binarias.
El procedimiento utilizado es un temporizador que proporciona al convertidor analógico a digital (CAD) impulsos de señal de duración regular y cada vez que éste recibe un impulso muestra la señal analógica. Después se utiliza una unidad de muestreo y retención para retener cada uno de los valores muestreados hasta que se produzca el siguiente impulso.
Conversión de señal digital a analógica
La entrada de un convertidor digital a analógico (CDA) es una palabra binaria; la salida es una señal analógica que representa la suma ponderada de los bits que no son cero representados en la palabra. Por ejemplo, una entrada 0010 produce una salida analógica que es el doble de lo que se obtiene con una entrada de 001.
Muy buena informacion relacionada con los Acondicionadores de señal.
ResponderEliminarNecesitaba saber algunas cosas.