Sistemas de acondicionamiento

Acondicionadores de señal Se ha mencionado, que un transductor forma parte de un sensor, y que éste último no solo cambia el dominio de la variable física medida, sino que, además, su salida se considera un dato útil para un sistema de medición.

Aunque la salida del sensor es un dato útil, por lo común resulta necesario adecuar dicha señal de salida para que esta pueda ser interpretada en forma correcta por un sistema de procesamiento de la información, y más adelante ejecutar alguna acción con base en los datos detectados. Figura 1. Sistema de medición.

Los circuitos utilizados para la adecuación de la señal de salida de un sensor se conocen como acondicionador de señal, y su uso principal es convertir una señal, que puede ser difícil de leer por el sistema de procesamiento, en un formato más fácil de leer.

Los distintos acondicionamientos de señal que se le pueden dar a la señal son: Amplificación. Es el proceso de aumentar la magnitud de una señal. Por ejemplo, llevar una señal de 5-10mV a una señal de 0-5V, donde A se denomina factor de amplificación. Por lo regular se realiza con diferentes configuraciones de amplificadores operacionales. Figura 1. Amplificación.

Linealización. Es la conversión de una señal no lineal en una señal cuyo comportamiento sea lineal, conocida como señal linealizada. Filtrado. Es el proceso mediante el cual se desprecian componentes no deseados de una señal. Existen distintas configuraciones de filtros, de acuerdo con las componentes que se desean conservar o eliminar de la señal. Figura 3. Linealización. Figura 4. Filtrado.

Conversión. Un caso común de aplicación de una conversión es quel en que una señal continua (analógica), se requiere en forma discreta (digital), para su posterior procesamiento por un dispositivo como un microcontrolador. En este caso se utilizan los convertidores de analógico a digital (ADC, Analog-Digital Converter), o los convertidores digital a analógico (DAC, Digital-Analogic Converter). Figura 5. Conversión de una señal.

Otros convertidores Frecuencia a voltaje. Voltaje a frecuencia. Corriente-voltaje. Voltaje-corriente. Convertidor cd-ca (Inversor) Convertidor ca-cd (Rectificador).

Aislamiento eléctrico. Significa interrumpir el paso de una señal entre la entrada y la salida (no hay ningún cable físico entre la entrada y la salida). La entrada es transferida a la salida mediante la conversión a una señal óptica o magnética. El aislamiento es necesario cuando se debe hacer una medición sobre una superficie con un voltaje muy por encima del de tierra. Excitación. Muchos sensores requieren alguna forma de excitación para su funcionamiento, por ejemplo, los sensores con principio de transducción de reluctancia variable necesitan una señal en corriente alterna.

Circuitos divisores Divisor de voltaje.

Circuitos de puente Los circuitos de puente se utilizan para obtener la lectura de sensores resistivos y piezorresistivos, como las galgas extensiometricas, los RTD (Resistance Temperature Device) o fotorresistencias, son circuitos baratos y fáciles de implementar. Para obtener lectura de un sensor, los circuitos de puente se vales de las variaciones de resistencia de los sensores y los divisores de voltaje, de tal