TEMA: Acondicionamiento de TransductoresOBJETIVO Verificar el funcionamiento de los circuitos de acondicionamiento de los transductores.MATERIALES Protoboard Fuente Resistencias Capacitores Micrfono Fotorresistencias MultmetroPROCEDIMIENTO1.- PUENTE DE WHEATSTONE UTILIZANDO UNA FOTORRESISTENCIA Esquema del Circuito

Figura1 Puente de Wheatsone.Datos de la fotorresistencia a utilizar:Fotorresistencia: -Resistencia mnima: 1 K Ohm -Resistencia mxima: 100 K OhmVoltaje de Entrada-V=5V DCFrmula Utilizada:

Los Valores de las resistencias de nuestro diseo son:R1=100 OhmR2= 4.7KOhmR3= 4.7KOhmClculosReemplazando valores en la ecuacin 1 obtenemos:-Resistencia mnima R4= 1K Ohm

-Resistencia mxima R4= 100 K Ohm

SIMULACIONES EN PROTEUS-Resistencia mxima R4= 100 K Ohm

Figura2 Puente de Wheatsone. R maxResistencia mnima R4= 4.5 K Ohm

Figura3 Puente de Wheatsone. Rmin2.-FILTRO RC Esquema del Circuito

Figura 24 Filtro RC pasa bajo.Datos:Frecuencia de Corte: Fc= 1,5kHzCapacitor=100nFFormula a utilizar:Para un filtro pasa bajos se tiene que:

(2) De la ecuacin (2) se obtiene que:

(3)Remplazando datos en el ecuacin 3 se obtiene el valor del la resistencia.

SIMULACIONES EN PROTEUSCon un voltaje de entrada de 5V AC se tiene:A Frecuencia de 500 Hz

Figura5. F=500HzA Frecuencia de 1,5Khz

Figura 6.frecuencia a 1.5kHz.

A frecuencias de 10Khz

Figura7 frecuencia a 10kHz..Diagrama de Bode del circuito:

Figura8 Diagrama de Bode..3.- AMPLIFICADOR OPERACIONALEsquema del Circuito Amplificador con Gananancia 2

Figura 9-AmplificadorDatosR1=1 KOhmR2=1 kOhmVin= 5VFormula a utilizar

ClculosEntonces al remplazar datos se obtiene que:

Ganancia

Simulacin del circuitoVoltaje de Entrada vs Voltaje de Salida

Figura10. Simulacin Vin y Vout

Esquema del circuito amplificador de audio

Onda de entrada vs Onda de salida

Figura11. Simulacin ondas de entrada y salida

CUESTIONARIO1. Qu es un circuito de acondicionamiento?Cuando se desea realizar una medida, es necesario un transductor que transforme la medida fsica en una medida elctrica, esta medida elctrica es necesario acondicionarla para que sea una magnitud tratable. Un circuito acondicionador de seal (Fig. 4) realiza las siguientes etapas: Convertir la seal, modificar el nivel de la seal, linealizar la respuesta y filtrar la seal.[1]

Fig. 4: Circuito acondicionador2. Qu tipos hay?

Circuito Potencimetro Simple Circuito Potencimetro Doble Amplificadores Amplificadores Operacionales Convertidor analgico digital

3. Detalle cada uno de sus circuitos Circuito Potencimetro SimpleEs un convertidor de impedancia a tensin. En general los transductores pueden ser resistivos, capacitivos o inductivos. En el circuito la figura 5 el transductor est representado por RT [1]

Figura 5: circuito Potencimetro Simple

Circuito Potencimetro Doble o Puente de Wheastone

El circuito de potencimetro doble, es el representado en la figura 6. La ventaja fundamental que proporciona es que es posible eliminar la componente de tensin sobre la que vara sus incrementos, otra de las ventajas de este tipo de circuitos es que permiten trabajar con 1, 2,3 o 4 transductores en cada una de las resistencias del circuito.[1]

Figura 6: Circuito Potencimetro Doble Amplificadores

Los amplificadores son uno de los componentes ms importantes en los sistemas de instrumentacin. Se emplean en cada aplicacin que requiera aumentar las pequeas seales que proporcionan los transductores a un nivel suficientemente elevado para su registro y tratamiento en sistemas de tensin.La respuesta de un amplificador puede considerarse lineal dentro de un intervalo de tensiones-figura 7, la relacin entre la tensin de salida y entrada es el factor de amplificacin o ganancia.[2]

Figura 7: Amplificadores

Amplificadores OperacionalesUn amplificador operacional (figura 8) es un circuito integrado consistente en un grupo miniaturizado de transistores, diodos, resistencias y condensadores, que se han fabricado sobre un pequeo chip de silicio para formar el circuito amplificador. Este tipo de amplificadores sirve para barias funciones, pues se adapta muy fcilmente para realizar operaciones matemticas de seales como sumar, restar, multiplicar, diferencias o integrar aadiendo un pequeo nmero de componentes pasivos externos como resistencias o condensadores.[2]

Fig.8: Amplificador Operacional

Convertidor analgico digital

Se trata de convertir seales analgicas en un cdigo digital, a un cdigo digital de ceros y unos donde generalmente es:

Cuanto mayor sea la resolucin AD mayor nmero de bits. Se la define como:

4. Qu tipos de sensores existen?

Detectores de Ultrasonidos Sensores de corriente Sensores de Caudal de Presin Sensores de Humedad Interruptores final de carrera Sensores Magnticos Sensores de Presin Sensores de Temperatura Sensor de FuerzaREFERENCIAS[1]Francisco Glvez Daz-Rubio, Acondicionamiento de Seal, Capitulo 2[2]Miguel A. Perez y otros, Instrumentacin Electrnica, Ed. Thomson-Paraninfo[3]Boylestad, R., & Nashelzky, L. (2009). Electrnica:Teora de Circuitos y Dispositvos Electrnicos. Mexico: Prentice Hall.[4]Francisco Glvez, D. R. (Octubre,2002). Acondicionamiento de Seal. Guadalajara .