Circuitos Electrónicos: Tipos y Aplicaciones en Acondicionadores de Señal

Ajuste a cero

Ajustar un aparato con otro de forma que se obtenga una sincronización automática.

Divisor de tensión

Son circuitos muy utilizados en los acondicionadores. Cuando se tienen varias resistencias en serie a las que se les aplica una tensión determinada, la tensión en cada resistencia es proporcional al valor de su resistencia.

Amplificador inversor

Este circuito amplifica (con factor reductor o amplificador) la tensión de entrada y la invierte (la multiplica por -1). Se utiliza cuando queremos manipular una tensión débil (salida de termopar, por ejemplo) o reducir una señal.

Amplificador no inversor

Es un circuito igual que el anterior pero no invierte la señal.

Amplificador sumador

Circuito que suma tensiones eléctricas y las multiplica por un factor negativo. Se utiliza para la compensación de la temperatura en los termopares y en circuitos donde se requieran realizar medias (por ejemplo, determinar el peso de un silo con varias células de carga).

Amplificador diferencial (restador)

Realiza la diferencia de dos señales y las multiplica por un factor negativo. Se utiliza en circuitos de compensación de termopares, en medidas del puente de Wheatstone y en general donde se utilice la diferencia de dos señales.

Convertidor corriente/tensión

Este circuito convierte la intensidad entrante en una tensión. Es el típico conversor I/V cuando no se puede aplicar una resistencia directamente, porque su carga afectaría a la intensidad que queremos convertir. Se caracteriza por presentar una resistencia nula al paso de I (cortocircuito virtual del operacional).

Convertidor tensión/corriente

Existen muchas maneras de realizar este tipo de conversión. Se aplican cuando no se puede colocar directamente una resistencia. Un circuito V/I es el siguiente donde se aprecia que la intensidad I es independiente de la carga.

Circuito diferenciador

Es un circuito similar al integrador, pero en este caso la operación realizada es la derivación. Derivar una curva en un punto es obtener su pendiente. Por eso derivar una curva es calcular en cada punto su pendiente. La pendiente se define como la tangente (seno/coseno).

Comparador sin realimentación

Cuando no existe realimentación, el operacional trabaja como comparador. En este circuito las intensidades de entrada al operacional siguen siendo nulas pero ya no tienen que ser iguales V+ y V-. Este circuito se utiliza en los relés de máximo o mínimo que se utilizan para detectar umbrales de las variables (presión máxima o mínima, temperatura máxima o mínima, etc.).

Convertidores A/D

Son los circuitos más importantes en los sistemas de adquisición, aunque últimamente suelen ser “transparentes” en el sentido de que están en todos los sistemas de adquisición pero nos despreocupamos totalmente de su funcionamiento y diseño. En definitiva, se comportan como cajas negras que realizan su función con unas determinadas características.

Resolución

Es el mínimo incremento de la tensión de entrada detectable a la salida. Se obtiene dividiendo la máxima tensión de entrada entre el número de combinaciones posibles de salida.

Error de cuantificación

Aparece como consecuencia de la cuantificación (la continuidad de la señal analógica de entrada se divide en 2^N rangos). Por lo tanto, todos los valores analógicos dentro de un rango están representados por un único código digital, normalmente el valor medio del mismo. En consecuencia, siempre existirá un error de cuantificación de ± 1/2 de LSB.

Error de linealidad

Es la máxima desviación de la salida real respecto a la teórica que sería línea recta.