¿Qué hace esta resistencia en este puente RTD de wheatstone?

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La pregunta está en negrita en la parte inferior, el siguiente es el fondo.

Voy a medir el flujo de aire con un anemómetro de cable caliente utilizando el sensor FS7 de Innovative Sensor Technology (IST). Proporcionan una nota de aplicación para el sensor vinculado a continuación.

enlace

La nota de la aplicación incluye un circuito de puente de wheatstone para usar con el sensor en la página 11. El esquema se recrea a continuación.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Creo que entiendo el funcionamiento del circuito, excluyendo R5 y R6.

Una idea es que R5 está ahí para el inicio. Si el circuito se enciende y ambas entradas del amplificador están a 0 voltios, el puente está equilibrado, Q1 permanece apagado y no sucede nada. R5 garantiza que la corriente fluya a través del puente para que las entradas del amplificador se alejen de 0 V y luego el amplificador operacional pueda equilibrar el puente.

Una suposición es que R6 también es para el arranque, lo que garantiza que la entrada no inversora tenga un voltaje positivo para encender el transistor y comenzar la corriente a través del puente. No veo por qué es necesario si R5 hace lo mismo.

¿Cuál es el propósito de R5 y R6? Si son para inicio, ¿son ambos necesarios?

    
pregunta DavidG25

3 respuestas

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Este es un circuito de medición MAF (flujo de masa de aire). Funciona manteniendo una diferencia de temperatura constante entre los dos elementos de IDT, utilizando uno de ellos como calentador.

El camino térmico entre los dos elementos se enfría por el aire que fluye a través de él, y la potencia requerida para mantener la ΔT es una función no lineal del caudal másico.

Los valores de R1 y R2 se seleccionan para desequilibrar el puente solo lo suficiente para establecer el ΔT deseado. R5 proporciona la corriente de arranque inicial, y cualquier corriente adicional a través de Q1 se usa para compensar el enfriamiento por flujo de aire.

R6 simplemente está ahí para reducir la ganancia del bucle para una mejor estabilidad (como lo explica la nota de la aplicación a la que se vinculó). Su valor depende del opamp exacto utilizado.

    
respondido por el Dave Tweed
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Tienes razón en que R5 está ahí para el inicio. R5 le da al puente y al op-amp un sesgo simétrico para trabajar. R6 le da al amplificador operacional una compensación asimétrica , pero pequeña, por razones de estabilidad.

Es implícito y necesario que R5 tenga un valor fuera del rango operativo de Q1. Es implícito y necesario que R6 esté en los megohmios, muy por encima de los valores utilizados en el puente.

Una cita de la guía de aplicación:

  

La resistencia R6 se coloca para la estabilidad del circuito del anemómetro.   Dependiendo del amplificador operacional usado, debe valorarse desde 1.1   MΩ a 3 MΩ

Una vez que el bucle está activo y Q1 controla la corriente, R5 no tiene ningún efecto, al menos no por encima de los niveles de precisión que quería el ingeniero de diseño.

Esto también permite rangos extremos de RTD1 y RTD2, de modo que si ambos tuvieran una resistencia muy baja, Q1 podría cortarse, pero R5 y R6 aseguran que eso no pueda suceder.

El puente podría ser más preciso sin R5 y R6 inyectando pequeñas corrientes de compensación, pero a riesgo de bloqueo si el puente supera el rango de seguimiento del amplificador operacional.

    
respondido por el Sparky256
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Circuito interesante. Voy a tener una puñalada.

Primero, el opamp va a hacer todo lo posible para tratar de mantener sus entradas en el mismo potencial. La única forma de hacerlo es activando o desactivando Q1 más. Lo que esto hace a su vez es cambiar la corriente continua que fluye en el puente, porque Q1 desvía R5.

A medida que aumenta la corriente continua, el potencial en ambas entradas aumentará, porque la tensión en R5 / Q1 disminuye.

A medida que esto sucede, la corriente permanente muy pequeña a través de R6 disminuye. Digamos que el equilibrio del puente no se ve afectado; esto significa que se reduce la tendencia de R6 a hacer que la entrada + sea más positiva que la -. Por lo tanto, la salida se vuelve negativa, apagando Q1. Hay comentarios negativos que tienden a estabilizar el puente.

    
respondido por el dmb

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