Una pregunta teórica sobre las resistencias de la sonda para un dispositivo de medición de voltaje

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Como se ve en la figura anterior, un regulador de corriente proporciona un bucle de corriente constante a través de la resistencia en serie Rshunt. La impedancia de entrada del dispositivo de adquisición de datos es de 10 GigaOhm. ¿Podemos decir que casi ninguna corriente pasa a través de la resistencia de la sonda Rcable (ya que la impedancia de entrada es enorme) y, por lo tanto, no hay una caída de voltaje en los cables de la sonda? ¿Cómo puedo relacionar esta resistencia con la impedancia de entrada del dispositivo DAQ y puedo descuidar la resistencia de la sonda?

¿Puedo cuantificar el error causado por Rcable aquí en relación con la impedancia de salida de DAQ?

    
pregunta user16307

2 respuestas

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Un circuito equivalente podría ser este

  

Podemos decir que casi ninguna corriente pasa a través de la resistencia de la sonda   Rcable (ya que la impedancia de entrada es enorme) y por lo tanto no hay   caída de voltaje a través de los cables de la sonda?

Absolutamente sí

  

¿Cómo puedo relacionar esta resistencia con la impedancia de entrada del dispositivo DAQ y   ¿Puedo simplemente descuidar la resistencia de la sonda?

En su dibujo, simplemente reemplace el amplificador DAC con una resistencia de 10 GOhms. Dado que la resistencia de la serie de R_cable y 10 GOhms es mucho mayor que R_shunt, se puede decir que el error introducido por R_cable y el DAQ es muy pequeño.

  

¿Puedo cuantificar el error causado por Rcable aquí en relación con la impedancia de entrada de DAQ?

Resuelva el circuito: la corriente en la rama R_DAQ es

I_DAQ = I * (R_SHUNT) / (R_CABLE + R_DAQ + R_SHUNT)

Por lo tanto, el voltaje leído por el DAQ es

V_DAQ = I_DAQ * R_DAQ = I * [(R_SHUNT) / (R_CABLE + R_DAQ + R_SHUNT)] * R_DAQ

que se puede reescribir como

V_DAQ = I * (R_SHUNT) / [1 + (R_CABLE + R_SHUNT) / R_DAQ]

Lo ideal es que esperes leer V_DAQ = I * R_SHUNT pero en realidad obtienes I * (R_SHUNT) / [1 + (R_CABLE + R_SHUNT) / R_DAQ]. El error relativo entonces es dado por (R_CABLE + R_SHUNT) / R_DAQ.

Mientras R_DAQ sea mucho mayor que R_CABLE + R_SHUNT, puedes decir con seguridad que el DAQ no afecta a la derivación.

    
respondido por el Lelesquiz
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@Lelesquiz le ha dado una respuesta que es aplicable a los cambios de baja frecuencia en la señal. Sin embargo, para responder a la pregunta sobre la corriente, realmente necesita conocer la corriente de polarización del amplificador, que (cuando se modela) aparece como una corriente constante. Fuente en la entrada del amplificador ideal.

La corriente de polarización puede ser mucho mayor que la tensión de entrada dividida por la resistencia de entrada. Por ejemplo, un amplificador operacional de precisión como un LT1013 podría tener una corriente de polarización de entrada de 30 nA pero una resistencia de entrada de varios G ohms. Eso causará un error 30nA en la lectura, incluso a 0 mA del transductor, lo que podría ser significativo (o no).

    
respondido por el Spehro Pefhany

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