Conexión de los terminales de salida del medidor de tensión a un amplificador de instrumentación

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Antes de plantear la pregunta, las cifras son las siguientes:

En la Figura 1, las salidas de un medidor de tensión v1 y v2 están conectadas a las entradas de un amplificador de instrumentación. Por simplicidad, la parte de búfer no está dibujada y supongo que las señales están equilibradas con una impedancia de línea igual Digamos que mido v1 y v2 con respecto a tierra como: v2 = 0.390mV y v1 = 0.400mV. De modo que v1-v2 = 0.005mV. Si la entrada no es ideal y el voltaje de modo común vcm = (v1 + v2) / 2 = 0.395mV afectará el voltaje de salida, ya que cada amplificador no ideal tiene una ganancia de modo común.

En la Figura 2, las mismas salidas del mismo medidor de tensión entran en un circuito misterioso llamado M que convierte v1 y v2 en v1 'y v2', como v1 '= (v1-v2) / v y v2' = - ( v1-v2) / 2. De modo que v1 ’= 0.0025mV y v2 '= - 0.0025mV de modo que nuevamente v1-v2 = 0.005mV. Pero en este caso, obtener un voltaje de modo común vcm = (v1 + v2) / 2 = 0mV no afectará el voltaje de salida ya que es cero.

Ahora mi pregunta es: ¿De qué manera se usa en la vida real? Si existe, ¿cuál es el misterioso circuito M en mi Figura 2 que elimina el voltaje en modo común? Estoy haciendo esta pregunta porque estamos utilizando amplificadores de instrumentación a menudo para medidores de tensión.

    
pregunta user16307

3 respuestas

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Diseñé amplificadores de medición de tensión y uso una buena cantidad de ganancia y mis observaciones son que los desequilibrios en las resistencias de puente son la mayor fuente de error. Habiendo dicho eso, busco amplificadores que tengan buen CMRR porque los medidores están conectados a una distancia de hasta 10 m y pueden captar una buena cantidad de ruido. No uso nada entre el puente y la IA.

Si está utilizando dispositivos activos de un cuarto de puente, según su diagrama, utilizo alimentación de corriente constante para la excitación porque es el doble de lineal, es decir, tiene menos errores teóricos.

También uso mecanismos de equilibrio automático en el pin REF del IA alimentado desde un DAC.

    
respondido por el Andy aka
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Hay dos maneras de manejar esto. Si se puede acceder al puente, muy a menudo se usa un potenciómetro para reemplazar uno de los resistores estáticos para equilibrar el circuito en el cero deseado.

Si el offset no se puede eliminar en el puente, lo más seguro es eliminarlo DESPUÉS del amplificador de instrumentación con un simple amplificador de diferencia. Si intenta eliminarlo antes de la entrada, pierde muchos de los beneficios de usar un amplificador de instrumentación. Por supuesto, si el desplazamiento es lo suficientemente grande como para saturar el amplificador, entonces debes hacer algo más dramático.

Además, los amplificadores diseñados para puentes remotos a menudo tienen un circuito de "sentido" especializado que se usa junto con un circuito de retroalimentación para mantener los voltajes de excitación (y las conexiones) sólidos como una roca.

enlace es un gran recurso para echar un vistazo.

    
respondido por el Scott Seidman
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Sí, es bastante posible conducir el medidor de tensión de tal manera que el punto medio se dirija a "cerca de cero". En la práctica, conduciría la parte superior e inferior del puente de tal manera que obtenga la excitación deseada y el promedio de los dos voltajes en la salida es cero. Todavía iría directamente a una disposición de tipo amplificador de instrumentación (o quizás un amplificador de un solo extremo, pero un mapa en el interior podría ser un ruido más bajo) con las patas del puente.

Esta técnica se utiliza en algunos instrumentos. A continuación se muestra un ejemplo de lo que estoy hablando.

En lugar de conducir una pata de puente a cero como se muestra, las dos patas podrían ser amortiguadas y promediadas (dos resistencias de igual valor entre ellas) y esa unión dirigida a cero, que es bastante similar a la situación que usted describe. Entonces, un amplificador no tendría que lidiar con el voltaje del modo común, y la mayor parte del ruido al conducir esa entrada a cero aparecerá como una señal de modo común al amplificador interno.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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