Promedio ponderado

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Soy un poco nuevo en este foro. Soy un estudiante de electrónica de Argentina (lo siento si mi inglés no es el mejor, ya sabes). Soy un entusiasta de la robótica. Ahora estoy construyendo un robot de carreras. La cosa es: es un seguidor de línea que usa PID con un promedio ponderado de los valores de los sensores, para saber "dónde está robot es "tener la línea como referencia. Para los que no lo saben, el promedio ponderado es

(v1 * w1) + (v2 * w2) + ... (vn * wn) / (w1 + w2 + ... wn)

(v = valor, w = peso)

Utilizo un número del 1 al N (cantidad de sensores) como el valor y el voltaje como el peso. De esta manera puedo saber dónde, dentro de la matriz de sensores, se concentra la oscuridad. Un amigo me dio la idea de calcular el promedio ponderado con amplificadores operacionales, porque puedo ahorrar tiempo y procesamiento y hacerlo más preciso (analógico y digital). He estado investigando y descubrí que podría usar resistencias para dar peso a los voltajes. Pero realmente no pude entender porque recién comencé a aprender amplificadores operacionales y no sé casi nada sobre ellos. ¿Podrías decirme cómo lograr esto? O al menos cómo hacer operaciones como suma, producto y división ...

Lo siento por el largo texto y gracias por leer.

    
pregunta Iaka Noe

1 respuesta

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A continuación se muestra un circuito de suma básico que utiliza un amplificador operacional.

(Crédito de imagen para Wikipedia)

La función de transferencia es V out = -R f * V n / R n para cada entrada . Por lo tanto, el valor de la entrada V n puede ponderarse mediante la selección de R n . La suma de todas las entradas no debe exceder el V out máximo del op-amp.

Si bien es posible construir un amplificador sumador en un formato no inversor, el número de entradas prácticas se puede limitar significativamente. Por lo general, la forma de inversión mostrada se aplica y, si es necesario, una segunda ganancia unitaria que invierte el amplificador operacional lo sigue para proporcionar una función de suma positiva global.

Hablando estrictamente, no es necesaria una función de promediación en su aplicación, ya que el número de entradas se fija de manera que solo se necesita una función de escala simple. Por supuesto, la función de escala puede seleccionarse para obtener un promedio. La escala se puede realizar a través de la selección de R f y R n o se puede realizar a través de un simple divisor resistivo en la salida del amplificador operacional. Si el divisor se coloca entre los dos amplificadores operacionales de inversión, la ganancia del segundo amplificador operacional podría usarse para escalar el resultado al rango de entrada de un convertidor A / D, por ejemplo.

    
respondido por el Glenn W9IQ

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