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ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL DE SENSOR DE TEMPERATURA - Coggle Diagram
ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL DE SENSOR DE TEMPERATURA
La señal de salida del sensor de un sistema de medición en general se debe procesar de una forma adecuada para la siguiente etapa de la operación.
La señal puede ser, por ejemplo, demasiado pequeña y tener que amplificarse; podríacontener interferencias que eliminar; ser no lineal y requerir linealización; seranalógica y requerir digitalización.
También puede ser digital y convertirse en analógica; ser uncambio en el valor de la resistencia y convertirse en un cambio de corriente; con-sistir en un cambio de voltaje y convertirse en un cambio de corriente de magnitud adecuada, etcétera.
A todas estas modificaciones se les designa en general con el término
ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL
Tipos de Sensores de Temperatura
1.- Termopares:
los termopares utilizan la tensión generada en la unión de dos metales en contacto térmico, debido a sus distintos comportamientos eléctricos.
2.- Resistivos:
Lo constituyen las RTD o PT100 basadas en la dependencia de la resistividad de un conductor con la temperatura.
3.-Semiconductores:
Se basan en la variación de la conducción de una unión p-n polarizada directamente
Diseño del circuito de acondicionamiento
de señal de sensor de temperatura
Sensores de Temperatura con Termopares
Los termopares son baratos y robustos, tienen una estabilidad bastante buena a lo largo del tiempo. Debido a su pequeño tamaño, responden rápidamente a los cambios de temperatura.
Funcionan sobre rangos de
temperatura criogénos, tiene una linealidad y exactitud razonable.
Acondicionadores de señal para Termopares. AD594
Analog Devices dispone de unos circuitos integrados acondicionadores de señal para termopares, como el AD594
Como se puede ver en la siguiente figura para los termopares tipo J que tiene un amplificador de instrumentación y un compensador lineal, una salida de alarma de rotura o desconexión del termopar, se alimenta a +V y suministra una salida de 10mV/°C
Analog Devices con la división denominada Iomation tiene una serie de acondicionadores de señal en forma de módulos híbridos y en concreto para termopares tiene el módulo 1B51 aislado para aplicaciones industriales, donde dan una solución completa
Sensores de Temperatura con elementos Resistivos
RTD (Resistance Temperature Detector)
Los dispositivos RTD más comunes están construidos con una resistencia de platino (Pt), llamadas también PRTD.
Acondicionadores de señal para las RTD
La
primera propuesta
de Analog Devices es con un amplificador de instrumentación y su circuitería adicional.
La
segunda propuesta
algo similar con el circuito ADT70 perfectamente adecuado para acondicionador las PRTD de Pt, que entrega una salida de 5mV/°C cuando se utiliza una RTD de 1kohm
La
tercera propuesta
es por medio de una familia de convertidores sigma-delta que incluyen acondicionan la señal de una RTD.
Tiene una fuente de corriente de 400microamperios, un amplificador de ganancia programable y un filtro digital, disponen de una salida serie hacia un microcontrolador o DSP
Texas Instruments dispone de un completo acondicionador de RTD con un transmisor 4-20 mA