Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
SENSORS II
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Sensors i condicionament del senyal
Transductor Condicionador del senyal
Visualització
Font d’alimentació
Magnitud a
mesurar
(Connectat elèctricament)
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSSensors i condicionament del senyal
El transductor o sensor, converteix la magnitud que es desitja mesurar (magnitud mesurada, propietat o condició), en una sortida elèctrica utilitzable
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSSensors i condicionament del senyal
El condicionador del senyal, converteix la sortida del transductor en una magnitud elèctrica adequada a les exigències del dispositiu de captura de dades o de visualització.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSSensors i condicionament del senyal
La font d’alimentació, proporciona la energia elèctrica per el condicionador del senyal, el dispositiu de captura o visualització, i per alguns dispositius transductors.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSSensors i condicionament del senyal
Hi ha una gran quantitat de tipus de transductors i son la clau de cadascun dels aparells de mesura, dispositius perifèrics, etc. que s’utilitzen. Existeixen una gran quantitat de magnituds a mesurar i per cada magnitud podem trobar diversos tipus de transductor
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSSensors i condicionament del senyal
Els sistemes d’adquisició de senyals son la base dels sistemes de control
Dispositiu de control
Sistema controlat
sensorDisp. Regulador
Referència
Condicionador del senyal
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Sensors i condicionament del senyal
Els metalls com a conductorsEn els conductors metàl·lics el flux de càrrega que circula per el conductor està associat directament al transport de electrons que son transferits d’un punt de major potencial elèctric a un de menor potencial. Al travessar un determinat material, el corrent d’electrons suporta una determinada resistència al moviment i, sorprenentment, cada material presenta una resistència diferenciada.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSSensors i condicionament del senyal
Altres conductorsHi ha elements i substàncies en els que els electrons s’hi mouen amb més dificultat que d’altres, i elements com el silici, germani, etc. en els que amb petites dosi d’impuresa es comporten com semiconductors.Aïllants i resistència elèctricaEls aïllants son elements que pràcticament no tenen electrons lliures.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Sense excitació externa
- transducció electromagnètica.- piezoelèctric- fotovoltaic- termoelèctrica. (autogeneració activa).
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Transducció capacitativa
– Element format per dos elèctrodes separats d’un dielèctric, tindrà una capacitat determinada, la magnitud actua ó canviant les propietats del dielèctric o la distància entre plaques.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióTransducció capacitativa
C(m)dielèctric
magnitud
C(m)
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióElements de transducció inductiva
- Aquests elements, converteixen un canvi de la magnitud en un canvi de la autoinductància de una bobina.- Els canvis d’inductància poden ésser per canvis en el nucli o a la bobina.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióElements de transducció reluctiva
- La magnitud produeix en l’element transductor un canvi de reluctància i això es tradueix en un canvi de tensió de corrent altern.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióElements de transducció reluctiva
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióElements de transducció reluctiva
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióElements de transducció reluctiva
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióElements de transducció reluctiva
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióElements de transducció reluctiva
LVDT
demodulador
filtro
Amplificador deinstrumentación
-
+
D2
CR1
R2
Vsalida
+Vcc
-Vcc
Flechadel núcleo
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Elements de transduccióelectromagnètica
- Converteixen un canvi de la magnitud a mesurar en una força electromotriu (tensió de sortida) induïda a un conductor degut a un canvi del flux magnètic. (moviment d’un imant...).
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Elements de transducció del tipus piezoelèctric
- La magnitud (pressió, vibracions, etc..) provoca la generació de una tensió per part del dispositiu.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Elements de transducció resistiva
- La magnitud produeix en el sensor (per calor, estirament, humitat), Cel·les de càrrega, Galges extensiomètriques, ponts de Wheatstone, potenciometres.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
∆+
∆
=
RR
RR
Ee xo
214
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
∆++
∆
=
RR
RR
RR
Exew
o
214
( )
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
++∆+
−+∆
=
RRRR
RRRR
Eeww
ww
xo
214 21
21
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
a) Simple b) Con doble fuente
c) Doble fuente y ajustable d) Doble fuente y error de salida
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Fuente Oscilador LVDT o Entradade poder RVDT (Desplaza-
miento)
Salida Amp Filtro Demodulador
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Elements de transducció del tipus fotoconductor
- Basats en substàncies que varien la seva resistivitat depenent de la quantitat de llum que els hi arriba. (LDR)
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Elements de transducció fotovoltaica
- Fotodíode- Cel·la fotoelèctrica
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Elements de transducciótermoelèctrica
- Termoparell
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Elements de transducció per ionització
- detectors Geiger- detectors de gas
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
- El disseny del sensor es prepara segons la magnitud a mesurar.
- Dispositius per mesurar mecànica de sòlids, fluids, acústiques, tèrmiques, òptiques, radiació nuclear, magnituds elèctriques i magnètiques, propietats i anàlisi químics, etc.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Sòlids- Mesura de :
- Desplaçament lineal.- Desplaçament angular.- Velocitat lineal.- Velocitat angular.- Acceleració lineal.- Acceleració angular.-Temps.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Sòlids: dtdxv /=
22
22
///
dtddtdadtdw
θα
θ
=
=
=
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Sòlids, per obtenir dades de:- Acceleració i vibració.- Canvi d’orientació.- Desplaçament posició i moviment.- Força massa i pes.- Parell.- Velocitat.- Esforços i deformacions.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióFluids:
- Densitat- Flux- Humitat- Nivell- pressió- Buit- Viscositat.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Sensors de nivell / pressió
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Acústics:- Micròfons- Característiques- Nivell de so- Pressió del so- Sons submarins- Ultrasons.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Tèrmics:Mesura de temperatures
- Termoparells- Semiconductors- Detectors feix infraroig- Etc.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Òptics:
- Dispositius CCD- Fotodíodes- Fotoconductivitat
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
BINARIO GRAY BCD NATURAL
==================================================0000 0000 0000 00000001 0001 0000 00010010 0011 0000 00100011 0010 0000 00110100 0110 0000 01000101 0111 0000 01010110 0101 0000 01100111 0100 0000 01111000 1100 0000 10001001 1101 0000 10011010 1111 0001 00001011 1110 0001 00011100 1010 0001 00101101 1011 0001 00111110 1001 0001 01001111 1000 0001 0101===================================================
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
2 3 1
4 0
5 7
6 = una perforación (o material transparente)
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Dispositius sensibles a la presència
- Barreres òptiques.- Solenoide amb ferrita- Sensors magnètics
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Dispositius sensibles als camps magnètics
- Efecte Hall- Solenoide amb ferrita
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la posició- Capacitatius - Inductius- Per Reluctància. - Potenciomètrics.- Cable vibrant. - Electroòptics.- Codificadors lineals - Interruptors- Codificadors angulars. - Interruptors- sensors de posició. - Radar- Galges extensiomètriques. - Sonar
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióDispositius sensibles a la velocitat
- Electromagnètics- Generadors tacomètrics- Tacòmetres electromagnètics- Electroòptics- De velocitat angular- Efecte Doppler (ultrasons i microones)- Mètodes indirectes
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióDispositius sensibles a l’acceleració
- Piezoelèctrics- Capacitatius- Potenciomètrics- Reluctància- Servo-aceleròmetres- Galges extensiomètriques- Cable vibrant- Giroscopi- Interruptors d’acceleració
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióLa sumatoria de fuerzas actuando sobre la masa sísmica:
0)()(2
2
=−+−
+ xykdt
xydcdt
ydm
Usando velocidad (dz/dt) y posición relativa z:
0)(2
2
=+++ kz
dtdzc
dtxzdm
La aceleración del plano de referencia por el movimiento de la carcasa es:
kzdtdzc
dtzdm
dtxdm ++=− 2
2
2
2
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióCircuit equivalent
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Acceleròmetre rotatiu
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Acceleròmetre capacitiu diferencial.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Acceleròmetre capacitiu diferencial.Capacitancia diferencial para cada sistema de placas paralelas:
hS
C roεε=
La separación de las placas en función de la aceleración a, yde la posición de aceleración cero ho:
kmahh o +=
Substituyendo en la ecuación de capacitancia diferencial:
kmah
SC
o
ro
+=
εε
La frecuencia de oscilación para el oscilador de corrimiento de fase:
RCf
π26
=
Finalmente la frecuencia en función de la aceleración quedaría:
aororo
o
ro
ffSRk
maSR
hSRk
mahf +=+=
+=
εεπεεπεεπ 26
26
2
)(6 0
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la força.
- - Galges extensiomètriques.- - Piezoelèctrics.- - Capacitatius.- - Reluctància.- - Cable vibrant.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la força.Galgas extensiomètriques
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la força.Galgas extensiomètriques :Corba d’ esforç mecànic σ vs ε
σ=εE
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la força.Model de les galgas extensiomètriques
R =ρLA
δρδ δρ ρ δR A L L L A
A=
+ −( )2
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la força.Concepte de galgas extensiomètriques
Figura 2.39: a) Galga activa, se elonga con el esfuerzo mecánicob) Galga pasiva, transversal a la fuerza de elongación
Figura 2.40: a) Galga pasiva, transversal a la fuerza de elongaciónb) Galga activa, se elonga con el esfuerzo mecánico
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la força.Compensació de temperatura a les galgas extensiomètriques
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la força.Compensació de temperatura a les galgas extensiomètriques (4 galgas activas)
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Dispositius sensibles a la força.galgas extensiomètriques (llunyanes)
(a ) C o m p e n s a c ió n e n la z o s e x te rn o s a l a c o n d ic io n a m ie n to
(b ) C o m p e n s a c ió n e n la z o s in te rn o s a l a c o n d ic io n a m ie n to
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Mesura de la distància.
- Potenciomètrics.- Indirectes (làser, ultrasons)
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transducció
Mesura de la pressió.
- Resistius- Potenciomètrics- Reluctius- Galges extensiomètriques- Piezoelèctrics
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Mesura de la temperatura
- Termoparells- Semiconductors
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Principis de transduccióDispositius sensibles a la llum i
emissors de llum, Optoelectrònica.- Color - Fotovoltaica- Fotoconductiu - Unió fotoconductiva- Fotoemissiu - Foto-electromagnètic- Termoelèctric - Bolomètrica- Piroelèctric - Fotoelèctrica actuada
per pressió
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Llaç d’Anderson
refgout VVV −=
( ) ( )refout RIRRIV −∆+=
( )RIVout ∆=
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Monitorització de galgas amb el llaç d’Anderson
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSPrincipis de transducció
Sistema multipunt amb el llaç d’Anderson
MULTIPOINT STRAIN SENSING SYSTEM
MULTIPOINT TEMPERATURE SENSING SYSTEM OR
MSP430
DACSANALOG SUBTRACTOR
CONSTANTCURRENTSUPPLY
Vout1
Vout2
Vout3
Vout4
Vout5
Vout6
Vout7
Vout8
DISPLAY
MUX
DSP
I/O
+
-Vref
+
-
+
-Vg8
+
-
+
-Vg7
+
-
+
-Vg6
+
-
+
-Vg5
+
-
+
-Vg4
+
-
+
-Vg3
+
-
+
-Vg2
+
-
+
-Vg1
Rref
Rg5
Rg6
Rg7
Rg8
Rg1
Rg2
Rg3
Rg4
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
El condicionador del senyal es l’element que converteix el senyal que dona el transductor o sensor en un senyal utilitzable per el sistema de mesura.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
Funcions del condicionador del senyal
- Amplificació- Conversió analògica-digital.- Conversió digital-analògica.- Mostreig del senyal.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
Conversió analògica-digital.
- Flash.- Rampa.- Doble-rampa- Aproximacions successives.- Etc.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
Conversió digital-analògica.
- Resistències ponderades.- Xarxes R-2R.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
El decibel en tensió 20 x log (v1/v2)
El decibel en potencia 10 x log (p1/p2)
El decibel es una escala logarítmica de una relació de tensions o potències.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
Decibel relació de potència10 log ()
0 1.001 1.262 1.583 2.004 2.515 3.166 3.987 5.018 6.319 7.94
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyalDecibel relació de potència
10 log ()10 10.0020 10030 100040 1000050 10000060 100000070 1000000080 10000000090 1000000000100 10000000000110 100000000000
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyalParàmetres de control
- Linealitat - Histèresi- Repetitivitat - Resolució.- Llindar - Sensibilitat- Marges de mesura - Telemetria- Modulació - Filtres
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSCondicionament del senyal
Linealitat
La resposta d’un transductor es lineal en la mesura que la seva resposta s’ajusta a una línia recta especificada.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSCondicionament del senyalLinealitat
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
Histèresi
Es la diferència màxima en la lectura de la magnitud en un punt determinat quan es mesurat en el moment que la magnitud està creixent o quan estàdecreixent.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
Repetitivitat
Ens indica l’habilitat del transductor de donar la mateixa lectura per un mateix valor de la magnitud.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
ResolucióEn alguns transductors la lectura de la magnitud, tant en l'augment com en la disminució, es fa en forma de petits graons en la magnitud de sortida. La resolució es el valor del canvi mes petit que podem mesurar a la sortida.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
Llindar
Es el canvi mes petit a la magnitud a mesurar per aconseguir un canvi a la sortida.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICS
Condicionament del senyal
Sensibilitat
Es la relació en el canvi a la sortida amb el canvi del valor de la magnitud a mesurar, que estableix la corba de calibratge.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSCondicionament del senyal
Marges de mesura
(característiques estàtiques i dinàmiques) a diverses freqüències.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSCondicionament del senyal
Modulació
Es la utilització d’una freqüència elevada sobre la que es transporta informació.
Modulació A.M.Modulació F.M.Modulació P.M.Modulacions digitals.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSCondicionament del senyal
Filtres.Elements que son capaços de deixar passar o aturar un determinat rang de freqüències.
Filtre passa baix.Filtre passa alt.Filtre passa banda.Filtre para banda.
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSCondicionament del senyal
Tipus de filtre.Filtres passius
MecànicsElèctrics (RLC)
Filtres actiusAmplificadors operacionals
Universitat de Girona - ESCOLA POLITÈCNICA SUPERIOR Antoni Martorano i Gomis
SENSORITZACIÓ I PERIFÈRICSCondicionament del senyal
FI