Instrumentación Amplificador de instrumentación

Universidad Técnica del Norte

Ingeniería en Mantenimiento eléctrico

Instrumentación

Amplificador de instrumentación

Docente:

Ing. David Chiza

Integrantes:

Freddy Caiza

Andres Cuasapaz

William Tambi

2015

Antecedentes

El miércoles 28 de octubre del 2015, procedimos a iniciar con los cálculos previos a él armado del amplificador de instrumentación con el objetivo de generar destreza al momento de armar los circuitos así como también de calcular y verificar el desempeño de dicho circuito tanto en la parte teórica como en la práctica, por otro se busco fortalecer y recordar los conocimientos previamente adquiridos en materias pasadas

1.-Introducciòn

Un amplificador de instrumentación es un dispositivo creado a partir de amplificadores operacionales. Está diseñado para tener una alta impedancia de entrada y un altor rechazo al modo común (CMRR). Se puede construir a base de componentes discretos o se puede encontrar encapsulado (por ejemplo el INA114).

La operación que realiza es la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor.

Su utilización es común en aparatos que trabajan con señales muy débiles, tales como equipos médicos (por ejemplo, el electrocardiógrafo), para minimizar el error de medida.

2..-Objetivo

2.1.-Objetivo general

Comprobar los datos obtenidos en forma teórica versus los datos arrojados una vez realizada la practica

2.2.-Objetivos específicos

Realizar los cálculos pertinentes según las especificaciones dadas

Armar el circuito en el protoboard

Cotejar los datos mediante una tabla comparativa

3.-Desarrollo

El amplificador de instrumentación es un amplificador diferencial tensión-tensión cuya ganancia puede establecerse de forma muy precisa y que ha sido optimizado para que opere de acuerdo a su propia especificación aún en un entorno hostil. Es un elemento esencial de los sistemas de medida, en los que se ensambla como un bloque funcional que ofrece características funcionales propias e independientes de los restantes elementos con los que interacciona

La configuración más utilizada como amplificador de instrumentación está constituido por tres amplificadores operacionales utilizados de acuerdo con el esquema de la figura.

Ante las exigencias de medida que imponen los sensores, se necesitan amplificadores específicos llamados de instrumentación que deben cumplir unos requisitos generales:

• Ganancia: seleccionable, estable, lineal.

• Entrada diferencial: con CMRR alto.

• Error despreciable debido a las corrientes y tensiones de offset

• Impedancia de entrada alta

• Impedancia de salida baja

Errores referidos a la entrada o a la salida

En un amplificador con ganancia diferente de la unidad, los errores pueden formularse con referencia a la entrada (R.T.I.) o a la salida (R.T.O.). La relaciones que existen entre ambos es justamente la ganancia del amplificador.

Desde el punto de vista de diseño, es mas sencillo utilizar los errores RTI, ya que permite su comparación directa con la magnitud de la señal de entrada con que se opera. Sin embargo, dado que el Error RTO es de mayor magnitud, suele ser mas fácil medirlo experimentalmente en el laboratorio. En cualquier caso, la ecuación anterior permite fácilmente de uno a otro.

Circuito divisor de voltaje

CALCULO DE LAS RESISTENCIAS

V=I*R

4mV=20µA*R

R=(4 mV)/(20µA)

R=200Ω

CALCULO DEL POTENCIOMETRO

V=I*R

11.98V=20µA*R

R=11.98V/(20µA)

R=599KΩ

R≈ 750KΩ

Circuito del amplificador de instrumentación

Como condición del diseño tenemos una ganancia de 400

400-1=2/a

Teniendo en cuenta que

a=ar/r

Tenemos que

a=2/399

Por tanto hemos obtenido una relación siendo el numerador el potenciómetro y el denominador el valor

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