Amplificador de Instrumentación
Estoy diseñando un circuito con galgas extensométricas. En principio he realizado un puente de Wheatstone alimentado a 5V cc con 4 resistencias de 120 ohmios cada una, lo que implica que a la salida del circuito obtengo una tensión igual a cero. A la salida del puente he conectado un amplificador de instrumentación INA128 de Texas Instruments alimentado a 15V cc y he realizado una simulación con el programa TINA-TI. La fórmula de la ganancia del amplificador es G=1+50Kohmios/Rg.
Si cambio el valor de una de las resistencias a150 ohmios a al entrada del amplificador obtengo unnas tensiones de 2,5V y 2,78V y a la salida del amplificador 3,33V. El valor de Rg=505,05 ohmios. La fórmula de la salida de tensión del amplificador es V0=G(V1-V2), luego aplicando las fórmulas G=100 y V0=100(2,78-2,5)=28V.
¿Por qué no me coincide el valor de la tensión a la salida del amplificador con el resultado de V0?
Perdonar si me he excedido bastante en la explicación pero no quería que me faltara exponer algún detalle.
Si cambio el valor de una de las resistencias a150 ohmios a al entrada del amplificador obtengo unnas tensiones de 2,5V y 2,78V y a la salida del amplificador 3,33V. El valor de Rg=505,05 ohmios. La fórmula de la salida de tensión del amplificador es V0=G(V1-V2), luego aplicando las fórmulas G=100 y V0=100(2,78-2,5)=28V.
¿Por qué no me coincide el valor de la tensión a la salida del amplificador con el resultado de V0?
Perdonar si me he excedido bastante en la explicación pero no quería que me faltara exponer algún detalle.
1 respuesta
Respuesta de Botijo Antiguo
1
Nunca he utilizado simuladores, siempre he experimentado los circuitos "en vivo".
En primer lugar este amplificador operacional debe de alimentarse a dos tensiones simétricas entre + - 2,25 y + - 18 V. Solamente unos pocos amplificadores, especialmente preparados para ello, se puede alimentar a una única tensión.
El polo negativo de la tensión de 5V de alimentación del puente, tiene que estar conectado con el cero (punto central) de las dos tensiones simétricas de alimentación del operacional.
También debe ir al punto cero el terminal "V ref", patilla 5 del amplificador.
Si le propopciona al montaje una ganacia de 100, con una entrada de 0, 28 V (2,78 - 2,5) positiva o negativa (depende de cual sea la resistencia de 150) la salida que le correspondería de 28 V, nunca la podría alcanzar.
La tensión de salida positiva o negativa (según la polaridad de la entrada) nunca puede exceder la de una de las dos tensiones de alimentación.
Conecte bien las alimentaciones, y si quiere medir el desequilibrio debido al cambio de una resistencia a 150, reduzca la ganacia (mediante RG) a un valor más reducido, o bien utilice una resistencia entre 150 y 120.
Por ejemplo si utiliza la ganacia de 50, el desequilibrio de 0,28 V, le daría una salida de 14, solamente obtenibles si la alimentación fuera de +-15V.
Por favor añada más comentarios, finalice esta pregunta.
En primer lugar este amplificador operacional debe de alimentarse a dos tensiones simétricas entre + - 2,25 y + - 18 V. Solamente unos pocos amplificadores, especialmente preparados para ello, se puede alimentar a una única tensión.
El polo negativo de la tensión de 5V de alimentación del puente, tiene que estar conectado con el cero (punto central) de las dos tensiones simétricas de alimentación del operacional.
También debe ir al punto cero el terminal "V ref", patilla 5 del amplificador.
Si le propopciona al montaje una ganacia de 100, con una entrada de 0, 28 V (2,78 - 2,5) positiva o negativa (depende de cual sea la resistencia de 150) la salida que le correspondería de 28 V, nunca la podría alcanzar.
La tensión de salida positiva o negativa (según la polaridad de la entrada) nunca puede exceder la de una de las dos tensiones de alimentación.
Conecte bien las alimentaciones, y si quiere medir el desequilibrio debido al cambio de una resistencia a 150, reduzca la ganacia (mediante RG) a un valor más reducido, o bien utilice una resistencia entre 150 y 120.
Por ejemplo si utiliza la ganacia de 50, el desequilibrio de 0,28 V, le daría una salida de 14, solamente obtenibles si la alimentación fuera de +-15V.
Por favor añada más comentarios, finalice esta pregunta.
En primer lugar darte las gracias por la respuesta y tan rápida.
Las salidas del puente te las di mal, eran los cálculos que me salían, te lo explico con detalle.
Una batería de 5V alimenta el puente, el polo negativo a tierra. El polo positivo lo conecto a dos resistencias y el negativo a las dos restantes, luego por el centro compruebo la salida del puente. Esta explicación sé que está demás para ti, pero lo explico por si soy yo el que fallo.
Todas las resistencias valen 120 ohmios menos una que vale 150,504 que me da una posible desviación de la galga.
A la salida el puente y entrada al amplificador es de 5,25mV (V1=2,5V, V2=2,505239V)más o menos.
El amplificador está alimentado a 15V. Polo positivo de la fuente al polo positivo del amplificador. Polo negativo de la fuente al polo negativo del amplificador y a la vez a tierra. Ref a tierra.
Valor de Rg para ganancia Rg=505,5ohmios y ganancia G=100. La fórmula de la ganancia es: V0=G(V2-V1), siendo V0 el valor de salida el amplificador.
En el simulador, la salida de tensión me da 3,09V y no sé porqué cuando me debería dar 0,5 V aproximadamente.
Lo explico de esta manera por mí, ya que sé de sobra que hay detalles que sabes, pero como soy un aficionado puede ser que una tontería veas estuviera mal.
Gracias por anticipado y perdonar si en un principio he confundido valores al escribir.
Las salidas del puente te las di mal, eran los cálculos que me salían, te lo explico con detalle.
Una batería de 5V alimenta el puente, el polo negativo a tierra. El polo positivo lo conecto a dos resistencias y el negativo a las dos restantes, luego por el centro compruebo la salida del puente. Esta explicación sé que está demás para ti, pero lo explico por si soy yo el que fallo.
Todas las resistencias valen 120 ohmios menos una que vale 150,504 que me da una posible desviación de la galga.
A la salida el puente y entrada al amplificador es de 5,25mV (V1=2,5V, V2=2,505239V)más o menos.
El amplificador está alimentado a 15V. Polo positivo de la fuente al polo positivo del amplificador. Polo negativo de la fuente al polo negativo del amplificador y a la vez a tierra. Ref a tierra.
Valor de Rg para ganancia Rg=505,5ohmios y ganancia G=100. La fórmula de la ganancia es: V0=G(V2-V1), siendo V0 el valor de salida el amplificador.
En el simulador, la salida de tensión me da 3,09V y no sé porqué cuando me debería dar 0,5 V aproximadamente.
Lo explico de esta manera por mí, ya que sé de sobra que hay detalles que sabes, pero como soy un aficionado puede ser que una tontería veas estuviera mal.
Gracias por anticipado y perdonar si en un principio he confundido valores al escribir.
Insisto, los amplificadores operacionales tiene que alimentarse a dos tensiones simétricas. Por ejemplo +15-0+15-, lo que significa que entre extremos habrá 30V.
Al punto medio (tensión cero) se debe conectar el terminal vref.
Con 3 resistencias de 120 y una de 150, el desequilibrio es de 0,28 V.
He preparado un pequeño esquema de como creo que se debe de conectar el circuito. Pruebe de bajarlo en esta página.
http://www.4shared.com/document/r3uL5sbM/Ampli_puente.html
Es la primera vez que lo hago y no sé si lo he hecho bien. Si no consigue bajarlo, mándeme una dirección de correo y se lo envío directamentre.
Al punto medio (tensión cero) se debe conectar el terminal vref.
Con 3 resistencias de 120 y una de 150, el desequilibrio es de 0,28 V.
He preparado un pequeño esquema de como creo que se debe de conectar el circuito. Pruebe de bajarlo en esta página.
http://www.4shared.com/document/r3uL5sbM/Ampli_puente.html
Es la primera vez que lo hago y no sé si lo he hecho bien. Si no consigue bajarlo, mándeme una dirección de correo y se lo envío directamentre.
