EXPLICACIÓN DEL ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES UTILIZANDO OPAMS Y LINEALIZACIÓN

1. ACONDICIONAMIENTO
DE SEÑALES

2. ¿Qué es el acondicionamiento de una señal?
El acondicionamiento de señal es un proceso de adquisición de datos que
se lleva a cabo mediante un instrumento llamado acondicionador de
señal. Ese instrumento convierte un tipo de señal eléctrica o mecánica
(señal de entrada) en otro (señal de salida).
El objetivo consiste en amplificar la señal y convertirla a otro formato
fácil de leer y compatible con fines de adquisición de datos o de control
de una máquina.

4. Funciones de un acondicionador de señal
• Conversión de señal
• Linealización
• Amplificación
• Filtrado
• Excitación

5. Conversión de señal
La función principal de un acondicionador de señal consiste en recoger una señal y transformarla en una señal
eléctrica de nivel superior. La conversión de señal se suele utilizar en aplicaciones industriales que emplean un amplio
espectro de sensores para efectuar mediciones. Debido a la variedad de sensores utilizados, puede ser preciso
convertir las señales generadas, para que puedan ser utilizadas por los instrumentos conectados a los sensores.

6. LINEALIZACION
Determinados acondicionadores de señal pueden llevar a cabo una Linealización, si las señales que proporciona un
sensor no tienen una correspondencia del todo lineal con la magnitud física. Este método se emplea para obtener
una mayor exactitud, porque no todos los sensores son totalmente lineales. Los parámetros para la Linealización se
evalúan durante la calibración del sensor y se indican en el protocolo de calibración del sensor.

7. AMPLIFICACION
El paso siguiente es la amplificación de la señal y el proceso de incrementar la señal para procesamiento o
digitalización. Hay dos maneras de amplificar una señal:
• incrementar la resolución de la señal de entrada
• aumentar la relación señal-ruido.
En el acondicionamiento de señales se emplean diferentes amplificadores para distintos fines; entre ellos cabe citar
los amplificadores de instrumentación, que están optimizados para trabajar con señales de corriente continua, y que
se caracterizan por una elevada impedancia de entrada y una elevada ganancia.

8. FILTRADO
• Consiste en filtrar el espectro de frecuencia de la señal conservando solo los datos válidos y bloqueando todo el ruido. Los filtros pueden
consistir en componentes pasivos y activos.
• Un filtro pasivo utiliza exclusivamente condensadores, resistencias e inductores con una ganancia máxima de uno. Un filtro activo utiliza
componentes pasivos combinados con componentes activos, como amplificadores operacionales y transistores
• Los acondicionadores de señal más avanzados emplean filtros digitales, porque son fáciles de ajustar y no requieren equipos físicos. Un
filtro digital es un filtro matemático que se emplea para manipular una señal

9. Excitación
• Muchos sensores requieren una forma de excitación para funcionar. Los calibradores de tensión y los RTD son
dos ejemplos comunes

10. AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Un amplificador operacional es un circuito integrado consistente en un grupo miniaturizado de transistores, diodos,
resistencias y condensadores, que se han fabricado sobre un pequeño chip de silicio para formar el circuito
amplificador.
Este tipo de amplificadores sirve para varias funciones a as que debe su nombre, pues se adapta muy fácilmente para
realizar operaciones matemáticas de señales .

11. Configuración del amplificador operacional 741
• Inversor
• No inversor
• Sumador inversor
• Comparador
• Diferencial

12. Amplificador inversor

13. Amplificador no inversor

14. Sumador inversor

15. Amplificador como comparador
• Si V1 es mayor que V2, la tensión a la salida del comparador
será la alimentación positiva de la fuente Vs+.
• Si V2 es mayor que V1, la tensión a la salida del comparador
será la alimentación negativa de la fuente Vs-.

16. Amplificador diferencial