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Integrado Burr-Brown INA-131 vs Integrado AD-623.
Luis Arias, Cristian Pillajo
Departamento de Eléctrica y Electrónica, Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE
Sangolquí, Ecuador
Abstract- When one has to choose an instrumentation amplifier, it is necessary first know the characteristics that we demand in our application. At given the data provided by the manufacturer, it is not immediately tell whether the circuit or not it is appropriate to meet the required specifications. The solution to the problem not in choosing the best AI, but one that meets the minimum requirements at the lowest low as possible. The same applies to an entire measurement chain. Systematize order, insofar as possible, the analysis of a chain extent be studied an AI errors, grouping them into two parameters that we allow work.
I. INTRODUCCIÓN
Estos circuitos Integrados amplifican la diferencia entre dos señales de entrada y rechazan cualquier señal que sea común a ambas señales. Estos circuitos se utilizan principalmente para amplificar señales diferenciales muy pequeñas en muchos procesos industriales, medición, adquisición de datos y aplicaciones médicas [1].
En un amplificador ideal la señal de la salida tiene la misma forma de la señal de entrada pero esto en la realidad no se cumple ya que existe una alinealidad del amplificador y al ruido que se genera en la amplificación, esto es lo que se conoce como distorsión y que en el amplificador se debe al Slew Rate y la limitación de tensión en la salida. Una medida en un porcentaje de la distorsión que se crea en la señal amplificada es el THD que indica el nivel de distorsión que tiene la señal [2].
II. DESEROLLO DE CONTENIDOS
A continuación se realizara una comparación de los distintos parámetros entre los amplificadores operacionales de instrumentación mencionados anteriormente:
A. Distorsión
Se entiende por distorsión la diferencia entre la señal que entra a un equipo o sistema y la señal que sale del mismo. Por tanto, puede definirse como la "deformación" que sufre una señal tras su paso por un sistema. La distorsión puede ser lineal o no lineal. Si
la distorsión se da en un sistema óptico recibe el nombre de aberración [3].
B. THD
La distorsión armónica es un parámetro técnico utilizado para definir la señal de audio que sale de un sistema.
La distorsión armónica se produce cuando la señal de salida de un sistema no equivale a la señal que entró en él. Esta falta de linealidad afecta a la forma de la onda, porque el equipo ha introducido armónicos que no estaban en la señal de entrada. Puesto que son armónicos, es decir múltiplos de la señal de entrada, esta distorsión no es tan disonante y es más difícil de detectar [4].
C. Conversión de tensión diferencial a corriente
En el caso del amplificador de instrumentación AD – 623 no tiene terminal de detección, por lo tanto, en caso de que en una aplicación se necesitara esa terminal, habrá que elegir otro AI, como el AD-524 o el AI AD-624. En la figura 1 se aprecia como construir una excelente fuente de corriente mediante la cual se suministra o disipa CD a una carga conectada a tierra. También puede servir como fuente ca [5].
Fig.1 Con un AI, un amplificador operacional y una resistencia se construye un convertidor de voltaje diferencial a corriente.
D. Aplicaciones Entre las aplicaciones del amplificador Burr Brown Ina-131
tenemos: Transductor Amplificador en Puente
Fig. 2 Diagrama transductor amplificador en puente
Amplificador Termocupla.
Fig. 3 Diagrama Amplificador con compensación en unión fría
Sensor amplificador RTD
Fig. 4 Circuito medidor de temperatura RTD
Convertidor Diferencial de Voltaje a Corriente
Fig. 5 Circuito convertidor diferencial de voltaje a corriente
Amplificador de acoplamiento-AC de Instrumentación
Fig. 6 Circuito amplificador de acoplamiento-AC de instrumentación
Instrumentación Médica Adquisición de datos
Entre las aplicaciones del amplificador AD623 tenemos: Instrumentación médica de baja potencia Transductor de Interfaces Amplificador Termocupla
Fig. 7 Circuito amplificador termocupla
Control de Procesos Industriales
Fig. 8 Circuito de control de procesos industriales
Amplificadores diferenciales Adquisición de datos baja potencia
Fig. 9 Circuito adquisición de datos
IV. CONCLUSIONES
Cuando se tenga que escoger un amplificador de instrumentación, será necesario conocer primero las características que debemos exigirle según nuestra aplicación. A la vista de los datos proporcionados por el fabricante, no es inmediato deducir si el circuito es o no apropiado para cumplir las especificaciones requeridas. La solución al problema no está en elegir el mejor AI, sino aquel que reúna las exigencias mínimas al precio más bajo posible. Esto mismo puede aplicarse a toda una cadena de medida.
Con la finalidad de sistematizar, en la medida de lo posible, el análisis de una cadena de medida, se van a estudiar los errores de un AI, agrupándolos en dos parámetros que nos permitan trabajar de manera cómoda, en el análisis y diseño de un sistema de medida: no linealidad (NL) y no exactitud (NE).
La no linealidad de un amplificador viene dada como la diferencia máxima entre la función de transferencia real y una recta que se aproxime lo máximo posible a esta función de transferencia, normalizando después por la excursión de la tensión de salida. Este parámetro nos indica si a incrementos iguales en la entrada se producen incrementos también iguales en la salida. Pero no se preocupa de si la relación entre estos incrementos tiene un valor determinado o no, esta situación se englobará en otro parámetro que se denomina exactitud. Lo que se estudia aquí es
general para cualquier amplificador, aunque nos centremos en los amplificadores de instrumentación.
El amplificador AD623 es ideal para aplicaciones en las cuales se posee una fuente de alimentación sencilla y voltajes de modo común pequeños.
El AO INA131 puede ser utilizado en el acondicionamiento de la salida de un puente de Wheatstone al contrario del AD623 que tiene otras aplicaciones.
El AD623 fue creado para trabajar en equipos los cuales son portátiles y además autónomos.
Los dos amplificadores pueden ser utilizados en la amplificación de señales eléctricas biológicas como por ejemplo en electrocardiogramas.
Estos amplificadores de instrumentación son idóneos en aplicaciones en donde se requiera gran precisión y estabilidad tanto a corto como a largo plazo.
IV. RERENCIA[1] Ferrero, C., Guijarro, E., Ferrero, J., M., Saiz, F., J., Instrumentación Electrónica Sensores. Pub. Universidad Politécnica de Valencia, España, 2003.[2] Cardona, j., Instrumentación Electrónica Sensores. Pub. Universidad Politécnica de Cartagena, Colombia, 2006.[3] Moreno, i., Velasco,. Instrumentación Electrónica Sensores. Pub.I.T.I. Electrónica Apuntes., Octubre 2004.[4] Moreno, i., Velasco,. Instrumentación Electrónica Sensores. Pub.I.T.I. Electrónica Apuntes., Octubre 2004.[5] Moreno, i., Velasco,. Instrumentación Electrónica Sensores. Pub.I.T.I. Electrónica Apuntes., Octubre 2004.[6] Moreno, i., Velasco,. Instrumentación Electrónica Sensores. Pub.I.T.I. Electrónica Apuntes., Octubre 2004.[7] Moreno, i., Velasco,. Instrumentación Electrónica Sensores. Pub.I.T.I. Electrónica Apuntes., Octubre 2004.[8] Moreno, i., Velasco,. Instrumentación Electrónica Sensores. Pub.I.T.I. Electrónica Apuntes., Octubre 2004.[9] Moreno, i., Velasco,. Instrumentación Electrónica Sensores. Pub.I.T.I. Electrónica Apuntes., Octubre 2004.
BIOGRAFIA
Primer autor:Arias Luis (24/02/1990), Bachiller del colegio Experimental “Juan Pio Montufar”, actual estudiante de la ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO (ESPE) en la carrera de Ing. Mecatrónica.
Segundo autor:Pillajo Cristian (08/07/1990), Bachiller en el colegio “Mejía”, actual estudiante de la ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO (ESPE) en la carrera de Ing. Mecatrónica.