· Error de cero y su ajuste
Aun cuando el valor de la variable del proceso esté en el mínimo del rango, donde la salida del instrumento debe ser el valor asociado al cero del rango, el instrumento marca a su salida un valor distinto de cero. Ese valor es el error de cero. En general existen en los instrumentos sistemas para anular, o compensar el error de cero, estos sistemas pueden ser ajustes mediante movimientos en el instrumento o bien por software
En nuestro sistema el error de cero se ajusto en el amplificador diferencial que está presente en ambos circuitos. En este amplificador se produce un error de cero en modo común, un error que se origina cuando las entradas del amplificador son iguales.
La siguiente figura ilustra el amplificador de instrumentación.
FIGURA A
Para el ajuste de cero, se puede sustituir la resistencia R2 que va a tierra por un potenciómetro. La entrada se coloca a su rango mínimo dentro del margen de medida y se varía el potenciómetro hasta obtener cero a la salida.
· Error de ganancia y su ajuste
En un sistema, se tiene una entrada y se espera una salida determinada. El factor que altera la salida con respecto a al entrada se denomina ganancia. La ganancia debe de mantenerse igual en todo el margen de medida, pero no siempre es así. En el siguiente esquema se ilustra este error, y se muestra como la ganancia teórica es distinta a la ganancia experimental.
En un sistema, se tiene una entrada y se espera una salida determinada. El factor que altera la salida con respecto a al entrada se denomina ganancia. La ganancia debe de mantenerse igual en todo el margen de medida, pero no siempre es así. En el siguiente esquema se ilustra este error, y se muestra como la ganancia teórica es distinta a la ganancia experimental.
FIGURA B
Este error puede ajustarse en el circuito acondicionador, haciendo que la ganancia del circuito dependa de una resistencia. En lugar de la resistencia se coloca un potenciómetro, con el valor de resistencia calculado para la ganancia deseada. Al realizar las pruebas se varía el potenciómetro para disminuir el error de ganancia.
· Conversor Analógico digital
Un conversor (o convertidor) analógico-digital (CAD), (ADC) es un dispositivo electrónico capaz de convertir un voltaje determinado en un valor binario, en otras palabras, este se encarga de transformar señales análogas a digitales.
Funcionamiento
Estos conversores poseen dos señales de entrada llamadas Vref+ y Vref- y determinan el rango en el cual se convertirá una señal de entrada.
El dispositivo establece una relación entre su entrada (señal analógica) y su salida (digital) dependiendo de su resolución. Esta resolución se puede saber, siempre y cuando conozcamos el valor máximo que la entrada de información utiliza y la cantidad máxima de la salida en dígitos binarios. A manera de ejemplo, el convertidor análogo digital ADC0804 tiene la capacidad de convertir una muestra analógica de entre 0 y 5 voltios y su resolución es:
Resolución = valor analógico / (2^8)
Resolución = 5 V / 256
Resolución = 0.0195v o 19.5mv.
Resolucion = LSB
Lo anterior quiere decir que por cada 19.5 milivoltios que aumente el nivel de tensión entre las entradas nomencladas como "Vref+" y "Vref-" que ofician de entrada al conversor, éste aumentará en una unidad su salida (siempre sumando en forma binaria bit a bit). Por ejemplo:
Entrada - Salida
0 V - 00000000
0.02 V - 00000001
0.04 V - 00000010
1 V - 00110011
(5 V-LSB) - 11111111
Tipos de conversores usuales
De aproximaciones sucesivas: Es el empleado más comúnmente, apto para aplicaciones que no necesitan grandes resoluciones ni velocidades. Debido a su bajo coste se suele integrar en la mayoría de microcontroladores permitiendo una solución de bajo coste en un único chip para numerosas aplicaciones de control. El conversor realiza una búsqueda dicotómica del valor presente en la entrada. Su principal carencia es el elevado tiempo de conversión necesario.
Flash: este conversor destaca por su elevada velocidad de funcionamiento. Está formado por una cadena de divisores de tensión y comparadores, realizando la conversión de manera inmediata en una única operación. Su principal desventaja es el elevado costo.
Sigma-delta: Tienen una velocidad máxima de conversión baja pero a cambio poseen una relación señal a ruido muy elevada, la mayor de todos.
Otros tipos de conversores igualmente utilizados son: rampa, doble-rampa, etc.
· Conversor Analógico digital
Un conversor (o convertidor) analógico-digital (CAD), (ADC) es un dispositivo electrónico capaz de convertir un voltaje determinado en un valor binario, en otras palabras, este se encarga de transformar señales análogas a digitales.
Funcionamiento
Estos conversores poseen dos señales de entrada llamadas Vref+ y Vref- y determinan el rango en el cual se convertirá una señal de entrada.
El dispositivo establece una relación entre su entrada (señal analógica) y su salida (digital) dependiendo de su resolución. Esta resolución se puede saber, siempre y cuando conozcamos el valor máximo que la entrada de información utiliza y la cantidad máxima de la salida en dígitos binarios. A manera de ejemplo, el convertidor análogo digital ADC0804 tiene la capacidad de convertir una muestra analógica de entre 0 y 5 voltios y su resolución es:
Resolución = valor analógico / (2^8)
Resolución = 5 V / 256
Resolución = 0.0195v o 19.5mv.
Resolucion = LSB
Lo anterior quiere decir que por cada 19.5 milivoltios que aumente el nivel de tensión entre las entradas nomencladas como "Vref+" y "Vref-" que ofician de entrada al conversor, éste aumentará en una unidad su salida (siempre sumando en forma binaria bit a bit). Por ejemplo:
Entrada - Salida
0 V - 00000000
0.02 V - 00000001
0.04 V - 00000010
1 V - 00110011
(5 V-LSB) - 11111111
Tipos de conversores usuales
De aproximaciones sucesivas: Es el empleado más comúnmente, apto para aplicaciones que no necesitan grandes resoluciones ni velocidades. Debido a su bajo coste se suele integrar en la mayoría de microcontroladores permitiendo una solución de bajo coste en un único chip para numerosas aplicaciones de control. El conversor realiza una búsqueda dicotómica del valor presente en la entrada. Su principal carencia es el elevado tiempo de conversión necesario.
Flash: este conversor destaca por su elevada velocidad de funcionamiento. Está formado por una cadena de divisores de tensión y comparadores, realizando la conversión de manera inmediata en una única operación. Su principal desventaja es el elevado costo.
Sigma-delta: Tienen una velocidad máxima de conversión baja pero a cambio poseen una relación señal a ruido muy elevada, la mayor de todos.
Otros tipos de conversores igualmente utilizados son: rampa, doble-rampa, etc.
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