Convertor rezistenta-tensiune

Convertor rezistenta-tensiune

Multi senzori prezinta drept marime de iesire o variatie a rezistentei electrice ca raspuns la marimea fizica care se doreste a se masura. De exemplu, rezistoarele sensibile la forte, a caror rezistenta scade cu cresterea fortei aplicate, termistoarele care-si modifica rezistenta cu temperatura sau microfoanele cu carbune care-si modifica rezistenta ca raspuns la modificarea presiunii acustice. In toate aceste cazuri, este necesara convertirea rezistenta senzorului intr-o tensiune utila care sa poata fi aplicata convertoarelor analog-numerice ale sistemului de masurare.

Cea mai simpla metoda de conversie rezistenta-tensiune consta in aplicarea unei tensiuni de referinta divizorului rezistiv format dintr-un rezistor de referinta si senzorul respectiv (Fig.4.40).

Fig.4.40. Convertor rezistenta-tensiune

Tensiunea culeasa de pe R_M (sau de pe senzor) este apoi trecuta printr-un repetor, care are rol de buffer, eventual amplificata, iar de aici trimisa convertorului analog-numeric. Tensiune de iesire este:

(4.70)

Principala problema a acestei metode de masurare a rezistentei este ca amplificatorul conectat la iesire amplifica toata tensiunea culeasa de pe senzor (sau de pe rezistorul de referinta). Mult mai indicat este amplificarea numai a variatiei de tensiune datorata variatiei rezistentei senzorului. Acest lucru poate fi realizat utilizand o punte (Fig.4.41).

Fig.4.41. Conectarea unei punti rezistive la un amplificator

Tensiune la iesirea amplificatorului instrumental IA este data de relatia:

(4.71)

sau

(4.72)

Alegand R₁=R si considerand d<<2, tensiunea la iesire devine:

(4.73)

unde A este amplificarea amplificatorului de instrumentatie, iar d este variatia reyistentei senzorului corespunzatoare actiunii fizice.

Se observa in ecuatia (4.54) ca amplificarea A poate fi aleasa suficient de mare deoarece numai variatia de tensiune cauzata de variatia rezistentei senzorului este amplificata.