Condicionador de sinais DC de baixo nível para sensores

Abstract

Neste trabalho está construído um condicionador de sinais de corrente contínua para uso em diversos sensores. Para tal está realizada uma revisão de conceitos fundamentais de amplificadores operacionais e de instrumentação. Com um cuidado extra estão expostos conceitos de instrumentação de sinais juntamente com uma breve teoria de ruídos que justificará uso dos filtros utilizados. O dispositivo desenvolvido usa o versátil Arduíno Nano e o software Matlab para controle de ganho e condicionamento digital do sinal adquirido, respectivamente. Estão expostos as especificações do projeto, como dos sinais de entrada e da interface (computador) utilizada. O circuito dedicado criado tem como principais componentes o INA101HP, o OP27, o CPAZ 7660. Os testes preliminares, para ajuste e calibração das faixas de ganho, foram realizados com divisores de tensão com alta impedância, sempre atrelada a sinais de baixa amplitude. Por fim, foram realizados os testes finais com os sensores de pressão (MPX2010D) e de temperatura, LM35 e os termopares tipos K e S. Ao analisarmos os resultados vemos que todos estão satisfatórios com exceção do termopar tipo S. Baseado no desenvolvimento e nos resultados foram sugeridas melhorias, como a substituição de componentes e eliminação de outros.

En este trabajo está construido un condicionador de señales de corriente continua para uso en diversos sensores. Para ello, se realiza una revisión de conceptos fundamentales de amplificadores operacionales y de instrumentación. Con un cuidado extra estan expuestos conceptos de instrumentación de señales junto con una breve teoría de ruidos que justificará el uso de los filtros utilizados. El dispositivo fue desarrollado usa el versátil Arduino Nano y el software Matlab para control de ganancia y condicionamiento digital de la señal adquirida, respectivamente. Estan expuestos las especificaciones del proyecto, como de las señales de entrada y de la interfaz (computadora) utilizada. El circuito dedicado creado tiene como principales componentes el INA101HP, el OP27, el CPAZ 7660. Las pruebas preliminares, para ajuste y calibración de las bandas de ganancia, se realizaron con divisores de tensión con alta impedancia, siempre juntas a señales de baja amplitud. Por último, se realizaron las pruebas finales con los sensores de presión (MPX2010D) y de temperatura, LM35 y los termopares tipos K y S. Al analizar los resultados vemos que todos son satisfactorios con la excepción del termopar tipo S. Basado en el desarrollo y en los resultados se han sugerido mejoras, como la sustitución de componentes y la eliminación de otros.