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Instrumentation amplifier - Elcosys

Electronic Control Systems
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Instrumentation amplifier

Modulo Amplificatore per strumentazione con funzione di  adattatore di impedenza tra i sensori e trasduttori per automazione (alta impedenza) e l'ingresso della sezione A/D dei Microcontroller (bassa impedenza)

Caratteristiche tecniche


  • Guadagno: regolabile da 1 a 100 con rete di attenuazione resistiva e regolazione fine a trimmer

  • Impedenza di ingresso: > 100 MOhm

  • Impedenza di uscita: < 10 Ohm

  • Reiezione di modo comune: > 80 dB massimizzabile mediante trimmer

  • Alimentazione: simmetrica,  -12V  0 +12V

  • Dimensioni: 65 x 50 mm

  • Circuito stampato: monofaccia con rame stagnato a norme MIL

  • Connettori: morsettiera a vite 9 poli per alimentazione, ingresso e uscita

  • Applicazioni: condizionamento segnale per interfacciamento sensori e trasduttori ad alta impedenza

  • Disponibile a richiesta come Kit di montaggio o anche il solo C.S.



Equazioni di Progetto


                                                                10k
Guadagno:                       Av = 2 * ( 1 + ------- )
                                                                 R1
Tensione di uscita:          Vout = Vin * Av + Voffset (IC1-7)


Procedimento di Taratura dell'amplificatore


L'amplificatore ELC-324 puo' essere calibrato per quanto riguarda offset e guadagno, in modo da ottenere i valori di uscita minimo e massimo desiderati, in relazione a valori di ingresso minimo e massimo forniti dal trasduttore. Con riferimento al layout della scheda la procedura iterativa per la taratura dell'amplificatore ELC-324  e' la seguente:

1) Per massimizzare la reiezione di modo-comune ( *max tensione di modo comune = ( +VCC - 1) / 2) :

  • cortocircuitare le due linee di ingresso Vin+ e Vin- e portarle alla tensione +5V (*)

  • regolare R10 in modo da ottenere 0V sul PIN 7 di IC1 (offset =0)

  • regolare R5 per ottenere Vout = 0V


2) Per regolare l'offset:

  • rimuovere i corto-circuiti precedenti

  • Come pre-regolazione, se si conosce il valore di offset del trasduttore da compensare ed il guadagno, si puo' regolare R10 in modo da ottenere sul PIN 7 di IC1 un valore di tensione pari a: (offset * guadagno).Es. se il trasduttore fornisce un segnale nel range -1V +1V, che si vuoletraslare all'uscita nel range 0 - 5V, allora siccome in questo caso si hanno i valori:offset=(0-(-1)) = 1 ; guadagno = (5-0) / (1-(-1)) = 2,5 allora si ottiene, per la tensione sul PIN 7 di IC1 il valore Voff = 1*2,5 = 2,5V.


Nel caso non si conoscano esattamente i valori di cui sopra, o si desideri comunque una verifica della taratura teorica occorre effettuare i seguenti passi:

  • applicare il segnale di ingresso avente il valore minimo

  • regolare R10 fino ad ottenere Vout con il valore desiderato



3) Per regolare il guadagno:

  • applicare il segnale di ingresso avente il valore massimo

  • regolare RP fino ad ottenere Vout con il valore desiderato.


Per ottenere la massima precisione, e' consigliabile ripetere il passo 2 dopo aver eseguito il passo 3, ripetutamente per varie iterazioni, a causa della interdipendenza tra le due regolazioni.




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