Solución: puente de Wheatstone
Ejercicio 1 - Sensor de presión en un puente de Wheatstone
Diagrama de bloques del sensor
sensibilidad de la primera etapa de conversión p → x(p):
p1 = 1000 mbar => x1 = 8 mm
p2 = 2000 mbar => x2 = 18 mm
E1 = Δx = 18 mm – 8 mm = 0,01 mm/mbar
. Δp 1000 mbar
sensibilidad de la segunda etapa de conversión x(p) → R(p):
R´ = x1 x R0 = 8 mm x 2 kΩ = 640 Ω
. l 25 mm
R`` = x2 x R0 = 18 mm x 2 kΩ = 1440 Ω
. l 25 mm
E2 = ΔR = 1440 Ω – 640 Ω = 80 Ω
. Δx 18 mm – 8 mm mm
Factor de conversión total p → R(p) del sensor:
Etotal = E1 x E2 = 0,01 mm/mbar x 80 Ω/mm = 0,8 Ω/mbar .
Circuito de puente de Wheatstone:
Solucion Circuito puente de Wheatstone
Si p aumenta => R2' aumenta => VPuente aumenta
valores de los resisitores R3 y R4:
Cond.: El puente debe calibrarse a p = 1000 mbar
A una presión de 1.000 mbar, la posición del cursor del potenciómetro se desplaza 8 mm a la pin 3.
=> R1´ = 1360 Ω => R2´ = 640 Ω
Cond. para la calibración.: R1 = R3
. R2 R4
Escoja, por ejemplo R3 = 1360 Ω y R4 = 640 Ω
Tensión de med. a 1100 mbar:
VMed = V2 - V4
V2 = R2´ x V = 720 Ω x 10 V = 3,6 V
. R1´+ R2´ 2000 Ω
R2´(p = 1100 mbar) = 640 Ω + 100 Ω x 0,8 Ω/mbar = 720 Ω
R1´= 2000 kΩ - 720 Ω = 1280 Ω
V4 = R4 x V = 640 Ω x 10 V = 3,2 V
. R3 + R4 2000 Ω
=> VMed = 3,6 V - 3,2V = 0,4V