Cuando se utilizan celdas de carga (o galgas extensiométricas en general), ¿se proporciona la especificación de voltaje de excitación como un mínimo estricto, o es solo una recomendación que se puede seguir siempre que esté bien con una salida de escala completa más pequeña?
Los detalles:
En otras palabras, es más ideal para un proyecto que funciona con baterías (3-4V) para:
Opción A : utilice la celda de carga recomendada de 10 V con un voltaje de excitación reducido (p. ej., 2,5 V)
Opción B : ¿O usar primero un convertidor elevador y aplicar un voltaje de excitación mayor (> 10 V)?
He usado sensores de presión de Kulite que se han recomendado para funcionar a 10V. Me puse en contacto con ellos porque quería funcionar a 3 V con una fuente de alimentación de precisión y dijeron "no hay problema", pero no estaban preparados para "reducir" cuál sería la precisión de compensación.
A 10V dijeron que su compensación era +/- 5mV de nominal. La escala completa fue de +/- 100 mV y confirmaron que si se ejecuta desde 3 V tendría una escala completa de +/- 30 mV, pero la compensación seguiría siendo de +/- 5 mV. Podría vivir con esto y quizás tú puedas.
Muchos puentes se ejecutan con excitación de CA para evitar errores de CC en los amplificadores y tal vez podría preguntarles esto también porque, si es capaz de funcionar con CA, entonces realmente es radiométrico. Una palabra de advertencia, las técnicas de compensación de temperatura utilizadas en algunos puentes pueden no ser lineales. He oído mencionar esto, pero no en relación con los puentes de tensión que he usado, por lo que definitivamente vale la pena hablar con el proveedor.
Con respecto al ruido, ¿cuál es su ancho de banda? Si es bajo, el filtrado digital o analógico debería ayudar mucho. Con respecto a la excitación, ponga algún tipo de límite de corriente en su excitación: no desea un cortocircuito en los cables del puente que arrastra todo el suministro.
Las celdas de carga son radiométricas, por lo que el voltaje de salida será proporcional al voltaje de excitación. Operar a un voltaje de excitación bajo reducirá la salida de escala completa del medidor, como lo ha identificado. Esto no es realmente un problema aparte del hecho de que el voltaje de salida diferencial de una celda de carga es muy bajo para empezar.
Suponiendo que está utilizando una celda de carga de puente completa (las cuatro resistencias en el puente de Wheatstone son medidores de tensión reales), probablemente pueda esperar una salida de 3mV/V. A 2,5 V de excitación, tendrá una salida de escala completa de +/- 7,5 mV. Aunque la impedancia de salida de la mayoría de las celdas de carga es baja, el ruido aún puede ser un problema. Tenga en cuenta que con una excitación de 2,5 V, renunciará a 12 dB de SNR.
En su aplicación, me quedaría con el voltaje de excitación más bajo. Un convertidor elevador agregará ruido que puede ser difícil de rechazar con su ADC sigma-delta.
(Aparte, no se recomienda exceder la excitación máxima de la celda de carga, ya que puede causar un autocalentamiento y los errores resultantes debido a cambios inconsistentes en la resistencia).
La celda de carga es una configuración de puente de Wheatstone. Obtendrá una diferencia en el voltaje independientemente del voltaje de suministro. La pregunta más importante es ¿qué tolerará su instrumentación? Para ejecutar un suministro pequeño como ese, necesitará un amplificador de instrumentación de riel a riel CMOS. Con una diferencia de voltaje más pequeña, se requerirá más ganancia.
KalleMP