Puente de Wheatstone alternativo para termistor: se necesita interpretación

Tengo un problema para entender el siguiente circuito de puente de Wheatstone. Se origina en un controlador de temperatura, el voltaje V_out se suministra a un regulador PID y, por lo tanto, puede verse como una señal de error. V_out es cero cuando la resistencia del termistor coincide con el valor de la resistencia de referencia.

Puente de Wheatstone con un termistor.

Me gustaría entender el propósito del OP-AMP en el puente de Wheatstone y cómo puedo modelarlo en papel. Además, ¿cuál es la (des)ventaja de la forma más común de, por ejemplo, este circuito?

Puente de piedra de trigo común.

¡Gracias!

Respuestas (2)

En su circuito dibujado a mano, todo lo que hace el opamp es generar un suministro negativo de la misma magnitud que el suministro positivo. Vout será una señal analógica continua que es cero cuando Rtherm = Rref.

El segundo circuito usa el opamp como comparador para dar una señal discreta que indica si la temperatura está por encima o por debajo del equilibrio. Luego opera el relé para controlar el calentador.

Un comentario sobre el primer circuito: no es una buena práctica de diseño colocar un capacitor directamente en la salida de un amplificador. Puede provocar un funcionamiento incorrecto, oscilaciones o incluso daños en el amplificador.

Segundo esquema: Ah, claro, en cambio, me refiero a tener un IN-AMP en la misma posición, que debería hacer lo mismo que el primer circuito. 1er esquema: es bueno saber que el capacitor (probablemente te refieres a los 22uF) es una mala práctica. ¿Cuál sería su propósito, y puedo omitirlo?

Entiendo el segundo circuito pero no el primero. Explique cómo el primer circuito puede incluso funcionar porque no veo cómo puede funcionar. Simplemente no tiene sentido para mí.

El segundo circuito es un voltaje de referencia que usa R2 y R3 y (el opamp) lo compara con un voltaje variable (sobretemperatura) creado por R1 y el termistor.

Cuando la resistencia del termistor aumenta debido a la baja temperatura, aumenta el voltaje en la entrada + del opamp. Cuando se vuelve más grande que el voltaje de referencia en la entrada - del amplificador operacional, la salida del amplificador operacional se vuelve "alta" (conmutada a un riel de suministro positivo) que encenderá Q1 y, por lo tanto, el elemento calefactor.

Gracias por tu comentario. Ahora simulé el primer circuito en LTSpice y se comporta como se esperaba. Desde que publiqué la pregunta, descubrí que OP-AMP realiza una "supresión de modo común", consulte, por ejemplo, el enlace Fig.4. Aún así, hay muy pocos recursos sobre este circuito pero parece tener muy buenas características. Actualmente estoy tratando de calcular el voltaje de salida en función de las resistencias tratando el OP-AMP como ideal y despreciando las capacitancias. Debido al amplificador inversor, el nodo entre los dos R_w es VGND.
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