Calculadora de amplificadores de instrumentação

Esta calculadora foi projetada para calcular parâmetros importantes usados no projeto de amplificadores de instrumentação. Amplificadores de instrumentação são amplificadores de alto ganho e baixo ruído usados em aplicações de medição de precisão. Esta calculadora ajuda o usuário a determinar o ganho do amplificador, calcular valores de resistência e avaliar o desempenho do circuito.

Ao usar a calculadora de amplificador de instrumentação online, você pode calcular inserindo: Tensão (V1), Tensão (V2), Resistor (R1), Resistor (R2), Resistor (R3) e Ganho do Resistor (Rg).

onde,

• V_ó = Tensão de saída no amplificador,
• R_g = Ganho do Resistor

Como calcular o amplificador de instrumentação?

Aqui estão os passos para calcular o ganho de um amplificador de instrumentação:

1. Determinar as resistências de entrada e saída: Como primeiro passo, você precisa determinar as resistências de entrada e saída do amplificador de instrumentação. Essas resistências são os valores de resistência no circuito e são geralmente determinadas pelos requisitos de projeto.
2. Determinação de ganho: Determine o ganho do amplificador de instrumentação. O ganho especifica o quanto o sinal de entrada é amplificado na saída do amplificador. Isso é determinado com base nos requisitos de design e na sensibilidade da aplicação.
3. Aplique a fórmula: Uma fórmula específica é frequentemente usada para ganho porque a amplificação de instrumentação geralmente consiste em amplificadores diferenciais. Usando essas fórmulas, você pode calcular o ganho junto com as resistências de entrada e saída.
4. Avaliar os resultados Revise cuidadosamente os resultados obtidos e certifique-se de que eles estejam em conformidade com os requisitos do projeto. Se necessário, você pode otimizar seu projeto ajustando os valores de ganho ou resistência.
5. Aplicação na prática: Projete e implemente o amplificador de instrumentação usando os valores de ganho e resistência calculados. Lembre-se de executar os testes necessários para garantir que o circuito funcione conforme o esperado no mundo real.

Seguindo essas etapas, você pode calcular e projetar com precisão o ganho do amplificador de instrumentação.

O que é um amplificador de instrumentação?

Um amplificador de instrumentação é um tipo especial de amplificador usado em aplicações de medição de precisão. Eles geralmente são projetados para amplificar sinais de baixo nível e minimizar ruídos. Esses amplificadores oferecem alto ganho, alta resistência de entrada, baixa resistência de saída e baixos níveis de ruído.

Amplificadores de instrumentação são amplamente usados em instrumentos de medição, dispositivos médicos, sensores industriais, sistemas de aquisição de dados e outras aplicações de medição de precisão. Eles são especialmente favorecidos em áreas onde sinais fracos e de baixa frequência devem ser medidos de forma confiável.

Esses amplificadores geralmente têm estruturas de entrada diferenciais, o que ajuda a eliminar o ruído ambiente. Eles também são geralmente eficientes em termos de energia com baixo consumo de corrente. Os amplificadores de instrumentação desempenham um papel importante em aplicações que exigem precisão, confiabilidade e exatidão de medição.

Princípio de funcionamento do amplificador de instrumentação

O princípio operacional dos amplificadores de instrumentação é geralmente baseado na amplificação diferencial. Esses amplificadores comparam dois sinais de entrada e amplificam a diferença entre eles.

Basicamente, um amplificador de instrumentação segue estas etapas:

• Adquirir sinais de entrada diferencialmente: Um amplificador de instrumentação recebe sinais de entrada diferencialmente. Ou seja, há dois sinais de entrada separados: um positivo e um negativo. Isso é importante para eliminar ruído ambiente e melhorar a relação sinal-ruído.
• Amplificando a diferença do sinal: A diferença entre os sinais de entrada é amplificada na saída do amplificador. Isso geralmente é realizado por meio de uma série de processos de amplificação e filtragem.
• Fornecendo baixo ruído e alto ganho: Amplificadores de instrumentação são projetados para fornecer baixos níveis de ruído e altos ganhos. Isso é importante para garantir a qualidade de sinal desejada para medições de precisão.
• Processamento de sinal de saída: O amplificador entrega o sinal amplificado na saída. Esse sinal é geralmente processado no próximo estágio, como um sistema de aquisição de dados, um microcontrolador ou um conversor digital.

Amplificadores de instrumentação são usados para medir sinais de baixo nível de forma confiável em aplicações de medição de precisão, amplificando a diferença entre sinais de entrada. Isso permite medições precisas e exatas sem ser afetado pelo ruído ambiente.

Características e vantagens do amplificador de instrumentação

As características e vantagens dos amplificadores de instrumentação são as seguintes:

Alto ganho: Amplificadores de instrumentação geralmente fornecem alto ganho. Isso permite amplificação e medição confiáveis de sinais de baixo nível.

Baixos níveis de ruído: Esses amplificadores oferecem baixos níveis de ruído. Eles permitem medições precisas sem serem afetados pelo ruído ambiente.

Alta resistência de entrada: Amplificadores de instrumentação geralmente têm uma alta resistência de entrada. Isso permite que sinais de baixo nível sejam transmitidos ao amplificador sem serem perdidos.

Baixa resistência de saída: Os amplificadores geralmente têm baixa resistência de saída, o que permite melhor correspondência com cargas de alta impedância.

Ampla largura de banda: Os amplificadores de instrumentação geralmente têm ampla largura de banda, o que significa que podem operar em amplas faixas de frequência.

Baixo consumo de corrente: Esses amplificadores geralmente operam com baixo consumo de corrente, o que economiza energia.

Alta sensibilidade: Amplificadores de instrumentação são projetados para uso em aplicações que exigem alta precisão. Isso garante medições precisas e confiáveis.

Pequenas dimensões: Eles geralmente têm designs compactos, o que economiza espaço e facilita a integração do sistema.

Esses recursos e benefícios fazem dos amplificadores de instrumentação os amplificadores de escolha em aplicações de medição de precisão.

Usos do Cálculo do Amplificador de Instrumentação

As áreas de utilização do cálculo do amplificador de instrumentação são

Biomedicina e Dispositivos Médicos:

Em medições biomédicas, é usado para medição confiável de sinais biológicos de baixo nível, como batimentos cardíacos, sinais de EEG, etc.

Automação industrial:

Usado para amplificação e processamento de sinais fracos de sensores industriais. Por exemplo, monitoramento de parâmetros físicos como temperatura, pressão e fluxo.

Pesquisa científica:

Usado para medir sinais de baixo nível em experimentos de laboratório e pesquisas científicas em áreas como física, química e biologia.

Telecomunicações:

Usado para processamento e amplificação de sinais em sistemas de telecomunicações, comunicações por fibra óptica, antenas e circuitos de radiofrequência.

Instrumentos de teste e medição:

Usado em equipamentos de teste e medição elétricos, eletrônicos e mecânicos. Por exemplo, dispositivos como osciloscópios, sistemas de aquisição de dados e analisadores de espectro.

Indústria aeroespacial:

Usado na indústria aeroespacial para fazer medições precisas em sistemas de voo e exploração espacial.

Indústria de energia:

Usado para monitorar e controlar sistemas de energia, como geradores de energia, transformadores e linhas de transmissão de energia.

Indústria automobilística:

Usado para processamento e amplificação de sinais em eletrônica automotiva, sistemas de controle de motores e aplicações telemáticas.

Esses campos demonstram o uso de amplificadores de instrumentação em uma variedade de aplicações e são amplamente utilizados em muitos campos industriais e científicos que exigem medições de precisão.