L’essenziale
Quando più trasduttori condividono un carico, i loro ponti possono essere collegati in parallelo per leggere il totale su un solo canale. I ponti in parallelo forniscono la media dei loro segnali, non la somma; due trasduttori danno quindi metà della sensibilità di uno solo. Anche la loro uscita di shunt è dimezzata: impostare il guadagno dell’amplificatore sul valore di taratura per shunt di un trasduttore singolo compensa esattamente. La condizione è che i trasduttori abbiano la stessa sensibilità. In caso contrario, un valore di taratura medio introduce un errore che dipende dalla ripartizione del carico.
Quando i trasduttori vengono collegati in parallelo?
Quando è necessario più di un trasduttore attraverso un’interfaccia per misurare il carico che la attraversa. I trasduttori sono in parallelo meccanicamente — condividono la forza — ed elettricamente — i loro ponti di Wheatstone sono collegati tra loro. La nota presuppone ponti completi attivi e un’alimentazione a tensione costante.
Cosa succede alla taratura per shunt?
È circa dimezzata con due trasduttori e vale circa 1/i del valore unitario con i trasduttori. Con i ponti in parallelo, la resistenza di shunt agisce su rami di R/2 invece che di R; poiché la resistenza di shunt è molto maggiore di R, l’uscita di shunt diminuisce nello stesso rapporto.
Cosa succede alla sensibilità?
Calare del 50 % con due trasduttori. L’uscita in parallelo è proporzionale a (ΔR1 + ΔR2)/2R, la media dei due ponti, mentre due canali separati sommerebbero il totale. Raddoppiare il guadagno dell’amplificatore compensa. Poiché anche l’uscita di shunt è dimezzata, impostare il guadagno sul valore di taratura per shunt che si userebbe per un trasduttore singolo.
Che errore si ha se il carico non è ripartito equamente?
Se i trasduttori hanno la stessa sensibilità, il sistema in parallelo dà comunque la somma corretta, quale che sia la ripartizione del carico.
- Condizione necessaria e sufficiente: stessa sensibilità, cioè equivalenti di taratura per shunt identici, e uso dell’equivalente di taratura per shunt di un trasduttore per il sistema.
- In caso di taratura in mV/V: fare la media dei valori in mV/V, poi dividere per il numero di trasduttori.
Che errore con sensibilità disuguali?
Un errore che dipende dalla differenza di sensibilità e dalla ripartizione del carico. Quando non sono disponibili sensibilità uguali, scegliere trasduttori con equivalenti di taratura per shunt molto simili e usarne la media. L’errore è nullo quando i carichi sono nello stesso rapporto degli equivalenti di taratura per shunt.
- Equivalenti di taratura con shunt da 100 kΩ di 680 e 720 lb, carico ripartito equamente: errore dello 0,08 %. Un trasduttore che sopporta il doppio del carico dell’altro: +1,04 % o −0,87 %.
- Equivalenti di 600 e 300 lb, carico ripartito equamente: errore del 12,5 %. Con una ripartizione 2:1: 0 % quando il trasduttore da 600 lb sopporta la parte maggiore, 25 % quando sopporta la minore.
La nota tecnica
La nota originale contiene gli schemi di cablaggio, la dimostrazione e la formula dell’errore per due e tre trasduttori.
Da ricordare
- Collegate in parallelo solo trasduttori della stessa sensibilità.
- Regolate il guadagno sul valore di shunt di un solo trasduttore.
- Sensibilità quasi identiche: fatene la media e aspettatevi un errore dell’ordine dell’1 %.