Uvod


Kvalitetni sistemi za akviziciju podataka mogu maksimalno da uproste priključenje spoljnih signala na njih. Pa ipak je potrebno da korisnik ima bar osnovno znanje o vrstama signala, pretvaračima i načinu kako da ih upotrebi. Ovaj tekst opisuje od čega se najčešće sastoje signali u praksi, i kako ih sistem za akviziciju obrađuje.

 

Vrste signala


Možemo definisati tri vrste naponskih signala: analogni, digitalni i impulsni. Mada se svi signali vremenski menjaju, jedino analogni signali nose dodatnu informaciju u varijacijama amplitude.

Impulsni signali koji se ovde sreću su po mnogo čemu slični digitalnim signalima: imaju stalnu amplitudu i samo dve moguće vrednosti (niski i visoni nivo). Na primer, ovi nivoi mogu da budu 0 V i +5 V (uprošćeno, TTL). Opsezi u kojima niski i visoki nivoi TTL signala mogu da budu su:

niski nivo:  0,0 ÷ 0,8 V
visoki nivo: 2,0 ÷ 5,0 V

Mogu da se upotrebe i drugi nivoi, kao npr. 24 ili 220 V. Za analogne signale je važno "koliki" je trenutni nivo signala, dok je za digitalne signale važno "da li uopšte" postoji signal ili ne. Razlika između digitalnih i impulsnih signala zavisi od informacije koju nose i od vrste hardvera koji se koristi. Digitalni signali se još zovu "diskretni" signali. Digitalni signali mogu da se menjaju velikom brzinom, i informacija je obično sadržana u statičkom stanju bita, odnosno grupe bitova, u određenom trenutku. Informacija koju impulsni signal nosi je sadržana u broju ili brzini promena stanja (impulsa/sekundi). Sledeća slika prikazuje razlike
između analognih i digitalnih signala.

Analogni signali se pretvaraju u digitalne (binarni broj) pomoću sistemskog analogno-digitalnog konvertora. Analogni izlazni signali se generišu pomoću sitemskog digitalno-analognog konvetora. Analogni ulazni signali obično dolaze iz nekog pretpojačavača, gde se primarni signal iz senzora kondicionira, pojačava i dalje vodi u sistem za akviziciju. Većina prekondicioniranih signala su relativno visoke impedanse, čiji su naponi u opsegu od ±1 V do ±10 V. Mnogi primarni senzori, kao što su: termoparovi, fotonaponski elementi, piezoelektrični senzori i biomedicinski senzori, proizvode male signale koji mogu da imaju maksimalni opseg od 10 mV. Kvalitetan sistem za akviziciju bi sa lakoćom morao da prihvati (obradi) kako signale malih, tako i signale velih amplituda.

 

Pretvarači


Nezavisno od vrste posmatranog fenomena, ili uređaja kojim se upravlja, pretvarači igraju vitalnu ulogu u sistemu za akviziciju. To su uređaji koji pretvaraju fizičke veličine u električne. Sistemi za akviziciju podataka i upravljanje koriste kako ulazne tako i izlazne pretvarače. Ulazne fizičke veličine mogu da budu sila, temeperatura, dužina,  brzina, nivo, pH, intezitet svetlosti, itd. Izlazni signali mogu da upravljaju ventilima, releima, svetiljkama, zvučnim sirenama, motorima itd.

Električni ekvivalenti ulaznih veličina mogu da budu napon, struja, naelektrisanje, otpornost ili kapacitivnost. Kao što će se kasnije videti, ove fizičke veličine se na razne načine pretvaraju u naponski signal. Ovo je važno zbog činjenice, što većina osnovnih elemenata koji sačinjavaju sistem za akviziciju i upravljanje, rade samo sa naponom.

 

Termoparovi


Termopar (TC - Thermo Couple), fizički predstavlja spoj dva različita metala. Ovaj spoj generiše termičku elektromotornu silu EMS, proporcionalnu temperaturi spoja (Seebeck-ov efekt).

Sa termoparovima se mogu meriti temperature u opsegu od -200 do +4000 °C. Izlazni napon koji se generiše zavisi od vrste metala u spoju i obično je u opsegu od -10 mV do +50 mV. Prosečna osetljivost im je u opsegu od 10 do 50 µV/°C.

Za izradu TC spoja koriste se različiti materijali. Tako dobijeni spojevi se obeležavaju standardnim oznakama:

J     Gvožđe - Konstantan (Fe-C)
K     Hromel - Alumel (Ch-Al)
T     Bakar - Konstantan (Cu-C).

Volfram, rodijum i platina se takođe koriste za TC, naročito pri upotrebi na vrlo visokim temeperaturama.

Termoparovi su jevtini i robusni, ali imaju svoje nedostatke. Jedan od najvećih je mala preciznost, koja se kreće od 1% do 3%. Niska preciznost je posledica nesavršenosti materijala i varijacija u proizvodnji. Vreme odziva je veliko (nekoliko sekundi), a nelinearnost i neki fenomeni višestrukih fizičkih spojeva se moraju kompenzovati.

 

Zakon spoja


Spoj termopara generiše napon koji je proporcionalan temperaturi:

                    V = k (T)       ... (1) 

gde je:  k : Seebeck-ov koeficijent, koji zavisi od vrste spoja metal-metal, i
            T : apsolutna temperatura u Kelvinima.

Ovaj napon se ne može meriti direktno. Kada TC povežemo u merni sistem, tada i sami provodnici za spajanje čine neku vrstu termopara. Na primer, posmatrajmo termopar tipa T (bakar-konstantan) kada se poveže sa voltmetrom, kao na sledećoj slici: 

Voltmetrom bismo želeli da izmerimo samo napon V1 (na spoju J1) , ali samim povezivanjem voltmetra u kolo, napravili smo još dva spoja metal-metal: J2 i J3. Pošto je J3 spoj bakar-bakar, na njemu se ne stvara nikakav napon (V3= 0), ali napon V2 na spoju bakar-konstantan J2 će biti konačan i suprotnog smera od V1. Kao rezultat, čitanje voltmetra Vv će biti proporcionalno temperaturnoj razlici spojeva J1 i J2. To znači da temperaturu T1 ne možemo izmeriti, ako prethodno ne poznajemo temperaturu spoja T2. Time se J2 definiše kao referenetni  ili hladni spoj, (T2 = Tref), pa je:

Vv = (V1 - Vref) = k × (T1 - Tref)         ... (2)

Seebeck-ov koeficijent k je izrazito nelinearan u zavisnosti od temperature. Međutim, za merne svrhe nije neophodno poznavati vrednost koeficijenta k. Postoje tablice koje uzimaju u obzir zavisnost  Seebeck-ovog koeficijenta  k od temperature i direktno daju temperaturu T1 u zavisnosti od očitanja voltmetra Vv, predpostavljajući pritom da je Tref = 0 °C. Tablice postoje za svaki određeni tip termopara. Spoj J2 (J3) se fizički postavlja u ledeno kupatilo, fiksirajući referentnu temperaturu  na 0 °C. Čak i pri ovim uslovima, Vref nije jednako 0 V, obzirom da Seebeck-ov zakon izražava temperaturu u Kelvinovoj skali (apsolutna temperatura).

U kompjuterski baziranim aplikacijama, tablice za termoparove se transformišu u polinome, koji su lakši za korištenje. Stepen aproksimirajućeg polinoma zavisi od tipa korištenog termopara i zahtevane tačnosti merenja.

Kao što smo u primeru videli, spoj bakar-konstantan je naročit, jer bakarna žica je upotrebljena i kao jedan od metala spoja i kao provodnik za povezivanje voltmetra, pa su oba spoja, merni (J1) i referentni (J2), ustvari spoj bakar-konstanatan (Cu-C).

Pogledajmo sada jedan opšti primer spoja gvožđe-konstantan (tip J). Gvožđe povećava broj različitih metala u spojevima kola, jer J3 postaje spoj Cu-Fe. Može se pokazati da ako su spojevi Cu-Fe i Cu-C (na prostoru za priključenje ovog signala - terminaciju) na istoj temperaturi, da je rezultujuća EMS ista kao i na jednom Fe-C spoju. Ovo nam omogućava da  koristimo istu jednačinu, ali oba parazitna spoja, merni i referentni, moraju da budu na istoj referentnoj temeperaturi, tj. da sve veze budu na izotermalnom priključnom bloku.

Zahtev za ledenim kupatilom je nepraktičan. Prema jednačini (2), Tref ne mora da bude neka određena temperatura, već samo neka tačno "poznata" temperatura. Ako možemo da izmerimo temperaturu nekog izotermnog bloka (referentnog spoja) nezavisno, možemo, znajući tu informaciju, da izračunamo nepoznatu temeperaturu T1.

Komponenete kao što su termistori, otporni temperaturni senzori (RTD) i poluprovodnički senzori omogućavaju merenje apsolutne temperature referentnog spoja. Prema tome, pomoću procedure:

1)  Merimo Tref i izračunavamo ekvivalentni TC napon za parazitne spojeve (Vref)
2)  Merimo Vv i dodajemo Vref da bismo našli V1
3)  Pretvaramo V1 u traženu temperaturu T1.

Ovaj postupak je poznat kao softverska kompenzacija "hladnog spoja", jer računar uračunava uticaj referentnog spoja.

Ako već imamo komponente kao što su RTD, termistori i IC senzori za merenje apsolutne temperature, zašto onda koristiti termoparove, koji još zahtevaju i kompenzaciju hladnog spoja?

Kao prvo, zbog toga što se termoparovi mogu koristiti u mnogo većem temperaturnom opsegu od ostalih komponenata za merenje temperature. Drugo, termoparovi su mnogo robusniji od drugih komponenata, samim tim što mogu da se zavare direktno na metalnu konstrukciju ili pričvrste ispod navrtke. Treće, termoparovi se mogu konstruisati na licu mesta, varenjem ili lemljenjem.

Ukratko, termoparovi su najjevtiniji i najpogodniji temperaturski pretvarači. Pošto akvizicioni sistemi uz pomoć softvera mogu da vrše kompenzaciju hladnog spoja i konverziju temperatura-napon, to korišćenje termoparova postaje lako i svodi se na spajanje dva metala. Pri izboru termopara, treba voditi računa o sledećem:

Niska cena, visoka osetljivost, umerena tačnost. Ne koristi se iznad 760 °C, zbog intenzivnog degradiranja karakteristike.
K Umerena cena, umerena osetljivost, mala tačnost, širok temperaturni opseg. Koristi se do 1372 °C. Visoka otpornosti na oksidaciju.
T Umerena cena, umerena osetljivost, visoka tačnost. Veoma pogodan za niske temperature. Pri merenju sa dva diferencijalna termopara, pošto je jedan kraj od bakra, kompenzacija hladnog spoja nije potrebna.

 

Termistori


Termistor je element (metalni oksid ili poluprovodnik), koji pri promeni temperature menja svoju otpornost. Temperaturni koeficijent može da bude kako pozitivan tako i negativan, a može da ima vrednost od nekoliko procenata po stepenu Celzijusa. Koristi se u primenama gde je potrebno detektovati male promene u temperaturi, od na primer samo 0.01 °C. Tačnost termistora je oko desetak puta veća od tačnosti termopara postižući pri istim uslovima oko ±0.1 °C.

Od termistora samo platinski RTD može da ima bolju tačnost. Prednosti termistora su male fizičke dimenzije i velika nominalna otpornost. Male dimenzije doprinose brzom odzivu, a velika otpornost smanjuje uticaj (smanjuje grešku) otpornosti priključaka. Zbog velike osetljivosti termistor je veoma nelinearan. Ima nekoliko proizvođača čiji termistori pokazuju vrlo dobro poklapanje sa datim podacima (tabelama). Pojedini termistorski elemenenti imaju logaritamsku karakteristiku trećeg reda, pa kombinacija termistora sa pozitivnim i negativnim temperaturskim koeficijentom može da ima vrlo linearnu karakteristiku.

Termistori se mogu koristiti u temperaturnom opsegu od -50 °C do +100 °C. Osim ograničenog temperaturskog opsega, drugi nedostatak termistora je što su jako osetljivi na udare. Zato pri rukovanju i montaži treba voditi računa da ne dođe do potresa, jer se time smanjuje njihova tačnost, a može doći i do njihovog uništenja.

Pošto je termistor jedna vrsta otpornika, on se može meriti na više načina. Ako se koristi strujna pobuda, meri se napon, a ako je pobuda naponska, pravi se naponski delitelj sa fiksnim otpornikom. U oba slučaja, struja se propušta kroz merni elemenat, što dovodi do unutrašnje disipacije snage u termistoru, a ovo dalje do sopstvenog zagrevanja i povećanja temperature samog elementa i greške u merenju. Kao opšte pravilo, greška uzrokovana samozagrevanjem termistora, može se proceniti ako se specificirana unutrašnja snaga disipacije podeli sa 8 mW, čime se dobija porast temperature u °C. Ovo pravilo važi za male termistore u obliku perlice u termički provodnoj okolini, kao što su ulje ili voda. U svakom slučaju, da bi se dobila što veća tačnost, veličina pobude mora biti što manja.

 

Otporni temperaturni senzori (RTD)


Kao i termistori, RTD (Resistance Temperature Detector) menja svoju otpornost u zavisnosti od temperature. Za njegovu konstrukciju se mogu upotrebiti razni materijali. U praksi se pokazalo da je za to platina najpogodnija, a može se upotrebiti bakar ili naročito volfram za merenje vrlo visokih temperatura. RTD uvek ima pozitivan temperaturski koeficijent i malu nelinearnost. Radi što veće tačnosti, mora se upotrebiti korekcija polinomom trećeg reda. Mnogi sistemi za akviziciju podataka imaju ugrađen ovaj tip linearizacije.

RTD se pravi od namotaja žice ili metalnog filma. Ovi senzori, ako su napravljeni od metalnog filma, imaju brz odziv, jevtiniji su i imaju veću otpornost od namotanih. Zbog svoje velike otpornosti, RTD ima malu grešku konačne otpornosti priključnih krajeva. Međutim, i visokootporni RTD zahteva veliku pažnju za smanjivanje otpornosti priključaka. Isto tako, zbog upotrebe pobudne struje pri merenju, samozagrevanje RTD-a može da ima uticaja na tačnost merenja. Kako je disipaciona konstanta RTD-a oko deset puta veća od termistora, to se procena povećanja temperature (u °C)  može dobiti deljenjem unutrašnje snage disipacije sa 80 mW. Ovo je opšte pravilo, koje važi za RTD u provodnom fluidu (ulju ili vodi).

Platinski RTD se proizvodi sa otpornostima od 100, 200 ili 1000 Oma. Metal-film otporni temperaturski detektori od 100 Oma su veoma popularni, a najčešće se sreće pod imenom Pt-100. On ima osetljivost od oko 0,4 Oma/°C. Zbog male otpornosti ovog senzora i male osetljivosti, on zahteva upotrebu mosta za merenje.

 

Poluprovodnički temperaturni senzori


Ovi senzori su proizvod savremene tehnologije silicijumskih integrisanih kola, pa se zbog toga još nazivaju Si senzorima. Silicijumski senzori se sastoje od integrisanih elektronskih kola koja koriste temperaturske osobine aktivnih poluprovodničkih spojeva. Svi senzori mogu da budu sa strujnim ili sa naponskim izlazima. U oba slučaja izlazni signal je proporcionalan apsolutnoj temperaturi. Amplituda izlaznog signala je relativno velika i linearna, pa se interpretacija signala vrši bez teškoća.

Jedan Kelvin generiše struju od oko 1 µA, tako da na sobnoj temperaturi (25 °C) struja iznosi 298 µA. Ova struja se pomoću poznatog otpornika može konvertovati u napon.

Temperaturni opseg Si senzora se kreće od -50 °C do +150 °C. Stabilnost i tačnost ovih senzora je dovoljno dobra da omogućava očitanja sa rezolucijom od ±0.5 °C. Takođe se lako postiže rezolucija od 0.1 °C. Ovi senzori su idealni za merenje temperature referentnog spoja pri merenju sa termoparovima.

U praksi se često upotrebljavaju LM335 (NS) ili AD590 (Analog Devices), itd.

 

Senzori naprezanja, pritiska, sile, pozicije, pomeranja i nivoa


Ovi senzori reaguju na fizičko pomeranje i/ili kretanje. Najčešće korišćene vrste su poluprovodničke i otporne merne trake (Strain Gauge), pretvarači linearnog pomeraja u napon (LVDT), otpornički potenciometri i kapacitivni senzori. Mada se svaki od ovih senzora zasniva na različitim principima, izlazni signali kod svih senzora su napon, struja ili impedansa. Ovi signali su direkno ili indirektno izraženi veličinom analognog napona. Zato se sve opisane tehnike za merenje odnose i na ove pretvarače.

Senzori koji zahtevaju spoljnu pobudu u principu smanjuju tačnost merenja. Veća pobuda daje i veći nivo izlaznog signala. Međutim, veća pobuda povećava unutrašnju disipaciju snage i grešku merenja čak i kod mehaničkih pretvarača. Svaki pretvarač ima svoj optimalni nivo pobude.

 

Senzori protoka, brzine i broja događaja


Protok i brzina se mogu meriti na više načina: uz pomoć otpornih, piezoelektričnih, termičkih, i drugih pretvarača. Kao što je rečeno, svi metodi u krajnjoj liniji daju kao izlaz analogni napon, struju ili impedansu. Tipovi pretvarača kao što su npr. rotacioni koderi (Shaft Encoders), turbine, optički i magnetski senzori, imaju digitalne ili impulsne izlaze. Brzina ili broj događaja se može odrediti korišćenjem digitalnih brojača i frekvencmetara.

 

Senzori intenziteta svatlosti i hemijskih reakcija


Ovi parametri se sreću kod merenja gustine, pH faktora i u spektroskopiji. Pretvarači se karakterišu velikom izlaznom impedansom. Svetlosni senzori se ponašaju kao strujni izvori, dok se hemijski senzori ponašaju kao naponski izvori sa velikom rednom otpornošću. U većini slučajeva signali iz ovih senzora se ne mogu direktno obrađivati standardnim sistemima za akviziciju. Čak i savremeni pojačavači sa programabilnim pojačanjem (PGA), koji imaju izvanredne karakteristike, nisu adekvatni za direktnu obradu ovih signala. Zato mnogi proizvođači kao sastavni deo pretvarača imaju i sklop za obradu (pojačanje) signala. Izlazni signali iz takvih komponenata su dovoljno velikih amplituda, da mogu, kao i drugi signali, da se priključe na standardni sistem za akviziciju.

Signali malih struja se dovode u predpojačavače sa FET ulazom, koji rade kao strujno-naponski pretvarači (transimpedansni pojačavači). Poznato je da konačne ulazne struje polarizacije pojačavača utiču na grešku pri čitanju signala. Pojačavači sa FET ulazima imaju veoma male struje polarizacije, manje od 1 pA (10 ili 100 fA), pa se mogu upotrebiti za pojačanje ovako malih signala.

Naponski izvor velike impedanse se takođe pojačava pomoću pojačavača sa FET ulazima. Operacioni pojačavači se pritom konfigurišu kao neinvertujući naponski pojačavači. Time se dobija ulazna impedansa reda 1014 W, što je dovoljno za pojačanje signala iz pretvarača velikih impedansi.

 

Otporni senzori


Otporni senzori se obično mere uključivanjem u tzv. Vitstonov most. Most je simetrično kolo sa četiri elementa koje poboljšava sposobnost sistema da detektuje vrlo male promene u senzoru. Ovaj tip senzora može da se postavi u 1, 2 ili u 4 grane mosta, s tim da se preostale grane mosta popune fiksnim otpornicima. U praksi se odomaćio izraz: "most sa jednim senzorom ili četvrt-most", "polu-most", ili "pun most". Na dijagonali mosta javlja se diferencijalni naponski signal, kada usled tempterature ili pritiska primarni senzorski otpornici menjaju svoje vrednosti u odnosu na nominalne. Pobuda pretvarača, kao i potreba za ubacivanjem dodatnih komponenata mosta, može da se obezbedi na panelima za priključenje signala. Iako se može koristiti i naponska i strujna pobuda, ova druga je generalno pogodnija. Ovo je uglavnom zbog toga što strujna pobuda obezbeđuje veću linearnost izlazne karakteristike, i što olakšava interpretaciju podataka. ED sistemi imaju strujne izvore sa podešavanjem, koji se mogu optimizovati prema tipu pretvarača kojim se meri.

Slike koje su ovde predstavljene prikazuju neke od najopštijih konfiguracija elemenata otpornog mosta. Dodatni otpornici koji upotpunjuju most treba da budu vrlo velike preciznosti (tipično, 0.05%). Najvažnija karakteristika elemenata koji čine most je njihova stabilnost. Početna nepreciznost može da se kalibriše ili softverski kompenzuje, ali nestabilnost se uvek javlja kao greška.

Pretvarači, kao što su merne trake i RTD senzori, imaju relativno malu osetljivost. To znači da je promena otpornosti mala za datu promenu ulaznog parametra. Jednostavno merenje promene napona (usled strujne pobude) na davaču nije moguće. Ne samo što je promena napona mala, nego ovo predstavlja opterećenje za mirni (IR) napon davača. Mirni napon uveliko ograničava pojačanje koje može da se koristi da pojača naponsku promenu. Izložićemo ovaj koncept detaljnije. U osnovi, sistem za akviziciju podataka može da meri samo napon. Na sreću, kao što smo pomenuli, svi drugi tipovi signala mogu da se transformišu u napone. Da bismo pretvorili promenljivu otpornost u napon, treba samo da je pobudimo sa nekom strujom. Napon na otporniku je tada I×R. Slika 3. (a) prikazuje osnovnu ideju.

U primeru koristimo 100-Omski RTD na bazi platine. Da bi se kontrolisalo unutrašnje samozagrevanje, nivo pobude je obično ograničen na 2 mA. Uzimajući da je osetljivost ovakvog tipa elementa oko + 0.4 Oma /°C, onda će izlaz biti oko 0.8 mV/°C. Ovo je zaista mali signal koji zahteva pojačanje. Bilo bi dobro da se signal pojača 100 ili 1000 puta, kako bi se najbolje iskoristio čitav opseg A/D konvertora (obično 5 ili 10 V). Međutim, mirni napon na RTD-u je 2 mA × 100 Oma = 0.2 V. Ovo ograničava najveće pojačanje na 10 puta, kada se koristi asimetrični spoj. Tako, u 12-bitnom sistemu, najmanja promena temperature koja se može detektovati iznosi 0.5 °C. Za razliku od ovog modela, prikazana mosna kola uravnotežuju fiksni ili mirni pad napona, omogućavajući veće pojačanje signala razlike. Tako se dobija detekcija malih promena od svega 0.005 °C.

Uticaj otpornosti provodnika treba takođe uzeti u obzir. Izlazni napon je proporcionalan zbiru RTD otpornosti i otpornosti provodnika (RL). U mnogim aplikacijama ovaj uticaj može biti veliki. Slika (B) predlaže jedno rešenje. To je tzv. Kelvinov spoj ili spoj sa četiri priključka. Otpornost žice ne može da se eliminiše, ali ova merna tehnika uveliko smanjuje njen uticaj. Ideja je da se spoje dva provodnika na svaki kraj mernog senzora. Jedan provodnik je priključen za strujni izvor, a drugi meri napon na priključku. Struja je u ispitnom ili mernom provodniku vrlo mala i može se uzeti da je nula, zbog vrlo velike ulazne otpornosti sistema za akviziciju. Tako neće doći do pada napona na ispitnim linijama. Treba uočiti da pod ovim uslovima padovi napona u pobudnim linijama nisu u mernom kolu.

Najčešći otporni senzori su sa jednim ili sa četiri otporna elementa. Za povezivanje davača sa jednim elementom koristi se dvožična ili trožična merna konfiguracija. Davač ima otporni element, koji je izložen delovanju određene fizičke veličine, pod čijim uticajem on menja svoju vrednost. U davačima sa četiri elementa, sva četiri otpornika reaguju na mereni parametar. Kao što se može očekivati, ova konfiguracija pruža četiri puta veću osetljivost od mosta s jednim elementom. Pored toga, most sa četiri elementa ima i bolju linearnost odziva.

Dvožični most je vrlo jednostavan, ali postoji potencijalna mogućnost uticaja redne otpornosti provodnika. Kao što se može videti na sledećoj slici, otpornost provodnika ne može da se odvoji od otpornosti pretvarača. Zbog toga se ovakva konfiguracija obično ne koristi u aplikacijama koje zahtevaju visoku tačnost.

Trožični most zahteva dodatni provodnik koji treba da se vodi do senzora, pa ipak on obezbeđuje nekoliko vrlo važnih prednosti. Ako napravimo pretpostavku da su dva provodnika koji vode struju do senzora od istog materijala i približno iste dužine, mnogi potencijalni izvori grešaka će biti kompenzovani.

Na sledećoj slici može se videti da je jedna otpornost provodnika u gornjoj grani mosta, dok je druga otpornost provodnika u donjoj grani. Rezultat toga je da je uglavnom eliminisan uticaj otpornosti provodnika. Međutim, kada se koriste dugački provodnici (na primer preko 30 metara) ili se zahteva najveća moguća preciznost, može se koristiti softverska korekcija uticaja provodnika. Otpornost ispitnog provodnika je od vrlo malog značaja zato što je struja koja teče u provodniku vrlo mala. Zahvaljujući eliminisanju greške usled dužine provodnika i raspoloživim mogućnostima PC računara, ova konfiguracija je idealna za većinu aplikacija u sistemu za akviziciju podataka i merenje.

Poslednja slika prikazuje merni most sa četiri elementa. Ovde provodnici ne unose značajnu grešku. Oba spoljna provodnika napajanja su u rednoj vezi sa strujnim izvorom i tako ne utiču na pobudni nivo. Kao što je već navedeno, ovo kolo ima najveću osetljivost i najbolju linearnost, a ne zahteva dodatne otpornike za dopunjavanje konfiguracije mosta. Na žalost, složeni proces proizvodnje ovakvog tipa senzora ima za posledicu njegovu relativno visoku cenu.




Slika 6. Puni most ili most sa četiri elementa

  © 1982 - Electronic Design
  Makenzijeva bb-Pejton, Beograd
Tel:  +381 11 308 50 30
Fax: +381 11 308 50 31
Tel: 011 2 450 480
Tel: 011 308 74 59
   www.ed.rs
  ed@ptt.rs