Il
segnale in uscita dal sensore, presumibilmente quello desiderato, prima di essere introdotto in un oscilloscopio o in qualsiasi altro sistema di registrazione o analisi del segnale, ha bisogno di essere condizionato. In particolare questo condizionamento pu? essere effettuato da un sistema dedicato che riceve il
segnale in uscita dal
sensore e poi lo ritrasmette all?elaboratore e che viene indicato come
charge mode (CM), oppure, come accade ormai per molti accelerometri, per mezzo di un microcircuito interno al
sensore stesso secondo la tecnologia ICP (marchio depositato dalla PCB). In entrambi i casi sopra citati si vuole invece ottenere un
segnale a bassa
impedenza che risulta essere meno suscettibile ai disturbi, per? mentre per gli ICP questo passaggio viene effettuato all?interno dell?accelerometro, per i CM non ? cos?. Allora usando questo tipo di sensori (Fig. 18) bisogna cercare di limitare al massimo le fonti di
rumore a cominciare per esempio, dall?utilizzo di cavi molto corti.
Figura 18: schema CM.Il sistema ICP presenta notevoli vantaggi; introdotto a partire dal 1967, i progressi in campo elettronico hanno fatto in modo di realizzare dei circuiti sempre pi? piccoli con caratteristiche sempre migliori. Questi circuiti, a seconda delle caratteristiche dell?accelerometro, altro non sono che amplificatori di carica o di tensione.
Lo schema (Fig. 19) della catena di misura ? molto semplice.
Figura 19: schema ICP.Il
segnale in uscita dal
sensore pu? essere trasmesso su due comuni cavi elettrici, spesso nella configurazione coassiale. Su di uno viene trasmessa l?alimentazione del
trasduttore e sull?altro il
segnale vero e proprio. C?? poi il sistema di alimentazione a corrente costante con una tensione compresa tra i 18 e i 30 VDC e infine il sistema di analisi. Il vantaggio pi? evidente ? il fatto che il
segnale in uscita ? gi? a bassa impedenza, per cui non si hanno problemi di trasmissione anche su lunghe distanze, riuscendo ad ottenere sempre un
segnale di buona qualit?. Inoltre il sistema ? molto compatto e richiede solo un alimentatore riducendone cos? anche i costi di installazione.
In Fig. 20 vengono illustrati i due diversi tipi di circuito ICP utilizzati a seconda del materiale piezoelettrico impiegato nel sensore.
Figura 20: tipi di circuiti ICP.Il cristallo di
quarzo avendo un capacit? veramente molto bassa produce in uscita una tensione molto elevata e quindi viene usato con un amplificatore di tensione di tipo MOSFET. Il guadagno dell?amplificatore allora determina la sensibilit? dell?accelerometro.
Dal punto di vista delle prestazioni questa configurazione ha un comportamento lineare fino ad alte frequenze (> 1 MHz) trovando cos? applicazione soprattutto nell?analisi degli urti.
I policristalli ceramici invece avendo in uscita una carica elevata sono accoppiati ad amplificatori di carica. Questo per? presenta degli svantaggi.
Prima di tutto un
amplificatore di carica risulta essere di dimensioni maggiori ed ha un costo elevato. Poi gli elementi capacitivi che lo costituiscono risultano essere dei filtri per frequenze maggiori di 50-100 kHz.
L?alimentatore necessario al funzionamento di questi sensori ? un normale alimentatore a corrente costante, alimentato a batterie o tramite la rete elettrica che produce una tensione tra 18 e 30 VDC. Un diodo o un circuito equivalente di regolazione, fanno si che effettivamente il valore della corrente in ingresso rimanga costante. Con alcuni alimentatori c?? anche la possibilit? di eliminare automaticamente la tensione di
bias.