La principal razón para elegir fuentes de alimentación duales para sensores es cumplir con los requisitos de integridad de la señal, condiciones de funcionamiento del circuito y precisión de la medición. Esto incluye los siguientes aspectos:
Algunos sensores (como los de vibración, sonido y aceleración) emiten señales bidireccionales, lo que significa que fluctúan por encima y por debajo del punto de referencia cero (voltajes positivo y negativo). Si solo se utiliza una fuente de alimentación, la señal de semiciclo negativo se truncará, lo que provocará distorsión. En este caso, el uso de fuentes de alimentación positivas y negativas (como ±5 V, ±12 V) para proporcionar voltajes simétricos permite que la señal fluctúe centrada en 0 V, conservando la información completa de las mitades positiva y negativa para evitar la distorsión de la señal.
Muchos sensores integran amplificadores operacionales o circuitos analógicos para la amplificación o el procesamiento de señales en sus circuitos internos. Estos dispositivos requieren fuentes de alimentación positivas y negativas para lograr:
Diseño de circuito simplificado: En un sistema de fuente de alimentación única, al procesar señales de CA, se requiere una "tierra virtual", lo que añade ruido y complejidad al diseño. Si bien las fuentes de alimentación positivas y negativas utilizan la "tierra" (0 V) como punto de referencia, sin necesidad de circuitos de polarización adicionales, esto simplifica el diseño y reduce el ruido.
Maximización del rango dinámico: muchos sensores de alto rendimiento y amplificadores operacionales requieren fuentes de alimentación duales para utilizar completamente su rango de entrada/salida, evitar la distorsión no lineal y mejorar la linealidad y el rango dinámico del sistema.
El diseño de doble fuente de alimentación reduce la interferencia de ruido de modo común. El ruido de modo común se refiere a la diferencia de voltaje entre dos líneas de señal a tierra. El uso de fuentes de alimentación positivas y negativas puede reducir eficazmente esta diferencia de voltaje, reduciendo así la interferencia de ruido de modo común. Especialmente en entornos industriales, una fuente de alimentación simétrica ayuda a mejorar la relación señal-ruido de la señal.
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