Publication

MilliNewton & CentoNewton - réponse électrique

Thomas Maeder
2016
Rapport ou document de travail
Résumé

Résumé. Ce document décrit la cinétique de réponse électrique des capteurs de force MilliNewton-B et CentoNewton (toutes versions) utilisant l'électronique "moderne" à un seul amplificateur opérationnel, comparée au capteur MilliNewton-A utilisant un circuit différentiel basé sur un amplificateur double. La réponse électrique est testée en introduisant une perturbation à 1 kHz sur les entrées des amplificateurs, et les résultats sont comparés à des simulations et des calculs simplifiés. La valeur optimale de la de la capacité de filtrage d'amplification est ensuite discutée sur cette base, en fonction de la bande passante à assurer. Abstract. This document describes the electric response kinetics of MilliNewton-B and CentoNewton (all versions) force sensors, which use the "modern" electronics with a single operational amplifier, compared to the MilliNewton-A sensor, which uses a differential circuit based on a double amplifier. The electrical response is tested by introducing a 1-kHz perturbation on the amplifier inputs, and the results are compared to those of simulations and of simplified calculations. The optimal value for the amplification filtering capacitor is then discussed, basing on these results, as a function of the bandwidth that has to be ensured.

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Differential amplifier
A differential amplifier is a type of electronic amplifier that amplifies the difference between two input voltages but suppresses any voltage common to the two inputs. It is an analog circuit with two inputs and and one output , in which the output is ideally proportional to the difference between the two voltages: where is the gain of the amplifier. Single amplifiers are usually implemented by either adding the appropriate feedback resistors to a standard op-amp, or with a dedicated integrated circuit containing internal feedback resistors.
Amplificateur opérationnel
thumb|300px|Différents modèles d'amplificateurs opérationnels. thumb|300px|La représentation schématique d'un amplificateur opérationnel varie suivant les normes ANSI/IEEE et IEC 60617-13. Un amplificateur opérationnel (aussi dénommé ampli-op ou ampli op, AO, AOP, ALI ou AIL) est un amplificateur différentiel à grand gain : c'est un amplificateur électronique qui amplifie fortement une différence de potentiel électrique présente à ses entrées.
Amplificateur électronique
thumb|Un amplificateur audio à tubes. Un amplificateur électronique (ou amplificateur, ou ampli) est un système électronique augmentant la puissance d’un signal électrique. L’énergie nécessaire à l’amplification est tirée de l’alimentation électrique du système. Un amplificateur parfait ne déforme pas le signal d’entrée : sa sortie est une réplique exacte de l’entrée avec une amplitude majorée ou une impédance minorée. C'est donc un quadripôle actif à base d'un ou plusieurs composants actifs, le plus souvent des transistors.
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