¿Qué debo saber para construir circuitos de interfaz de sensor (tanto opamp como circuito integrado)? ¿Cómo obtengo experiencia profesional en el área?

Generalmente, cualquier sensor tiene algo de ruido debido a su elemento transductor. Esa es la parte que convierte una cantidad o efecto físico medible en una señal eléctrica cruda, a menudo muy débil, antes de que se amplifique. Algunos pueden producir una señal muy limpia y otros no. Esta señal en bruto generalmente se amplifica de inmediato para protegerla del ruido impuesto por el entorno electromagnético circundante. Un método preferido es pasar la señal directamente a un amplificador operacional. Para limpiar el ruido del efecto de transducción, el circuito de búfer del amplificador operacional puede incorporar una red RC. Eso lo convierte en un filtro de paso bajo activo, así como un amplificador. La elección de dónde se establece la constante de tiempo RC o la frecuencia de ruptura del filtro depende de 1. el espectro de ruido de la señal sin procesar, 2. el uso final de la señal, 3. el efecto del retraso del filtro en su uso aguas abajo y 4 La frecuencia de muestreo de cualquier convertidor A / D que recibe la señal de limpieza amplificada. Cada uno establece sus propios límites sobre cómo se elige el RC. Debe establecerse por debajo de la frecuencia de muestreo A / D para evitar efectos de alias que hagan que el contenido de frecuencia más alta de la señal se muestre en los datos muestreados. El retraso del filtro es crítico en aplicaciones de ancho de banda alto, como los servos, porque un retraso total excesivo en la ruta de la señal del servo bucle limitará el ancho de banda estable del bucle cerrado del servo. Este también es un ejemplo de limitación de uso final. Finalmente, un sensor con una señal bruta relativamente limpia con un contenido mínimo de ruido de alta frecuencia puede funcionar con una frecuencia de rotura de filtro relativamente alta y un bajo retardo de filtro resultante. Cuanto más limpio sea el efecto de transducción, mejor y pagará dinero por esto.

Aquí hay algunas referencias.
Diseño de filtro de paso bajo de amplificador operacional – Google
Retardo de filtro de paso bajo – Google
Filtros anti-aliasing de paso bajo – Google
Retraso de filtro en servo loops – Google

Hay un buen trato con este tema, sería altamente preferible obtener algunos cursos en servo teoría y diseño de filtro de amplificador operacional. También es posible hacer algunos experimentos valiosos en casa en su propio banco.

Espero que esto te ayude a comenzar. Es un tema muy interesante.

Casi todos los sensores tendrán sus características de funcionamiento y requisitos de acondicionamiento de señal únicos. Si bien existen prácticas de diseño genéricas que se aplican ampliamente, los circuitos de interfaz de sensor específicos pueden ser muy especializados hasta el punto de aprender casi sobre la marcha, incluso para diseñadores experimentados.

Si tiene un requisito especial, recomendaría contratar a un diseñador profesional o preguntar en foros como este donde los participantes estarán encantados de ayudar.

Si desea aprender los conceptos básicos, un buen lugar para comenzar es con las hojas de datos del fabricante y las notas de la aplicación.