UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENCIÓN LAT LATACUNGA Instrumentación Mecatrónica Nombre: Clinton Semanate Fecha: Fecha: 19/11/2015
Cnsu!ta S"t#are $e A$%uisición $e Dats A$%uisición $e Dats La adqu adquis isic ició ión n de dato datos s (!" (!"## es el $roc $roces eso o de medir medir con una una %C un &enómeno el'ctrico o &sico como )olta*e+ corriente+ tem$eratura+ $resión o sonido, -n sistema !" consiste de sensores+ hard.are de medidas !" una una %C con con so&t so&t.a .are re $ro $rora rama mabl ble, e, Com$ Com$ar arado ados s con con los los sist sistem emas as de medida medidas s tradic tradiciona ionales les++ los sistem sistemas as ! !" " basado basados s en %C a$ro)e a$ro)echa chan n la $ote $otenc ncia ia del del $roc $roces esam amie ient nto+ o+ la $rod $roduc ucti ti)i )ida dad+ d+ la )isu )isual ali iac ació ión n las las habi habili lida dade des s de cone conect cti) i)id idad ad de las las %Cs %Cs est estnd ndar ares es en la indu indust stri ria a $ro$orcionando una solución de medidas ms $otente+ 3e4ible rentable, (nstrument+ 2015#
Partes $e un Sistema DA&
Función $e !a PC en un Sistema DA& -na %C con so&t.are $roramable controla la o$eración del dis$ositi)o !" es usad usada a $ara $ara $roc $roces esar ar++ )isu )isual ali iar ar alma almace cena narr dato datos s de medi medida da,, i&erentes ti$os de %Cs son usadas en di&erentes ti$os de a$licaciones, -na %C de escr escrit itor orio io se $ued $uede e util utili iar ar en un labo labora rato tori rio o $or $or su $ode $oderr de $rocesamiento+ una la$to$ se $uede utiliar $or su $ortabilidad o una %C industrial se $uede utiliar en una $lanta de $roducción $or su robuste,
Cm'nentes Cm'nentes $e S"t#are en un Sistema DA& S"t#are Cntr!a$r Cntr!a$r
6l so&t.are controlador o&rece al so&t.are de a$licación la habilidad de interactuar con un dis$ositi)o !", Sim$li7ca la comunicación con el dis$ositi)o !" al abstraer comandos de hard.are de ba*o ni)el $roramación a ni)el de reistro, 8eneralmente+ el so&t.are controlador !" e4$one una inter&a de $roramación de a$licaciones (!%# que es usada en un entorno de $roramación $ara construir so&t.are de a$licación,
S"t#are $e A'!icación 6l so&t.are de a$licación &acilita la interacción entre la %C el usuario $ara adquirir+ analiar $resentar datos de medidas, %uede ser una a$licación $reconstruida con &uncionalidad $rede7nida o un entorno de $roramación $ara construir a$licaciones con &uncionalidad $ersonaliada, Las a$licaciones $ersonaliadas eneralmente son usadas $ara automatiar mlti$les &unciones de un dis$ositi)o !"+ realiar aloritmos de $rocesamiento de se;ales mostrar inter&aces de usuario $ersonaliadas,
('cines $e S"t#are $e A$%uisición $e Dats Cntr!a$r NI)DA&m* + S"t#are $e Ser,icis $e Me$i$a N!"m4+ un so&t.are de adquisición de datos (!"# de alto rendimiento de hilos mlti$les $ara easurement ? !utomation 64$lorer (>!@#+ el !" !ssistant LabA6< Sinal64$ress L6,
Am-ientes $e Desarr!! $e A'!icacines 'ara A$%uisición $e Dats
Sistemas $e Desarr!! $e La-VIE. LabA6<+ un ambiente estndar abierto $ara medidas automatiación+ es un lenua*e de desarrollo r7co &cil de usar $ara construir r$idamente sus a$licaciones de adquisición de datos,
La-VIE. Si/na!E*'ress !dquiera+ analice $resente datos r$idamente desde cientos de dis$ositi)os e instrumentos de adquisición de datos+ sin $roramación+ usando LabA6< Sinal64$ress,
La-.in$#sTM0CVI
Si usted $re7ere el desarrollo en !NS C+ Lab
Measurement Stu$i %ara el desarrollo de a$licaciones en Aisual Studio+ incluendo Aisual CB ,N6+ Aisual Dasic ,N6+ Aisual Dasic E,0 Aisual C+ >easurement Studio es un con*unto de controles de inter&a de usuario+ herramientas+ bibliotecas que le audan a realiar o$eraciones de 6/S analóica+ diital de tem$oriación en todos los dis$ositi)os de adquisición de datos de National nstruments,
T1cnicas $e Puesta a Tierra %uesta a tierra sini7ca el aterramiento &sico o la cone4ión de un equi$o a tra)'s de un conductor hacia tierra, La tierra est com$uesta $or muchos materiales+ los cuales $ueden ser buenos o malos conductores de la electricidad+ $ero la tierra como un todo+ es considerada como un buen conductor, %or esta raón como $unto de re&erencia+ al $otencial de tierra se le asume cero, La resistencia de un electrodo de tierra+ medido en ohmios+ determina que tan r$ido+ a que $otencial+ la enera se equi$ara, e esta manera+ la $uesta a tierra es necesaria $ara mantener el $otencial de los ob*etos al mismo ni)el de tierra, (Goit+ 2015# 6n sntesis+ los Sistemas de %uesta a ierra nos $roteen de Sobretensiones (%erturbaciones#+ de manera de arantiar: • •
%rotección al $ersonal a los equi$os, Fi*ar un $otencial de re&erencia nico a todos los elementos de la instalación,
%ara cum$lir con esto+ las redes de tierra deben tener 2 caractersticas $rinci$ales: • •
Constituir una tierra nica equi$otencial, ener un ba*o )alor de resistencia,
Se aclara que la resistencia del suelo )ara con la tem$eratura+ la humedad la acumulación de sales,
E!ements %ue "rman una 'uesta a tierra ! los elementos que &orman el con*unto de una $uesta a tierra los $odemos clasi7car de la siuiente &orma: (
•
ierra: Necesitamos un terreno que ser ca$a de disi$ar las eneras que $ueda recibir, oma de tierra: 6sta es la instalación de cone4ión a tierra+ consta de las siuientes $artes:
•
• •
•
6lectrodos o $icas (tambi'n llamados *abalinas#: %artes metlicas enterradas, Lnea de enlace con tierra: Conductor conectado a los electrodos, Dornes de $uesta a tierra: cone4ión entre la lnea de enlace los distintos conductores de $rotección, Conductores de $rotección: unen los distintos $untos de la instalación con la lnea de enlace,
Ti's $e tierras 6l sistema a tierra se di)ide en tres+ di&erencindolos de la siuiente manera,
Sistema a tierra $e crriente a!terna 6s el ms comn+ que la $odemos encontrar en edi7cios+ hoares+ $roducida $or la di&erencia de )olta*e o corriente que tienen los circuitos el'ctricos que traba*an con este )olta*e alterno, 6*em$los • • • • •
uchas el'ctricas, Ge&rieradores, rans&ormadores, !$aratos de telecomunicaciones, La)adoras,
Sistema a tierra $e crriente cntinua 6sta la encontramos en toda la in7nidad de equi$os electrónicos que e4isten+ de iual &orma se $roduce $or la di&erencia de )olta*es o corrientes en estos circuitos, 6*em$lo ar*etas electrónicas+ que e4isten en com$utadores+ )ideo*ueos+ %LC (Controladores Lóicos %roramables#+ sistemas I> (nter&a Iumano >quina#,
Sistema a tierra e!ectrst2tica 6ste ti$o de tierra es mu $eculiar debido a que lo encontramos es$ec7camente en tanques de almacenamiento+ trans$orte o tratamiento+ se $roduce $or la interacción del 3uido (caras el'ctricas o J# con su contenedor (caras el'ctricas ó J#+ $or lo eneral cara (J#, 6*em$lo anques $ara almacenar o tratar crudo+ combustibles+ ases+ sustancias qumicas+ etc, 6l $ro$ósito de se$arar estos tres ti$os+ es $ara reducir al mnimo los da;os+ tanto &sicos como materiales+ con ello las $'rdidas económicas+ esta inde$endiación de las tierras+ se a$lican ms en el sector industrial+ en los
tableros de control que monitorean+ su$er)isan los distintos $rocesos que in)olucran mantener o$erati)a una industria,
Muestre $e Dats 6s el $rocedimiento mediante el cual seleccionamos una muestra re$resentati)a de la $oblación ob*eto de estudio, (%into+ 2015# ! $esar de e4istir di&erentes &ormas de muestrear se;ales solo se traba*ar la &orma de se;al $eriódica que es la ms utiliada se describe mediante la relación: (Kcam$o+ 2015#
onde x ( n ) es la se;al en tiem$o discreto obtenida tomando muestras de la se;al anloa xa ( t ) cada seundos, 6l inter)alo de tiem$o entre dos muestras sucesi)as se denomina $eriodo de muestreo o inter)alo de muestreo, e donde (Kcam$o+ 2015# .
Fs se denomina &recuencia de muestreo esta dada en muestras $or
seundo, 64iste entonces una relación ente las )ariables
n y t de tiem$o discreto
contnuo dado $or:
%ara la se;al de tiem$o continuo
S la se;al es muestreada a una )elocidad Fs ( muestras / s ) se obtiene que:
6stableci'ndose una nue)a relación entre las &recuencias de la se;al la de muestreo+ dada $or:
donde
f se denomina &recuencia normaliada o relati)a, La se;al
xn ( t )
quedar entonces descrita $or: (Kcam$o+ 2015#
%ara la &unción x ( t ) + el rano de la &recuencia F oscila entre:
$ara &unciones sinusoidales en tiem$o discreto se tiene que
f oscila
entre:
denominado rano &undamental, e lo anterior se conclue que la di&erencia &undamental entre se;ales de tiem$o discreto se;ales en tiem$o analóico es el rano de )alores de las )ariables de &recuencia F y f , (Kcam$o+ 2015# ado entonces que la &recuencia m4ima de una se;al en tiem$o discreto es f =1 / 2 + los )alores m4imos de F $ara una )elocidad de muestreo Fs son:
Las se;ales &uera de este rano $odrn ser e)aluadas $rocesadas de manera equ)oca+ enerndose aliasin no deseados, %ara obser)ar el $roblema $odemos analiar el siuiente e*ercicio, (Kcam$o+ 2015# %ara las se;ales:
"ue son muestreadas a una )elocidad de
Fs= 40 Hz , Las se;ales en
tiem$o discreto son:
de donde se obser)a que las dos se;ales son similares o iuales, ado los )alores de las muestras corres$ondientes no $odemos saber si $roceden de x 1 o de x 2 cuando ambas se;ales son muestreadas a 40 m / s , %or lo tanto+ decimos que la &recuencia de la se;al uno (20 I# es un alias de la se;al dos (E0 I# cuando se muestrean a raón de 40 m / s + es ms todas las sinusoides
3i-!i/ra"4a5 nstrument+ N, (0 de 12 de 2015#, Adquisición de Datos, Kbtenido de htt$://...,ni,com/dataacquisition/.hatis/esa/ Kcam$o+ M, !, (20 de 12 de 2015#, Universidad Nacional de Colombia , Kbtenido de htt$://...,)irtual,unal,edu,co/cursos/sedes/maniales/0000O/leccio nes/ca$5leccP,htm %into+ >, (0 de 12 de 2015#, P-Coms , Kbtenido de htt$://...,maria$into,es/ecoms/muestreo,htm "uimica, (02 de 12 de 2015#, Quimica para Bachillerato, Kbtenido de htt$s://sites,oole,com/site/quimica$ara1erodebachillerato/escalas detem$eraturadensidad Goit+ !, (0 de 12 de 2015#, Monograas , Kbtenido de htt$://...,ni,com/dataacquisition/.hatis/esa/
