INSTITTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA INGENIERIA MECATRONICA PROGRAMACION PROGRAMAC ION AVANZADA UNIDAD 2 MANEJO DE PUERTOS INTEGRANTES AXEL MARIN HERNANDEZ JUAN CARLOS CRUZ BACA GUALBERTO GUALBERTO LAGUNAS LIMA JOEL ERNESTO
2.1 TEORÍA DE MUESTREO Y ADQUISICIÓN DE DATOS
MUESTREO
ADQUISICION DE DATOS Cuando
hablamos de adquisición de datos, nos referimos a tomar un valor analógico o digital (proveniente de sensores, interruptores, etc.), convertirlo a dato manipulable por la PC y almacenarlo en una dirección de memoria determinada. Si bien los sensores son externos, el dispositivo adquisidor puede ser interno (en forma de placa de expansión con entradas analógicas o digitales).
Empezaremos mencionando los distintos métodos de comunicación entre el elemento adquisidor interno y la PC:
Por
interrupciones: en este caso, un módulo o dispositivo (ya sea un puerto externo o elemento interno) posee cierta inteligencia que le permite informar al sistema acerca de nuevos datos entrantes. El módulo en cuestión produce una señal, el sistema operativo “interrumpe” momentáneamente sus operaciones en respuesta a esa señal ejecutando una rutina, que puede servir tanto para tomar datos de entrada como para producir una salida. través de Encuesta: en este caso, el sistema “consulta” al dispositivo acerca del estado de los datos, o toma directamente una lectura sin ninguna verificación. El dispositivo adquisidor adopta una actitud más bien pasiva, no reacciona a menos que el sistema provoque una operación de entrada o salida.
A
Los
componentes de los sistemas de adquisición de datos, poseen sensores adecuados que convierten cualquier parámetro de medición de una señal eléctrica, que se adquiriere por el hardware de adquisición de datos. Los datos adquiridos se visualizan, analizan, y almacenan en un ordenador, ya sea utilizando el proveedor de software suministrado u otro software. Los controles y visualizaciones se pueden desarrollar utilizando varios lenguajes de programación de propósito general como VisualBASIC, C++, Java, Pascal.
Los
lenguajes especializados de programación utilizados para la adquisición de datos incluyen LabVIEW, que ofrece un entorno gráfico de programación optimizado para la adquisición de datos, y MATLAB. Estos entornos de adquisición proporcionan un lenguaje de programación además de bibliotecas y herramientas para la adquisición de datos y posterior análisis.
SISTEMA DE ADQUISICION DE DATOS
El proceso de acondicionamiento y selección de la señal a adquirir, que puede ser suministrada por un sensor, la toma de muestras de esta señal, la conversión analógico/digital de dicha señal, realizada a frecuencia adecuada y la transferencia de esta información digital a un sistema que pueda procesarla (computador). La frecuencia de muestreo de las señales habitualmente es constante, pero en ocasiones las muestras de las señales son tomadas a intervalos irregulares, siempre bajo el control del computador que procesa la información.
Es
frecuente que la adquisición no se limite a una sola señal, sino a varias simultáneamente. En efecto, existen gran cantidad de aplicaciones en las que se precisa tomar gran numero de medidas.
Entenderemos por Sistema de Adquisición de Datos (abreviadamente SAD) al sistema electrónico utilizado para realizar la adquisición de datos, e incluye básicamente transductores (opcionalmente), circuitos de acondicionamiento de señal, multiplexores, circuitos de muestreo y retención y convertidores analógico-digitales .
La entrada del sistema son variables físicas, que una vez convertidas a señales eléctricas por medio de transductores, serán procesadas por los demás circuitos del S.A.D. El siguiente elemento es lo que denominaremos acondicionador de señal, que procesa analógicamente la salida del transductor para su posterior procesamiento.
En
la configuración de canales paralelos se tiene la máxima flexibilidad, ya que cada canal es independientemente muestreado y convertido, pudiendo realizarse incluso una adquisición auténticamente simultánea de todos los canales a la vez, cosa totalmente imposible en otra configuración.
Un SAD debería incluir los siguientes elementos:
1.
Sensores o transductor(es).
2. Amplificador/Acondicionador de señal.
3.
Filtro.
4. Multiplexor (MUX) analógico.
5. Circuito de muestreo y retención
6.
Convertidor analógico-digital (A/D).
7. Circuito digital programador-secuenciador.
Ejemplo 1 Tenemo s 300 señ ales a m on itorizar. Todas ellas de 4 by tes y qu eremo s g u a r d a r l a in f o r m a c i ón d e t o d o e l p r o c e s o c a d a s e g u n d o . ¿qué capacidad ha de tener el disco duro del PC servidor para tener un histórico de todo un año?
Tendríamos que tener una capacidad de 37,8 GB. Pero teniendo en cuenta que siempre se tiene que tener una copia de seguridad, esta capacidad la tendremos que multiplicar por dos y eso nos daría 75,7 GB
VENTAJAS Flexibilidad
de procesamiento, posibilidad de realizar las tareas en tiempo real o en análisis posteriores (a fin de analizar los posibles errores), gran capacidad de almacenamiento, rápido acceso a la información y toma de decisión, se adquieren gran cantidad de datos para poder analizar, posibilidad de emular una gran cantidad de dispositivos de medición y activar varios instrumentos al mismo tiempo, facilidad de automatización, etc.
