Download - Adquisicion de Datos

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Esquema típico de las entradas analógicas de una placa de
adquisición (DAQ) (Data Acquisition):
ADQUISICIO DE DA!OS
Los Data Loe!s" #uncionan de #o!ma independiente $ so%o se usa %a &C pa!a
'o%ca! %os datos adqui!idos(
Las ta!)etas DAQ" no ope!an de #o!ma independiente sino que necesitan de
una &C pa!a o*e!na!%as(
 
"U#!I$#E%O&:
En una DAQ suelen e'istir multiple'ores que se pueden conigurar de
distintas maneras:
+ Cone'ión dierencial (DI)* + Cone'ión reerenciada (reerenced single+ended* &SE) + Cone'ión no reerenciada (nonreerenced single+ended* &SE),
 
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
Conexión di#e!encia% /DI001" La tensión que se mide es %a di#e!encia ent!e %as tensiones ap%icadas a dos ent!adas ana%óicas(
En este caso e% ci!cuito exte!no $ %a DAQ no tienen una !e#e!encia com2n(
Esto es con'eniente especia%mente en sistemas que toman datos desde dispositi'os que est3n %oca%i.ados a muc4a distancia5 $a que p!o'ee me)o! inmunidad a% !uido(
"U#!I$#E%O&:
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
Conexión !e#e!enciada /6SE1" La tensión se mide !especto a un punto de masa com2n(
E% ci!cuito exte!no $ %a DAQ compa!ten %a misma !e#e!encia /AI7ND1( 7ene!a%mente se usa esta con#iu!ación cuando e% ni'e% de %a tensión de ent!ada es supe!io! a 8V $ %a distancia ent!e %a #uente de %a se9a% /e% senso!1 $ %a p%aca de adquisición es co!ta /menos de unos :;< met!os1(
$resenta la -enta.a de que se amplia la
cantidad de canales al do/le que en la
cone'ión dierencial,
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
Conexión no !e#e!enciada /N6SE1" E% ci!cuito exte!no $ %a ci!cuite!=a de %a DAQ no tienen un punto de masa com2n(
En este caso e% ci!cuito exte!no tiene una !e#e!encia com2n /AISENSE1 $ mient!as que %a DAQ tiene ot!a !e#e!encia /AI7ND1
Al igual que en la cone'ión &SE se
amplia la cantidad de canales al
do/le que en la cone'ión dierencial,
"U#!I$#E%O&:
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
Con e% amp%i#icado! se esca%a %a tensión a medi! pa!a ap!o'ec4a! %o me)o! posi*%e e% !ano de tensión de% con'e!so! A-D( As= se tienen distintas anancias
p!o!ama*%es(
 A% 'a!ia! %a anancia de% amp%i#icado! se o*tienen distintos !anos de medición"
El rango de una entrada analógica son los ni-eles de tensión (o de
corriente) m0'imo 1 mínimo que el con-ersor analógico a digital de la placa
de adquisición puede cuantiicar,
Así es com2n encontrar rangos de 3 a 435 o de +43 a 435* +6*75 a
6*75* etc* muc8as -eces selecciona/les de manera que el usuario eli.a la
opción que me.or se adapta a sus necesidades,
A"$#IICADO&:
 
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
Se enca!a de o*tene! un 'a%o! diita% de %a se9a% ana%óica ap%icada(
E% 'a%o! diita% o*tenido se %o denomina muest!a o sample,
E% tiempo ent!e sucesi'as muest!as se %o denomina recuencia de muestreo
Se uti%i.a como unidad Samples9segundo
en %ua! de >e!t.
CI&CUI!O S:
Es un ci!cuito de muest!eo $ !etención
?antiene %a tensión constante a %a ent!ada de% con'e!so! A-D du!ante e% tiempo que du!a %a con'e!sión
CO5E&SO& A9D:
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
#a cantidad de ni-eles /inarios que puede utili;ar el ADC para representar una
se<al se denomina =&esolución>,
#a resolución de entrada de un sistema de adquisición se especiica
com2nmente en =  
de /its> del con-ersor A9D, E)emp%o" @*its58 *its58*its5etc
CO5E&SO& A9D:
Cada 'a%o! muest!eado se !ep!esenta con un n2me!o diita%(
&a!a esto se di'ide e% !ano de% con'e!so! en 'a!ios ni'e%es $ a cada uno se %e asocia un n2me!o *ina!io(
12 S
 
E.emplo:
$ara una placa de adquisición con un con-, A9D de 46 /its 1 un rango de 75
tendremos:  Sensi*i%idad <V - :F< 85G mV
$ara una placa de adquisición con un con-, A9D de 46 /its 1 un rango de ? 75
tendremos: 
CO5E&SO& A9D:
"sample9s) en -e; de utili;ar el ; , 
La ma$o!=a de %as p%aquetas de adquisición mu%ticana% consisten de un so%o con'e!so! A-D $ un mu%tip%exo! de ent!ada que act2a como %%a'e pa!a
se%ecciona! a%uno de %os cana%es de ent!ada de% cua% se toman muest!as
&o! e)emp%o5 en una DAC de @ cana%es de ent!ada que tiene una especi#icación de 8 Hsamp%es-sec5 si se%eccionamos un so%o cana% de ent!ada este se!3
muest!eado a una #!ecuencia de 4asta 8 Hsamp%e -s5 si en cam*io muest!eamos : cana%es %a 'e%ocidad m3xima *a)a!3 a
< Hsamp%es-s po! cana%(
Frecuencia de muestreo (para medida de una frecuencia) = 2 * frecuencia mayor.
Frecuencia de muestreo (para ver el detalle de forma de onda) = 10 * frecuencia mayor.
CO5E&SO& A9D:
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
Las p%acas de adquisición de datos tienen una memo!ia en %as que se
a%macenan %as muest!as adqui!idas /o %as que 'an a se! ene!adas1
Una 'e. #ina%i.ada %a adquisición"
"E"O&IA DAQ:
&o! ot!a pa!te %a &C tend!3 un espacio de memo!ia pa!a !eci*i! %os datos de %a ta!)eta DAC(
?ient!as %a adquisición est3 en cu!so"
T!ans#e!encia de datos ent!e %a DAQ $ %a &C
 
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
USO DEL &IC8@0<< CO?O &LACAUSO DEL &IC8@0<< CO?O &LACA DE ADQUISICION DIDACTICADE ADQUISICION DIDACTICA
>ace! que cuando e% &IC !eci*a cie!ta o!den desde %a &C5 tome NJ muestras a una -elocidad de muestreo dete!minada5 en %ua! de toma! solo una muestra5 emu%ando as= una p%aca de adquisición come!cia%( Con esto se %o!a un dt #i)o ent!e muest!as $ %o su#icientemente peque9o pa!a !econst!ui! una se9a% /po! %o menos pa!a nuest!as ap%icaciones de <>.1
 AS&ECTOS  A TENE6 EN CUENTA
 
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
 
 Acondiciona! %a se9a% a medi! pa!a eliminar los
-alores negati-os
E% !ano de con'e!so! A-D es"   V K tensión de a%imentación   V K /<V K Ca=da en %os diodos de p!otección1
 
 
C!ea! una ap%icación tipo osci%oscopio que pueda most!a! dos cana%es ana%óicos( Adem3s se pide" + A!ea! cont!o%es de dispa!o pa!a o*tene! una 'isua%i.ación esta*%e( + ?edi! tensión e#ica.5 #!ecuencia $ T>D en cada cana%( + ?edi! des#asa)e ent!e %as tensiones de cada cana%( + A!ea! cu!so!es que pe!mitan medi! di#e!encias de tensión $-o tiempo( + Const!ui! %a cu!'a de %issa)ous(
EE&CICIOS $&O$UES!OS:
 
6ea%i.a! un ana%i.ado! de 'a!iaciones %entas de tensiónJ pa!a estudios de ca%idad de ene!=a e%ct!ica( Se pide que e% p!o!ama" + cada un seundo"
 ?ida %a tensión e#ica. de cada #ase(  ?uest!e %as #o!mas de onda en panta%%a $ e% dia!ama #aso!ia% de tensiones actua%i.ado( &a!a cada #ase $ cada seundo !ea%ice e% p!omedio de %os 2%timos 'a%o!es e#icaces medidos
+ cada un minuto"  7ua!de en un a!c4i'o de texto %a #ec4a5 4o!a $ e% p!omedio de %os 2%timos 'a%o!es e#icaces ante!io!mente p!omediados /4a*!3 un 'a%o! pa!a cada #ase1(  ?uest!e en un c4a!t como esta e'o%ucionando e% p!omedio de %os 'a%o!es e#icaces p!omedios( Indique en e% mismo c4a!t %os %imites V M @
EE&CICIOS $&O$UES!OS:
 
6ea%i.a! una ap%icación que pueda medi! e% espect!o de #!ecuencias de una ca!a mono#3sica de a%inea%(
EE&CICIOS $&O$UES!OS:
 
 
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
 
conocido
Ca!a! e% códio en e%
&IC
+ Existen 'a!ios p!o!amas pa!a ene!a! e% códio( ?&LAB5 pic*asic5 &IC C compi%e!5 etc(
+  Una 'e. c!eado e% p!o!ama /p!o$ecto1 en %enua)e conocido se ene!a un a!c4i'o que contiene e% p!o$ecto en códio de m3quina /(4ex1
+  Una 'e. c!eado e% a!c4i'o (4ex se %o !a*a en e% mic!ocont!o%ado!( >a$ dos #o!mas de 4ace!%o"
8( Con e% uso de una p%aca ca!ado!a de &IC $ un so#t de acue!do a esta p%aca( /e)emp%o" &%aca ca!ado!a PI0 SE6IAL so#t Winpic@(
( Con e% uso de un p!o!ama *oot%oade!J(
 
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
$rocedimiento para la carga de un nue-o programa el $IC 4B6773
Con un BootLoader pre-carado en el microcontrolador! eliminas el uso de una
 
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
$rocedimiento para la carga de un nue-o programa el $IC 4B6773
 
 en este caso en un mic!ocont!o%ado!5 pa!a pe!miti! un poste!io! mane)o $ actua%i.ación de sus p!o!amas inte!nos /firmware1 sin
necesidad de uti%i.a! p!o!amado!es /hardware1 espec=#icos(
Es deci!5 se uti%i.a un p!o!amado! /o quemado!1 de mic!ocont!o%ado!es una 2nica
-e; pa!a ca!a!%e e% mencionado Foot#oader* $ %ueo *asta con un peque9o so#tRa!e en %a &C pa!a cam*ia! e% #uncionamiento
de% sistema mediante %a ca!a de un nue'o p!o!ama (4exJ
 Todo se !ea%i.a mediante conexión a% puerto USF(
So#tRa!e pa!a ca!a! %a ap%icación" SioR(exe
 
¿Cómo funciona el Bootloader en nuestro PIC?  
Cuando el PIC se energiza consulta el valor de la tensión
de la entrada analógica “3” (in 3!
Si Tensión pin G V
E% *oot%oade! pe!mite e% cam*io de %a ap%icación
mediante e% so#t SIOW(EE
Si Tensión pin G V
Se e)ecuta %a ap%icación no!ma%mente
 
 
C!ea! una ap%icación tipo osci%oscopio que pueda most!a! dos cana%es ana%óicos( ?ida Tensión e#ica.5 #!ecuencia $ espect!o de amp%itud( A!eue cont!o%es de dispa!o que pe!mitan una co!!ecta 'isua%i.ación de %as #o!mas de onda(
E.ercicio 6:
 
6ea%i.a! un ana%i.ado! de !edes mono#3sico que muest!e tensión5 co!!iente $ potencia(
EE&CICIOS $&O$UES!OS:
INSTRUMENTACIÓN AVANZADAINSTRUMENTACIÓN AVANZADA
&LACAS DE ADQUISICIN DE DATOS&LACAS DE ADQUISICIN DE DATOS DIS&ONIBLES EN EL LABO6ATO6IODIS&ONIBLES EN EL LABO6ATO6IO
G ent!adas ana%óicas 6eso%ución 8 *its < HS-s 7anancias p!o!ama*%es sa%idas ana%óicas 8 *its /@GGS-s1 : ent!adas-sa%idas diita%es(