Adquisición de datos

Fuentes y sistemasEditar

La adquisición de datos comienza con el fenómeno físico o la propiedad física que se va a medir. Algunos ejemplos son la temperatura, la intensidad de la luz, la presión del gas, el flujo de fluidos y la fuerza. Independientemente del tipo de propiedad física que se vaya a medir, el estado físico que se va a medir debe transformarse primero en una forma unificada que pueda ser muestreada por un sistema de adquisición de datos. La tarea de realizar estas transformaciones recae en unos dispositivos llamados sensores. Un sistema de adquisición de datos es un conjunto de software y hardware que permite medir o controlar las características físicas de algo en el mundo real. Un sistema de adquisición de datos completo consta de hardware DAQ, sensores y actuadores, hardware de acondicionamiento de señales y un ordenador que ejecuta el software DAQ. Si la temporización es necesaria (como en el caso de los sistemas DAQ en modo evento), se requiere un sistema de temporización distribuida compensada por separado.

Un sensor, que es un tipo de transductor, es un dispositivo que convierte una propiedad física en una señal eléctrica correspondiente (por ejemplo, galga extensométrica, termistor). Un sistema de adquisición para medir diferentes propiedades depende de los sensores adecuados para detectar dichas propiedades. El acondicionamiento de la señal puede ser necesario si la señal del transductor no es adecuada para el hardware DAQ que se utiliza. En la mayoría de los casos, puede ser necesario filtrar, modelar o amplificar la señal. Otros ejemplos de acondicionamiento de la señal pueden ser la terminación del puente, la provisión de excitación de corriente o tensión al sensor, el aislamiento y la linealización. Para la transmisión, las señales analógicas de un solo extremo, que son más susceptibles al ruido, pueden convertirse en señales diferenciales. Una vez digitalizada, la señal puede codificarse para reducir y corregir los errores de transmisión.

Hardware de DAQEditar

El hardware de DAQ es lo que suele hacer de interfaz entre la señal y un PC. Puede ser en forma de módulos que se conectan a los puertos del ordenador (paralelo, serie, USB, etc.) o tarjetas conectadas a ranuras (bus S-100, AppleBus, ISA, MCA, PCI, PCI-E, etc.) en una placa base de PC o en una caja modular (CAMAC, NIM, VME). A veces se necesitan adaptadores, en cuyo caso se puede utilizar una caja de conexiones externa.

Las tarjetas DAQ suelen contener componentes múltiples (multiplexor, ADC, DAC, TTL-IO, temporizadores de alta velocidad, RAM). Estos son accesibles a través de un bus por un microcontrolador, que puede ejecutar pequeños programas. Un controlador es más flexible que una lógica cableada, pero más barato que una CPU, por lo que se puede bloquear con simples bucles de sondeo. Por ejemplo:Esperar un trigger, iniciar el ADC, buscar la hora, esperar a que el ADC termine, mover el valor a la RAM, conmutar el multiplexor, obtener la entrada TTL, dejar que el DAC proceda con la rampa de voltaje.

Controladores de dispositivos DAQEdit

Los controladores de dispositivos DAQ son necesarios para que el hardware DAQ funcione con un PC. El controlador de dispositivo realiza escrituras y lecturas de registro de bajo nivel en el hardware, mientras que expone la API para el desarrollo de aplicaciones de usuario en una variedad de programas.

Dispositivos de entradaEditar

  • Escáner 3D
  • Convertidor analógico-digital
  • Convertidor de tiempo adigital

HardwareEdit

  • Medición y control automatizados por ordenador (CAMAC)
  • Ethernet industrial
  • Ubicación industrial
  • Extensiones LAN para instrumentación
  • Controlador de interfaz de red
  • PCI eXtensions for Instrumentation
  • VMEbus
  • VXI

Software DAQEdit

El software DAQ especializado puede entregarse con el hardware DAQ. Las herramientas de software utilizadas para construir sistemas de adquisición de datos a gran escala incluyen EPICS. Otros entornos de programación que se utilizan para construir aplicaciones DAQ incluyen la lógica de escalera, Visual C++, Visual Basic, LabVIEW y MATLAB.

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