✍️ Sistemas de ADQUISICIÓN de DATOS

Término adquisición de datos DAQ 

👊   El término adquisición de datos (DAQ) suele usarse con frecuencia en sistemas en cuyas entradas desde los sensores están convertidas a la forma digital para procesamiento, análisis y exhibición en un ordenador. Por lo tanto, los sistemas contienen: sensores, cableado para conectar los sensores para el acondicionamiento de señal para llevar a cabo tal vez la filtración y la amplificación, la adquisición de datos del hardware para desempeñar funciones como conversión de entrada a formato digital y conversión de señales de salida al formato análogo para los sistemas de control, la computadora y el software de adquisición de datos. El software lleva a cabo análisis de las señales de entrada digitales. 

Dichos sistemas están también diseñados para ejercer funciones de control.

Computadora con tarjetas con clavijas

La siguiente figura muestra los elementos básicos de un sistema de adquisición de datos que utiliza tarjetas con clavijas con una computadora para el hardware de adquisición de datos.  👋

Sistema de adquisición de datos

😀   El acondicionamiento de señal anterior a las entradas de la tarjeta depende de los sensores involucrados, es decir, éste puede ser para termopares: amplificación, compensación de juntas frías y linealızación; para galgas extensométricas: puente de Wheatstone, suministro de voltaje para el puente y linealización; para RTDs: suministro de corriente, circuitería y linealización.

👉   Al seleccionar el tablero DAQ para usar los siguientes criterios se debe tomar en cuenta:

1. ¿Qué tipo de sistema de software de ordenador se está usando, es decir, Windows, MacOS?
2. ¿Qué tipo de conector es el conectado al tablero, es decir, PCMCIA para laptops, Nubus para MacOS, PCI?
3. ¿Cuántas entradas análogas se requerirán y cuales son sus rangos?
4. ¿Cuántas entradas digitales se requerirán?
5. ¿Qué resolución será requerida?
6. ¿Cuál es la velocidad de muestreo mínima requerida?
7. ¿Se requiere alguna señal de tiempo y conteo?

Elementos de un tablero DAQ

✊   La figura siguiente muestra los elementos básicos de un tablero DAQ. 

Elementos de tablero DAQ

💥   Algunos tableros serán designados sólo para manejar entradas/salidas análogas y otras entradas/salidas digitales.

Todos los tableros DAQ usan conductores, software suministrado por lo general por el fabricante del tablero con un tablero, para comunicar con la computadora y decirle qué ha sido insertado y como puede la computadora comunicarse con el tablero. Antes de que se pueda usar un tablero, se deben establecer tres parámetros. Estas son las direcciones de los canales de entrada y salida, el nivel de

interruptor y el canal a ser usado para el acceso de memoria directo. Con los tableros 'plug and play' para uso con el software Windows, estos parámetros son instalados por el software; de otra manera, los microinterruptores deben ser instalados en la tarjeta de acuerdo con las instrucciones en el manual provisto con el tablero.

💣   La aplicación del software puede usarse para ayudar en el diseño de los sistemas de medición y los análisis de datos. Como ejemplo del tipo de software de aplicación disponible, LabVIEW es un paquete de software de programación gráfica desarrollado por National Instruments para la adquisición de datos y control de instrumento. Los programas de LabVIEW son llamados instrumentos virtuales porque en apariencia y operación imitan instrumentos reales. Un instrumento virtual cuenta con tres partes: un panel frontal que es la interfase de usuario interactiva y simula el panel frontal de un instrumento que contiene control de mandos, botones para presionar y displays gráficos; un diagrama de bloque que es el código fuente para el programa con la programación hecha de manera gráfica al dibujar líneas entre los puntos de conexión en los iconos seleccionados en la pantalla de la computadora, y representación como icono y conector que puede ofrecer una representación gráfica del instrumento virtual si éste es requerido para su uso en otros diagramas de bloque.

Icono de entrada analógica: a) entrada sencilla, b) para muestreo desde una cantidad de canales

👀   La anterior figura el apartado a) muestra el icono seleccionado para un instrumento virtual donde una muestra análoga se obtiene desde un canal de entrada específico, una vez seleccionado el icono desde la paleta de Entrada Análoga. El dispositivo es el número de dispositivo asignado al tablero de DAQ, el 'canal' es la fuente de los datos, una 'muestra es una conversión análoga a digital', y 'limite alto' y 'limite bajo' son los limites de voltaje que se espera para la señal (el predeterminado es +10V y -10 V y al cambiar estos valores automáticamente cambia la ganancia del amplificador en el tablero de DAQ).

Si queremos una forma de onda para cada canal en una cuerda de canal designada luego el icono mostrado en la anterior figura b) puede ser seleccionado.  👾

Para cada canal de entrada se requiere un juego de muestras sobre un periodo, a una velocidad de muestreo especifica, y da una onda de salida que muestra cómo la cantidad análoga varía con el tiempo.

Al conectar otros iconos, por decir, el icono de arriba, un diagrama de bloque se puede construir y puede tomar las entradas desde una cantidad de canales análogos, muestreándolos en secuencia y desplegando los resultados como una secuencia de gráficos. El tipo de pantalla de panel frontal que tal

vez se tiene para una muestra de adquisición DAQ y pantalla se muestra en ésta otra figura. 

Al usar las flechas de arriba y de abajo los parámetros pueden cambiarse y se puede observar la pantalla resultante.  👆👇

Los instrumentos virtuales tienen una gran ventaja sobre los instrumentos tradicionales en los que el vendedor de un instrumento tradicional determina sus características e interfase mientras que con un instrumento virtual todos estos pueden definirse por el usuario y fácilmente cambiarse.

Escrito por Archie Tecnology