ADQUISICION DE DATOS UTILIZANDO INSTRUMENTACION VIRTUAL

Adquisición de datos usando instrumentación virtual
Una librería típica de instrumentación virtual como la de LABVIEW contiene instrumentos virtuales para controlar tarjetas de adquisición de datos comerciales. Estas tarjetas comerciales realizan funciones de conversión analógico-digital(A-D), de conversión digital-analógica (D-A), de entradas y salidas digitales (I-O), y de conteo ytemporización. Para usar las capacidades de estas tarjetas se deben efectuar procedimientos de configuración de “hardware” para lograr las ganancias y características de conversión de señales para la aplicación deseada.
Las tarjetas de adquisición de datos , tienen como tarea fundamental la de medición y generación de señales físicas, como ya sabemos esta señales físicas pueden ser generadas por untransductor y acondicionados por un sistema electrónico de acondicionamiento. El proceso completo de transducción, acondicionamiento electrónico, conversión de señales, entrada-salida y procesamiento digital a través de una computadora se ha ilustrado en forma detallada en los capítulos anteriores. Sin embargo, a manera de repaso, para lograr poner en perspectiva el concepto de instrumentación virtual,se ilustra en la figura 7.5.
Entradas analógicas
Al medir señales analógicas usando tarjetas de adquisición de datos se deben de considerar los siguientes factores que afectan la calidad de la señal cuan tizada por el sistema de conversión de señales: modo diferencial (dos alambres) o sencillo (un alambre con respecto a tierra), resolución, rango, frecuencia de muestreo y aislamiento y ruido.Entradas de modo sencillo están siempre referenciadas a un solo punto común (tierra) y esencialmente se usan cuando las señales son de alto nivel (mayores a 1V), cuando el alambrado es corto entre la fuente y la entrada (menos de 5 metros) y cuando todas las señales de entrada comparten una tierra común de referencia. Las entradas de modo diferencial tienen potenciales distintos con respecto atierra y ayudan a reducir o eliminar los errores de medición debido al ruido de modo común inducido en los alambres. Si se miden señales donde el criterio mencionado para el modo sencillo no se cumple, entonces es muy recomendable usar el modo diferencial para el sistema de adquisición de datos.
El rango se refiere a los valores de voltaje mínimo y máximo que el sistema de conversión de señales A-Dha de cuan tizar. Los sistemas de conversión A-D de las tarjetas comerciales, por lo general tienen un rango seleccionable a través del programa o plataforma tecnológica. Es importante considerar este rango para poder ajustar el rango dinámico del convertidor y lograr una resolución optima posible en el sistema.
La resolución es esencialmente la mínima definición de la señal analógica que esposible lograr con el número de bits del sistema de cuantizacion. Muchos fabricantes definen este parámetro como el numero de bits del sistema de conversión de señales, ya que directamente define el tamaño de los pasos de señal analógica que se pueden lograr en el sistema de cuantizacion. A mayor número de bits se pueden obtener una mejor resolución (mas pequeña), y se pueden detectar cambios devoltaje mucho mas pequeños. Este efecto se puede observar en la fig.
Efecto de cambio de resolución debido a la disminución del número de bits de cuantizacion para un sistema de conversión de señales
La ganancia se refiere a la atenuación o amplificación a que será sujeta la señal de entrada antes de ser digitalizada. Este parámetro que se puede seleccionar desde la plataforma tecnológica delsistema de instrumentación, controla efectivamente el rango dinámico del sistema de conversión de señales. La figura ilustra el efecto de reducir la ganancia de 2 a 1 en un sistema en donde el rango de la señales de entrada se mantiene de 1 a 10 Volts.
Reducción de la ganancia para un rango de 0 a 10 Volts en un sistema de adquisición de datos que tiene 3 bits.
En la práctica, el rango, el numero...