camara-matlab

Control para mediciones Goniométricas usando Matlab-Arduino
Presso, Matías
Instituto de Investigación en Tecnología Informática Avanzada, Universidad Nacional del
Centro de la Provincia de Buenos Aires

Posse, Carlos
Laboratorio de Acústica y Luminotecnia de la Comisión de Investigaciones
Científicas de la Provincia de Buenos Aires

Abstract
El presente trabajo se enfoca en el diseño deun
prototipo de control para un sistema de medición
automático destinado a estudiar fenómenos
físicos que dependen de la posición angular en el
espacio. El concepto de diseño hace énfasis en un
sistema que sea versátil y flexible, con el objetivo
que la herramienta propuesta sea utilizada en
distintos campos. El prototipo controla el
movimiento angular de un goniómetro, realiza elregistro y visualización de las mediciones. Para su
desarrollo se utilizó Matlab para la aplicación de
usuario y como plataforma de hardware una
tarjeta Arduino UNO.

movimiento para construir ángulos (Figura
1).

Palabras Clave
Goniómetro, control, medición angular, Matlab
Arduino

Figura 1: Goniómetros

1. Introducción
Para establecer las características en el
espacio de un fenómenofísico es necesario
realizar mediciones en función de la
posición angular. Existen casos donde es
crítico conocer la característica espacial de
un dispositivo que genera un determinado
fenómeno físico. Ejemplos de esto son: una
antena y su característica espacial de la
radiación electromagnética (directividad),
un micrófono y su directividad, o una
fuente lumínica y sus propiedades deradiación. Los transductores de forma
individual o en un arreglo, poseen una
característica espacial de la conversión
energética que realizan.
Los goniómetros son dispositivos utilizados
para realizar mediciones angulares. Poseen
una graduación, una estructura para sujetar
la pieza de estudio y los mecanismos de

Básicamente el procedimiento de uso de un
goniómetro consta de los siguientespasos:
se realiza el montaje de una muestra que
produce el fenómeno físico a estudiar, se
ajusta el punto central de la muestra donde
coinciden ambos ejes, luego a cierta
distancia se alinea con dicho centro el
punto central del sensor de lectura, se
realizan los ajustes de la muestra
(alimentación, excitación) y posteriormente
se realizan los movimientos combinados de
los ejes y seregistra para cada posición la
lectura de un sensor.
Dentro del esquema de la figura existen
variantes de acuerdo al tipo de fenómeno
que se estudie. Una variante posible es dar
movimiento al sensor mientras la muestra
se encuentra fija o incluso puede ser una
combinación de movimientos entre el
sensor y la muestra.
Otra variante que puede existir, es el
tamaño de la muestra y por ende lasdimensiones de la estructura del

goniómetro. Es decir, existen numerosas
variantes dependiendo del fenómeno a
estudiar. La motivación del presente trabajo
surge precisamente a partir del análisis de
uso
de
goniómetros
en
distintas
aplicaciones y campos de la ciencia. En
trabajos previos [1,3,4] se desarrollan
sistemas de medición como soluciones
particulares para aplicacionesespecíficas,
donde se automatiza el control del
movimiento y los registros de lectura. El
objetivo de este trabajo en una primera
instancia es proponer el diseño de un
sistema de medición general, que abarque la
mayor cantidad de casos particulares de
medición. El concepto de diseño es el de un
sistema modular dividido en bloques donde
se puedan reconocer tanto las etapas
comunes reutilizables oconfigurables y
aquellas que deben intercambiarse o
agregarse para una aplicación específica.
Una vez propuesto el sistema general, en la
segunda instancia se desarrolla un prototipo
para controlar las mediciones utilizando
Matlab y una tarjeta Arduino UNO. Matlab
como entorno de la aplicación para el
control y visualización de las mediciones,
mientras que Arduino UNO se utiliza como...