Muestreo

CONTROL DIGITAL
LABORATORIO Nº1

Evidenciar algunos de los fenómenos relacionados con la adquisición y procesamiento de señales en tiempo discreto.

EQUIPOS NECESARIOS

* Un computador con LabView
* Una tarjeta de adquisición de datos
* Un osciloscopio con función de análisis espectral
* Un generador de señales con función de barrido de frecuencia.
* Elementos para unfiltro de señal de primer orden (implementación en amplificadores
Operacionales con frecuencia de corte ajustable entre 1Hz y 10Hz).

PUNTO 1

Adquisición y visualización de una señal en LabVIEW: genere una señal de frecuencia 1Hz y visualícela en LabVIEW. Mida el ruido de cuantización. Diseñe un filtro de primer orden que minimice el ruido de cuantización.

PROCEDIMIENTOSe generó una señal de tensión cuadrada de frecuencia de 1Hz y amplitud de 10 Vpp, con la ayuda del generador de funciones. Dicha señal se inyectó a la entrada de un amplificador no inversor en su modo seguidor de tensión, cuya salida fue a su vez inyectada en el canal de entrada i0 de la tarjeta de adquisición de datos, que a su vez fue conectada al computador con labview. Luego en elcomputador, mediante el uso del bloque DAQ Assistant de LabView, se hicieron las configuraciones de parámetros que requería el programa y finalmente se obtuvo la señal generada y se visualizó como lo ilustra la figura 2.

RESULTADOS

Fig.1 [Diagrama de bloques creado en LabView para la adquisición de la señal generada]

Fig.2 [Visualización en LabView de la señal de tensión entregada por el generadorde funciones]

Medición del ruido de cuantización

Haciendo uso de las opciones de herramientas de grafica fue posible hacer zoom en la grafica de la fig.2 para notar y poder determinar en ruido de cuantización presente en la señal de 1Hz adquirida. Dicho ruido se ve ilustrado en la figura 3.

Fig.3 [Señal de ruido de la señal adquirida]

Para calcular el ruido de cuantización restamos elvalor menor del valor mayor de los picos más altos de la señal de ruido.
Error de cuantización = Qe = 4.722V-4.6875V = 0.0345V

Construcción del filtro

Con el fin de disminuir el valor medido del ruido de cuantización de la señal adquirida se construirá un filtro de primer orden en LabView. Para ello usamos el bloque FILTER e introducimos los parámetros necesarios, luego la salida delbloque de DAQ Assistant la conectamos al bloque FILTER y visualizamos la señal.

Fig.4 [Diagrama de bloques construido para minimizar el ruido]

La figura5 ilustra las graficas superpuestas de la señal de ruido antes de implementar el filtro pasa bajo (color blanco) y después de implementar el filtro pasa bajo (color rojo), a partir de esta se determinara el nuevo ruido de cuantización, que debeser menor que el medido antes de conectar la salida del bloque DAQ al bloque FILTER.

Fig.5 [graficas del ruido en la señal]

Hallamos el nuevo ruido de cuantización de la misma forma
Error de cuantización = Qe = 4.71V-4.705V = 0.005V.


PUNTO 2

Medición de tiempo de retardo entre adquisición y reconstrucción de señal:

Construya un VI que transfiera una señal adquirida al puerto desalida análogo. A través del osciloscopio verifique el retardo generado en la transferencia. Realice varias tareas en el computador, abra un procesador de palabras, navegue en Internet, etc., verifique como afecta estas otras tareas el proceso de transferencia. Luego adicione una gráfica, y luego agregue almacenamiento de datos. Cómo afecta cada una de estar tareas el retardo
Entre la señaladquirida y la reconstruida?



PROCEDIMIENTO

Para realizar la transferencia de la señal generada al canal de salida analogo, se implementó en LabView, el digrama de bloques que ilustra la figura 6, donde son necesrio crear dos bloques DAQ uno que transfiera y el otro que reciba la señal, dichos bloques deben estar contenidos dentro de un lazo de iteracion while, para permitir al...