Bibliografia
Páginas: 6 (1326 palabras)
Publicado: 20 de junio de 2012
Treballs Docents, curs 2008 / 2009 ----------------------------
Sistema de adquisición de datos de un acelerómetro (ADXL330) con la DAQ-6024E y LabVIEW
Luis Ernesto Uribe, Fèlix Coll, Pau Riera
Tercer Curso de Ingeniería Técnica Industrial, Especialidad en Electrónica Industrial
Resumen — Este documento presenta un sistema para la adquisición de datos a través de la DAQ-6024E® y el programaLabview®. Se utiliza el sensor ADXL330®, que es un acelerómetro e inclinómetro de Analog Devices®.
INCLINÓMETRO El objetivo es obtener el ángulo de inclinación de los ejes Y (longitudinal) y X (transversal), como se muestra en la figura 1.
INTRODUCCIÓN Actualmente existen muchas aplicaciones, tanto a nivel industrial como comercial, en las que se utilizan este tipo de sensores. Se puededestacar su actual importancia en sistemas de teléfonos móviles, plataformas de juego, sistemas de seguridad en automóviles, entre otras. El sensor ADXL330 es un acelerómetro completo de tres ejes acondicionado con salidas de voltaje de señal, todo montado . Se puede en un CI monolítico. El rango del sensor es de medir la aceleración de la gravedad estática en las aplicaciones de detección deinclinación, así como la aceleración dinámica resultante de movimiento, choque o vibraciones.
Figura 4. Ejes del sensor
Para realizar el cálculo del ángulo de inclinación, aplicamos el siguiente algoritmo.
Ecuación 1. Tensión de salida de cada eje
Figura 1. Acelerómetro ADXL330
En la siguiente figura se muestra la placa de adquisición de datos que se utiliza para la interfaz con elprograma LabVIEW. De la ecuación 1 despejamos el ángulo, que queda en función de los otros parámetros del sistema:
Ecuación 2. Ángulo de Inclinación Figura 2. Placa DAQ-6024E
Se utiliza el conversor SCSI2-68 fabricado por la Universitat de les Illes Balears.
El acelerómetro tiene una sensibilidad típica de 300 mv/g y el offset sobre cada eje se mide con una aceleración a 0 g. En este casotendríamos para el eje x un offset de 1,47 V y para el eje y de 1,49 V. La anchura de banda es de 50 Hz, por lo tanto será necesario adquirir las muestras de los diferentes ejes a una frecuencia mínima de 100 muestras/s, esto se programa en LabVIEW mediante un bloque while que toma muestras con un periodo de 10 ms1.
Figura 3. Conversor SCSI2-68
1
Se sigue esta misma estructura para todas lasaplicaciones.
---------------------------enginy@eps, nº1, 2009, ISSN: 1889 - 4771
29
Treballs Docents, curs 2008 / 2009 ---------------------------SIMULACIÓN DEL INCLINÓMETRO En las siguientes figuras se observa el funcionamiento del sistema en los distintos ejes, así como la activación de la . alarma cuando se supera un ángulo de inclinación de
Figura 5. Control while
Para suimplementación en LabVIEW, utilizamos la siguiente estructura de funciones: • Adquisición de la señal de datos desde la DAQ6024E. Como se observa utilizamos el canal número 7 de la placa.
Figura 6. Adquisición de la señal
•
Cálculo del ángulo de inclinación en grados.
Figura 8. Eje transversal (X) y activación de la alarma
PRUEBA DE IMPACTO Utilizamos la función “acelerómetro” del sensorpara simular la activación de un airbag. Esto sucederá cuando se percibe una fuerte desaceleración que supera el umbral de los 2g.
Figura 6. Aplicación de la ecuación 2
•
Procesamiento de la señal y control de la medida del salta una ángulo. Si el ángulo sobrepasa los alarma en el panel frontal.
Para obtener la aceleración se aplica el siguiente algoritmo. Se multiplica por 9,8 para obtenerla aceleración en m/s².
Ecuación 3. Aceleración en m/s²
Para su desarrollo en LabVIEW se siguió la siguiente estructura de bloques. Cuando se inicia un test de impacto, los datos de éste se guardan en tiempo real en un array para el posterior tratamiento y representación de los mismos. • Se utiliza una estructura tipo case para implementar la iniciación y finalización del test de...
Sistema de adquisición de datos de un acelerómetro (ADXL330) con la DAQ-6024E y LabVIEW
Luis Ernesto Uribe, Fèlix Coll, Pau Riera
Tercer Curso de Ingeniería Técnica Industrial, Especialidad en Electrónica Industrial
Resumen — Este documento presenta un sistema para la adquisición de datos a través de la DAQ-6024E® y el programaLabview®. Se utiliza el sensor ADXL330®, que es un acelerómetro e inclinómetro de Analog Devices®.
INCLINÓMETRO El objetivo es obtener el ángulo de inclinación de los ejes Y (longitudinal) y X (transversal), como se muestra en la figura 1.
INTRODUCCIÓN Actualmente existen muchas aplicaciones, tanto a nivel industrial como comercial, en las que se utilizan este tipo de sensores. Se puededestacar su actual importancia en sistemas de teléfonos móviles, plataformas de juego, sistemas de seguridad en automóviles, entre otras. El sensor ADXL330 es un acelerómetro completo de tres ejes acondicionado con salidas de voltaje de señal, todo montado . Se puede en un CI monolítico. El rango del sensor es de medir la aceleración de la gravedad estática en las aplicaciones de detección deinclinación, así como la aceleración dinámica resultante de movimiento, choque o vibraciones.
Figura 4. Ejes del sensor
Para realizar el cálculo del ángulo de inclinación, aplicamos el siguiente algoritmo.
Ecuación 1. Tensión de salida de cada eje
Figura 1. Acelerómetro ADXL330
En la siguiente figura se muestra la placa de adquisición de datos que se utiliza para la interfaz con elprograma LabVIEW. De la ecuación 1 despejamos el ángulo, que queda en función de los otros parámetros del sistema:
Ecuación 2. Ángulo de Inclinación Figura 2. Placa DAQ-6024E
Se utiliza el conversor SCSI2-68 fabricado por la Universitat de les Illes Balears.
El acelerómetro tiene una sensibilidad típica de 300 mv/g y el offset sobre cada eje se mide con una aceleración a 0 g. En este casotendríamos para el eje x un offset de 1,47 V y para el eje y de 1,49 V. La anchura de banda es de 50 Hz, por lo tanto será necesario adquirir las muestras de los diferentes ejes a una frecuencia mínima de 100 muestras/s, esto se programa en LabVIEW mediante un bloque while que toma muestras con un periodo de 10 ms1.
Figura 3. Conversor SCSI2-68
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Se sigue esta misma estructura para todas lasaplicaciones.
---------------------------enginy@eps, nº1, 2009, ISSN: 1889 - 4771
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Treballs Docents, curs 2008 / 2009 ---------------------------SIMULACIÓN DEL INCLINÓMETRO En las siguientes figuras se observa el funcionamiento del sistema en los distintos ejes, así como la activación de la . alarma cuando se supera un ángulo de inclinación de
Figura 5. Control while
Para suimplementación en LabVIEW, utilizamos la siguiente estructura de funciones: • Adquisición de la señal de datos desde la DAQ6024E. Como se observa utilizamos el canal número 7 de la placa.
Figura 6. Adquisición de la señal
•
Cálculo del ángulo de inclinación en grados.
Figura 8. Eje transversal (X) y activación de la alarma
PRUEBA DE IMPACTO Utilizamos la función “acelerómetro” del sensorpara simular la activación de un airbag. Esto sucederá cuando se percibe una fuerte desaceleración que supera el umbral de los 2g.
Figura 6. Aplicación de la ecuación 2
•
Procesamiento de la señal y control de la medida del salta una ángulo. Si el ángulo sobrepasa los alarma en el panel frontal.
Para obtener la aceleración se aplica el siguiente algoritmo. Se multiplica por 9,8 para obtenerla aceleración en m/s².
Ecuación 3. Aceleración en m/s²
Para su desarrollo en LabVIEW se siguió la siguiente estructura de bloques. Cuando se inicia un test de impacto, los datos de éste se guardan en tiempo real en un array para el posterior tratamiento y representación de los mismos. • Se utiliza una estructura tipo case para implementar la iniciación y finalización del test de...
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