General

8. Instrumentos programables
8.1. Introducción Los instrumentos de medida vistos hasta el momento reciben las señales a medir y las procesan según las órdenes que reciben del exterior a través de un conjunto de señales de control (figura 8.1). Sin embargo, estos tipos de sistemas presentan una serie de inconvenientes: no son posibles medidas repetitivas de gran precisión debido a la fatiga deloperador, no permiten la memorización de las medidas realizadas (salvo los
SEÑAL A MEDIR INSTRUMENTO DE MEDIDA INSTRUMENTO GENERADOR SEÑAL GENERADA

SEÑALES DE CONTROL

SEÑALES DE CONTROL

Figura 8.1. Diagramas de bloques de un instrumento de medida y uno generador

osciloscopios digitales) y no permiten la adquisición adaptativa de datos, es decir, el inicio de la medida de una o másvariables cuando se dan unas determinadas circunstancias. Por todo ello resulta interesante la generación de las señales de control de manera automatizada por parte de un procesador digital. En la figura 8.2 se muestra
INST RUMENTO DE MEDIDA SEÑAL A MEDIR SISTEMA ELECTRÓNICO INST RUMENTO GENERADOR SISTEMA ELECTRÓNICO VISUALIZADOR SEÑALES DE CONTROL SEÑALES DE CONTROL SEÑAL GENERADA

VISUALIZADORT ECLADO

PROCESADOR DIGITAL

T ECLADO

PROCESADOR DIGITAL

Figura 8.2. Diagramas de bloques de un instrumento de medida y un instrumento generador controlados mediante un procesador

MEMORIA ACTIVA (RAM) MICROPROCESADOR

MEMORIA PASIVA (EPROM) SISTEMA ELECTRÓNICO

SEÑALES A MEDIR

VISUALIZADOR

INTERFAZ PANEL FRONTAL

INTERFAZ

INSTRUMENTO DE MEDIDA BASADO EN UNMICROCOMPUTADOR

Figura 8.3. Diagrama de bloques de un instrumento de medida basado en un microcomputador

el esquema de un instrumento de medida y un instrumento generador controlados mediante un procesador digital. A veces es el propio instrumento de medida quien contiene un microcomputador, el cual podemos configurar mediante un panel frontal con elementos de control (figura 8.3). Un microcomputadorpuede realizarse de varias formas: a) Podemos tener un computador abierto, esto es, un sistema constituido por una placa base que contiene un conjunto de elementos tales como memoria, microprocesador, interfaz de teclado, y un bus al que, mediante unos conectores (slots), podemos introducir diferentes interfaces de periféricos. Este es el caso de los ordenadores personales. Este tipo de sistemassuelen poseer un teclado y un dispositivo visualizador. Esto ha hecho posible el diseño de uno o más instrumentos en una sola placa de circuito impreso, que se puede colocar en uno de los conectores de la placa base, y que carecen de visualizador y panel frontal. El computador que tiene incorporada dicha tarjeta de medida recibe el nombre de instrumento virtual (figura 8.4). Otra opción son loscomputadores modulares constituidos por una serie de placas: unidad central de proceso, unidad de memoria, unidades de acoplamiento de periféricos, etc. Todas esas placas se conectan a un bus normalizado como puede ser el VME. El sistema de control puede implementarse en un microcontrolador en aquellas aplicaciones más sencillas.

b)

c)

De todo lo anterior se desprende que un instrumentoprogramable es un sistema electrónico de medida o generación de señales basado en un procesador digital, en cuya memoria se sitúa un programa que automatiza todas las medidas. Además, muchas veces es adecuado que el programa pueda ser modificado desde un computador o enviarle los resultados de las medidas. Por ese motivo, se hace necesario disponer de una interfaz que permita realizar dichascomunicaciones (figura 8.5). Tradicionalmente el interfaz de comunicaciones más extendido para este tipo de aplicaciones es la norma RS-232C, que es un método de transmisión serie asíncrono orientado a byte. Sin
INSTRUMENTO DE MEDIDA VIRTUAL MEMORIA ACTIVA (RAM) MICROPROCESADOR MEMORIA PASIVA (EPROM) SISTEMA ELECTRÓNICO SEÑALES A MEDIR

INTERFAZ

INTERFAZ

VISUALIZADOR

INTERFAZ

TECLADO...