Mecatronica
Páginas: 7 (1568 palabras)
Publicado: 27 de enero de 2015
XII JORNADAS DE INVESTIGACIÓN, Revista
Investigación Científica,
Vol. 4, No. 2, Nueva época, mayo–agosto 2008
ISSN 1870–8196
La instrumentación virtual en el estudio de la electrónica
Aurelio Beltrán Telles
Miguel Eduardo González Elías
Claudia Reyes Rivas
Rafael Villela Varela
Alejandro Chacón Ruíz
Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica
Universidad Autónoma de ZacatecasE–mail: atellesz@yahoo.com.mx
Resumen
Se estableció el funcionamiento de dispositivos electrónicos de potencia,
como los rectificadores controlados de silicio (SCR), transistores bipolares de
compuerta aislada (IGBT) y transistores efecto de campo MOSFET, con el
propósito de desarrollar Inversores, Troceadores y Convertidores de Corriente
Directa CD–CD, empleados en el control de velocidad demotores industriales
de corriente directa y alterna.
Mediante el análisis de los componentes y el uso de los programas como
el Orcad PSpice y el de Instrumentación virtual LabView de National Instruments,
se dispone de la herramienta virtual necesaria para el estudio de la electrónica
en la Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica. La propuesta consiste en la
presentación de una serie deprácticas encaminadas a mejorar el proceso de
enseñanza–aprendizaje, haciendo uso de las herramientas disponibles en el
laboratorio.
En la actualidad, el Laboratorio de Electrónica y Circuitos cuenta con seis
módulos de trabajo NI ELVIS, el Software de LabView y herramientas como la
simulación de circuitos en el programa Pspice Orcad, lo que permite al
alumno familiarizarse con las tarjetas deadquisición de datos DAQ, reafirmar el
conocimiento obtenido en clase, y prepararse para otros cursos más
avanzados. Estos experimentos complementan las actividades realizadas en
los laboratorios de control automático, robótica y comunicaciones, donde se
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XII JORNADAS DE INVESTIGACIÓN, Revista
Investigación Científica,
Vol. 4, No. 2, Nueva época, mayo–agosto 2008
ISSN 1870–8196cuenta con los módulos de National Instruments Educational Laboratory Virtual
Statement, empleados en las prácticas y en el desarrollo de proyectos.
Palabras clave: Instrumentación Virtual, NI ELVIS, Simulación, DAQ, PSpice.
Introducción
Con el fin de mejorar el proceso a través del cual los estudiantes aplican el
conocimiento teórico a tareas prácticas, se compraron equipos de adquisiciónde datos para los laboratorios. Hoy se cuenta con seis Módulos NI ELVIS
(Educational
Laboratory
Virtual
Statement)
de
la
Compañía
National
Instruments, figura 1. Estos equipos cuentan con una computadora y software
de LabView, con tarjeta de adquisición de datos PCI–MIO–16E–1 y con el
módulo ELVIS; gracias a ellos, doce alumnos realizan su práctica al mismo
tiempo.Figura 1. Módulo NI ELVIS.
El procedimiento de la práctica consta de cuatro pasos: se analiza el circuito,
haciendo el cálculo de las condiciones de operación y de las variables
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Investigación Científica,
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ISSN 1870–8196
involucradas; se hace la simulación del circuito en PSpice; se establecenlos
valores de las variables de interés y, finalmente, se arma el circuito en el
laboratorio y se miden las variables para compararlas entre los diferentes
resultados. Pero al momento de armar los circuitos en el PROTO, son comunes
los errores, ya sea porque los componentes están en mal estado o por fallas
humanas, pero a fin de corregirlos, de familiarizar al alumno con la
herramienta [1]y de lograr mayor precisión en los resultados, se utiliza la tarjeta
de adquisición de datos y se programa la obtención de las variables de interés
en LabView.
Desarrollo
A fin mostrar el modo en que trabaja la tarjeta de Adquisición de Datos (DAQ) y
el programa LabView, se ilustra una de las prácticas llevadas a cabo en el
laboratorio
de
electrónica,
donde
se
pretende...
Investigación Científica,
Vol. 4, No. 2, Nueva época, mayo–agosto 2008
ISSN 1870–8196
La instrumentación virtual en el estudio de la electrónica
Aurelio Beltrán Telles
Miguel Eduardo González Elías
Claudia Reyes Rivas
Rafael Villela Varela
Alejandro Chacón Ruíz
Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica
Universidad Autónoma de ZacatecasE–mail: atellesz@yahoo.com.mx
Resumen
Se estableció el funcionamiento de dispositivos electrónicos de potencia,
como los rectificadores controlados de silicio (SCR), transistores bipolares de
compuerta aislada (IGBT) y transistores efecto de campo MOSFET, con el
propósito de desarrollar Inversores, Troceadores y Convertidores de Corriente
Directa CD–CD, empleados en el control de velocidad demotores industriales
de corriente directa y alterna.
Mediante el análisis de los componentes y el uso de los programas como
el Orcad PSpice y el de Instrumentación virtual LabView de National Instruments,
se dispone de la herramienta virtual necesaria para el estudio de la electrónica
en la Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica. La propuesta consiste en la
presentación de una serie deprácticas encaminadas a mejorar el proceso de
enseñanza–aprendizaje, haciendo uso de las herramientas disponibles en el
laboratorio.
En la actualidad, el Laboratorio de Electrónica y Circuitos cuenta con seis
módulos de trabajo NI ELVIS, el Software de LabView y herramientas como la
simulación de circuitos en el programa Pspice Orcad, lo que permite al
alumno familiarizarse con las tarjetas deadquisición de datos DAQ, reafirmar el
conocimiento obtenido en clase, y prepararse para otros cursos más
avanzados. Estos experimentos complementan las actividades realizadas en
los laboratorios de control automático, robótica y comunicaciones, donde se
1
XII JORNADAS DE INVESTIGACIÓN, Revista
Investigación Científica,
Vol. 4, No. 2, Nueva época, mayo–agosto 2008
ISSN 1870–8196cuenta con los módulos de National Instruments Educational Laboratory Virtual
Statement, empleados en las prácticas y en el desarrollo de proyectos.
Palabras clave: Instrumentación Virtual, NI ELVIS, Simulación, DAQ, PSpice.
Introducción
Con el fin de mejorar el proceso a través del cual los estudiantes aplican el
conocimiento teórico a tareas prácticas, se compraron equipos de adquisiciónde datos para los laboratorios. Hoy se cuenta con seis Módulos NI ELVIS
(Educational
Laboratory
Virtual
Statement)
de
la
Compañía
National
Instruments, figura 1. Estos equipos cuentan con una computadora y software
de LabView, con tarjeta de adquisición de datos PCI–MIO–16E–1 y con el
módulo ELVIS; gracias a ellos, doce alumnos realizan su práctica al mismo
tiempo.Figura 1. Módulo NI ELVIS.
El procedimiento de la práctica consta de cuatro pasos: se analiza el circuito,
haciendo el cálculo de las condiciones de operación y de las variables
2
XII JORNADAS DE INVESTIGACIÓN, Revista
Investigación Científica,
Vol. 4, No. 2, Nueva época, mayo–agosto 2008
ISSN 1870–8196
involucradas; se hace la simulación del circuito en PSpice; se establecenlos
valores de las variables de interés y, finalmente, se arma el circuito en el
laboratorio y se miden las variables para compararlas entre los diferentes
resultados. Pero al momento de armar los circuitos en el PROTO, son comunes
los errores, ya sea porque los componentes están en mal estado o por fallas
humanas, pero a fin de corregirlos, de familiarizar al alumno con la
herramienta [1]y de lograr mayor precisión en los resultados, se utiliza la tarjeta
de adquisición de datos y se programa la obtención de las variables de interés
en LabView.
Desarrollo
A fin mostrar el modo en que trabaja la tarjeta de Adquisición de Datos (DAQ) y
el programa LabView, se ilustra una de las prácticas llevadas a cabo en el
laboratorio
de
electrónica,
donde
se
pretende...
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