04/10/2010
El éxito de las aplicaciones DAQ dependerán de las decisiones que tome la hora de tomar medidas. Por eso, cualquier solución DAQ solución debe ofrecer mediciones, no estimaciones. Vamos a ver el propósito central de LabVIEW:
Adquisición de datos y Control de instrumentos. Nos familiarizaremos con lo básico DAQ, los conductores DAQ, y la programación DAQ en LabVIEW.
Adquisición de datos con Labview I. Introducción Un sistema es un conjunto de componentes físicos ensamblados para lograr una función específica. Un sistema puede ser eléctrico, mecánico, hidráulico, neumático, térmico o una combinación de ellos. La información que el sistema toma o envía se llama señal. Una señal es una cantidad física o una parte de ella que varía con el tiempo, espacio o cualquier otra variable. El sistema actua sobre las señales modificándolas o produciendo nuevas señales
Señal de Salida
Señal de entrada
Sistema
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La mayoría de las señales en el mundo real tiene forma analógica, o sea que son señales continuas en el tiempo y pueden ser procesadas por sistemas analógicos
Señal analógica de entrada
Sistema Análogo
Señal analógica de Salida
En cambio una señal que ocurre sólo en ciertos intervalos de tiempo se llama señal de tiempo discreto, lo que en otras palabras equivale a decir que ocurre sobre muestras de tiempo (sampling), veamos en la siguiente figura la diferencia.
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Sistema de tiempo discreto: es un dispositivo o algoritmo que opera con señales de tiempo discreto, su salida es también de tiempo discreto
Señal de entrada (Discreta)
Sistema de tiempo discreto
Señal de Salida (Discreta)
Sistema de control
Como su nombre lo indica se regula el valor de un magnitud física a partir de ella misma o de otra
El sistema puede estar constituido por sensores, amplificadores y actuadores trabajando en Sincronización para lograr un función determinada. Si la corrección depende de la señal de salida, El sistema se llama realimentado o de lazo cerrado.
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Originalmente los sistemas de control se hacían en forma analógica, pero con el advenimiento de los sistemas digitales, el esquema de los sistemas cambió, pues se incluyo la conversión de analógico a digital, por lo que el esquema sería:
Señal digital Señal analógica desde sensores
ADC
PC
El resultado del proceso, que está en forma digital, debe volverse a su naturaleza analógica
Señal analógica
Información digital
PC
DAC
Sistema
Diagrama de bloques de un sistema típico de control con DAC y ADC
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Entradas analógicas con Labview La paleta Funtions Data Acquisition contiene seis subpaletas que contienen distintos tipos de DAC Vis, que se clasifican de esta forma: • Analog Input VIs • Analog Output VIs • Digital I/O VIs • Counter VIs • Calibration and Configuration Vis • Signal Conditioning VIs
En la siguiente figura vamos a ver un ejemplo de la subpaleta Analog Input Vi
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Convención de los parámetros de los VI: En el panel frontal de LabVIEW de cada DAQ VI o en la ventana de ayuda contextual, la aparición de la etiquetas de control y el indicador denota la importancia de ese parámetro. Control y Nombres de Indicador se muestran en negrita y son obligatorios y deben ser conectados a un nodo en el Esquema del bloque que se ejecute. Los nombres de parámetros que aparecen en el texto son opcionales y no son necesarios para que el programa se ejecute. Rara vez se necesita usar parámetros con etiquetas entre corchetes ([]). Estas convenciones se aplican sólo a la información en la ventana de ayuda contextual y en el panel frontal. Los valores de entrada por defecto aparecerán entre paréntesis a la derecha de los nombres de parámetros, según se ilustra en la figura siguiente.
Recordemos que esta ayuda contextual se aplica solo a la ventana de Ayuda Contextual. convenios ventana de parámetros. Se debe cablear el dispositivo (si no está utilizando el canal nombres), los canales, la entrada de error, los parámetros de la iteración de entrada, los datos de forma de onda y error, a los parámetros de salida. Para pasar información de error de un VI a otro, conecte el clúster de error del actual VI al clúster de error del próximo VI. El acoplamiento de entrada y configuración, límites de entrada y unidad de salida, y el número de juntas AMUX ( placa para ampliar cantidad de canales) y los parámetros de entrada son opcionales.
El control de forma de onda LabVIEW representa una forma de onda con el parámetro de control de forma de onda de forma predeterminada (por defecto). Un arreglo unidimensional de parámetros de forma de forma de onda representa formas de onda múltiple. El VIS, las funciones, y el frente y los objetos del panel que se utiliza para crear VIs para adquirir, analizar y visualizar funciones analógicas toman o retornan los datos de forma de onda de forma predeterminada. El control de forma de onda contiene datos asociados con una sola forma de onda, incluyendo valores de los datos e información de tiempo. El control de forma de onda pasa a los componentes de forma de onda de los VIs y funciones que utiliza para construir aplicaciones de medición. Se pueden utilizar el VIS de forma de onda y las funciones para extraer y modificar los componentes de la forma de onda.
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Componentes de control de forma de onda El control de forma de onda es un grupo (cluster) especial de componentes que incluye elementos uniformes del dominio del tiempo, y la información muestreada de una forma de onda única. Utilice las funciones de forma de onda para manipular los componentes de ondas individuales. Start Time (t0): Indica el tiempo de inicio para el primer punto de la onda. También se usa para sincronizar graficas en un VI multiplot, o para determinar los retardos entre distintas ondas. Este valor no es utilizado por los VIs de salida analógica. Delta t (dt): Delta t es el tiempo entre los sucesivos puntos de datos en la forma de onda. Este valor no es utilizado por los VIs de salida analógica. Waveform Data (Y): Los datos de forma de onda (Waveform Data) es una matriz unidimensional de los números de doble precisión que representa la forma de onda. En general, el número de valores de datos de la matriz corresponde directamente a la número de exploraciones tomadas desde un dispositivo de adquisición de datos.
Usando Waveform Control: Hay una serie de VIs de LabVIEW que aceptan, operar, y / o devolver formas de onda. Además, se puede conectar los cables de control de forma de onda directamente a muchos controles de LabVIEW, incluyendo el gráfico, numérico, y los controles numéricos de matriz. En el diagrama de bloques de la Figura siguiente se adquiere una forma de onda de un canal en una base de datos, lo envía a través de un filtro Butterworth, y traza la forma de onda resultante en un gráfico.
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El VI de adquisición de datos toma un número de muestras desde un canal especificado en un especificado momento de tiempo. El VI devuelve una forma de onda. También nos da los componentes de la onda, como began (t0), el tiempo entre dos datos sucesivos (dt) y el valor leído en cada muestreo (Y). Los VI de filtros FIR aceptan arreglos de formas de onda y filtran automáticamente cada forma de onda (Y) . Entonces el VI graficar formas de ondas muestra las formas de onda. El control de forma de onda se puede usar también con un único punto adquirido, como vemos en la figura siguiente:
Un VI de entrada analógica de un solo canal toma una muestra de un único punto de una señal. La salida será también un punto único, y nos mostrará la información del valor leído y el tiempo en que fue leído. La función Get Waveform Components se usa para extraer el tiempo de inicio de la onda.
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Extrayendo componentes de forma de onda Usamos la función Get Waveform Components para extraer y manipular los componentes de una onda que generemos. En la siguiente figura vemos como usamos la función Get Waveform Components para extraer los datos de la onda. La función Negate nos da los Valores negados de la onda y también “niega” su gráfica.
En el panel frontal, usamos el control Waveforms que está disponible en la paleta Controls I/O o el Waveforms graph que está disponible en la paleta Controls Graph Vamos a usar el control Waveforms para manipular los componentes t0, dt y Y de la forma de onda que generemos, o para mostrar estos componentes como un indicador.
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Dirección de canal Se puede direccionar cada canal con el número de canal en los parámetros de canal. Los canales pueden ser un arreglo de strings o valores numéricos de control, donde cada valor puede manipularse por separado o en conjunto. Ej.: tenemos los canales 0, 1, 2; podemos dirigirnos a cada canal por separado, o al rango 0 : 2. Valores límites son los valores máximos y mínimos que puede tomar la señal adquirida o o generada. Cada par de valores se utiliza para un solo canal. Hay un tercer número que es el número de referencia de fuente. Por simplicidad, Labview se refiere a este par de valores límites. Labview puede usar estos valores en forma de arreglos.
Resolución y rango ya se vio anteriormente
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