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UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Práctica de Laboratorio N° 2. Herramientas de hardware y software para adquisición de datos

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software Labview con todos sus componentes que son necesarios para las pruebas que se van a realizar, además se utilizaron los dispositivos de adquisición de datos DAQ 6009 y 6210 para aprender su funcionamiento y vinculamiento al software, además del uso de un multímetro digital para comprobar los montajes que se harán en la protoboard.

0. IDENTIFICACION DE GRUPO A4_IE. 1. OBJETIVOS 1.1.Comprender el funcionamiento de las tarjetas DAQ 6009 y 6210 como principales herramientas de hardware para la adquisición de datos.

3. RESULTADOS

1.2. Aprender sobre el uso del MAX para la creación de dispositivos de adquisición de datos virtuales

Se comenzó realizando la investigación conceptual sobre adquisición de datos en el libro de Labview 8.2 para tener una idea del funcionamiento del software para la realización de las diferentes pruebas y conexiones que se realizan con las DAQ, igualmente se procedió a leer las hojas de especificaciones de las tarjetas 6009 y 6210 para conocer sobre el funcionamiento de cada una y ver qué diferencias se presentan en su uso y programación.

1.3. Usar dispositivos de adquisición de datos virtuales para realizar las pruebas en el NIDAQmx 1.4. Utilizar las tarjetas DAQ y el software Labview para visualizar una interacción de variables adquiridas.

Se procedió a utilizar el software Measurement Automation Explorer (MAX) que es un software que viene junto al Labview para el uso de los paneles de prueba, que era la actividad que debía realizar el grupo de trabajo.

1.5. Adaptar a la tarjeta DAQ 6210 las actividades que se aplicaran en primer lugar a la 6009, para realizar una comparación de sus funciones en el uso de sus entradas y salidas, analógicas y digitales

En los paneles de prueba se creaba un dispositivo de adquisición de datos virtual para comprobar el funcionamiento y realizar pruebas pertinentes que ayuden a mejorar el uso del software.

1.6. Realizar instrumentos virtuales básicos para tener respuestas en tiempo real utilizando las tarjetas DAQ. 2. ANÁLISIS DE REQUERIMIENTOS

Al realizar esta parte de la práctica, el grupo tuvo complicaciones debido a que salían diferentes errores al intentar crear un “task” de voltaje, pero se solucionó con la opción de volver el programa a su estado de fábrica.

En el desarrollo de esta práctica se usó el PC de la estación de trabajo para la consulta en la web de las guías correspondientes para el desarrollo de la práctica y para hacer uso del

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Al solucionar ese problema, se procedió a usar los paneles de prueba, y se presentó una señal con mucho ruido que se puede ver en la figura 1, siendo este el resultado de probar la tarjeta de adquisición de datos sin ningún tipo de entrada.

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De todas las pruebas que se realizaron, la más importante para el grupo de trabajo es la de entradas y salidas analógicas, debido a que es la más frecuente en las practicas que se irán a realizar en los próximos puntos del laboratorio, y en la figura 2 se puede apreciar la señal generada con entrada analógica creada anteriormente en el MAX probando su funcionamiento.

Fig1. Test panel Del Voltage Task

Al finalizar la medición el programa muestra una tabla de datos con las valores adquiridos, lo que demuestra su mayor utilidad que es el de almacenar los datos almacenados para futuros análisis. La siguiente parte del laboratorio consistía en el uso del DAQ Assistant que usa los datos DAQmx para crear, configurar y ejecutar tareas para adquisición de datos; realizando en esta ocasión el NI-DAQmx Express VI Tutorial donde se explican todas las funciones de dicha herramienta.

Fig 2. Prueba de las entradas y salidas analógicas en el Ni-DAQmx Express VI.

En el siguiente punto se requería la implementación de un circuito y el uso de las DAQ 6009 y 6210 para realizar las actividades asignadas al grupo, que son “Entradas analógicas y registro de datos” y “Entradas analógicas con alarmas digitales”. La práctica de entradas analógicas y registro de datos consistía en montar un circuito simple con un potenciómetro que servía para modificar el voltaje en la entrada analógica y mostrar esas variaciones en el entorno del software Labview, primero mostrando la onda de salida en una gráfica, y al finalizar la adquisición muestra en otra la salida definitiva con sus respectivas variaciones, esto se puede apreciar en la figura 5.

La herramienta ofrece soporte para entradas y salidas analógicas, contadores de entrada y salida, y entradas y salidas digitales, que son las funciones que tienen las DAQ que se utilizan normalmente, pero para este tutorial se hace uso de un dispositivo de adquisición de datos virtual creado previamente gracias al MAX.

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El montaje se realizó en la DAQ 6009 como se puede ver en la figura 3, y en la DAQ 6210 en la figura 4.

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voltaje. En la interfaz del software se realizaba el montaje necesario para la medición del voltaje y se ubicaba una barra deslizante que variaba los valores umbral del voltaje necesario para la activación del LED. Al correr el programa, se observaba en la interfaz dos señales que significaban la variable de entrada (Color blanco) y el umbral de voltaje (Color rojo), y se notaba el funcionamiento al encender el LED cuando la señal de entrada era mayor al valor del umbral.

Fig 3. Montaje en la 6009 de la práctica de entradas analógicas y registro de datos.

Se hicieron diferentes pruebas, y la más relevante fue la de ajustar la señal de entrada al mismo valor del umbral, lo que producía un parpadeo en el LED, dando a entender el margen de error y la inexactitud de la entrada. Esta práctica al igual que la anterior se realizó en ambas tarjetas DAQ para aprender a manejar la tarjeta 6210.

Fig 4. Práctica de entradas analógicas y registro de datos en la DAQ 6210

Fig 5. Registro de los datos con sus variaciones en la interfaz del Labview

Fig 6. Práctica de entradas analógicas y alarmas digitales en la DAQ 6009

Se procedió a realizar la práctica de entradas analógicas con alarmas digitales, que consistía en la implementación de un circuito con un LED y un potenciómetro que variaba su

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Se realizó la interfaz en el software Labview, y se crearon cuatro casos diferentes según lo estipulado en la guía. Mediante la interfaz se podían observar los switches de entrada y los 8 LEDS, además de poder manipular un potenciómetro que variaba el tiempo de retardo de cada LED. Al iniciar el programa se observó que al tener los dos switches cerrados los LEDS se encendían con un orden estipulado y que variaba según se cambiaban los casos acomodados anteriormente, además de que al cambiar el estado de un switch esto se podía apreciar en la interfaz, lo que indica la utilidad de este tipo de instrumentación para el manejo de procesos remotos.

Fig 7. Práctica de entradas analógicas y alarmas digitales usando la DAQ 6210

El potenciómetro de la interfaz se encargaba de asignar el tiempo de retardo de cada LED, por lo que se le asignó un tiempo elevado para apreciar bien las combinaciones que presentaban los LEDS.

Fig 8. Visualización de la interfaz de la alarma digital.

Al abrir ambos switches se podía observar un barrido de tres LEDS encendidos al mismo tiempo si se le asignaba un tiempo de retardo muy pequeño, y si se elegía uno de los casos en específico donde las combinaciones no fueran demasiado aleatorias.

La última parte del laboratorio consistía en dos montajes que para su realización requerían de un conocimiento previo sobre el uso del software y de las tarjetas DAQ, requerimiento que se cumplió con la realización de los puntos anteriormente mencionados. El primer montaje consistía en un control de entradas y salidas digitales con la tarjeta DAQ 6009, que consistía en conectar 8 LEDS a las entradas digitales de la tarjeta, y dos switches que se encargaban de variar el voltaje de entrada, lo que variaba la combinación en la que encendían los LEDS.

Fig 9. Montaje del control de entradas y salidas digitales en la DAQ 6009

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Fig 11. Montaje del control de entradas analógicas en la DAQ 6009

Fig 10. Interfaz del montaje de entradas y salidas digitales en el caso 0 y un tiempo de 450ms.

El último montaje consistía en un control de entradas analógicas utilizando la tarjeta DAQ 6009 muy parecido al utilizado anteriormente, solo que en esta ocasión se filtra la señal para que llegue más estable a la salida y se tenga mejor eficiencia en el funcionamiento, además de que ahora la interfaz tiene una alarma que indica de manera simultánea si está encendida cuando en el circuito real también lo está. En esta ocasión la interfaz no muestra el umbral de encendido en la misma gráfica de la señal de salida, pero cuenta con el indicador de encendido del LED cuando se sobrepasa dicho valor.

Fig 12. Interfaz del control de entradas analógicas mostrando la activación de la alarma de manera digital y las dos señales de entrada.

Tomando en cuenta que en esta ocasión se filtra la señal, se muestran ambas señales, la original y la filtrada para que se haga una comparativa del proceso de filtrado en el software Labview y su influencia en el funcionamiento del montaje. 5

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equivalente al implementarlas en el software.

4. CONCLUSIONES 4.1. Se establecieron la diferencias entre las dos tarjetas de adquisición de datos DAQ 6009 y 6210, siendo las más relevantes la cantidad de entradas y salidas que poseen, y el hecho de que la 6210 no tiene salidas análogas.

4.7. Se comprobó el funcionamiento de un instrumento virtual básico, como se pudo evidenciar en el uso de los switches en el ejercicio de control de entradas analógicas y salidas digitales, donde se presentaban cambios en los indicadores del interfaz del instrumento virtual al momento de activar y desactivar los switches.

4.2.Se realizaron las pruebas en los paneles del MAX usando dispositivos de adquisición de datos virtuales para probar sus funciones antes de implementar las tarjetas DAQ en circuitos reales.

4.8. Se filtró la señal de salida en el instrumento virtual para tener una mejor visualización y eliminar el ruido, mejorando la eficiencia y precisión del instrumento virtual en la aplicación de una alarma digital.

4.3. Se comprobó que el software Labview es capaz de visualizar las variaciones de voltaje mediante un potenciómetro presentada en las entradas analógicas de las tarjetas DAQ en una gráfica Voltaje vs Tiempo.

4.9. Se adquirió experiencia en el grupo de trabajo en el uso e implementación de instrumentos virtuales utilizando el software Labview, que servirán de base para futuros proyectos que involucren esta temática.

4.4. Se corroboró la interacción entre el software Labview y los circuitos implementados, realizando cambios en los parámetros del software que influían en el funcionamiento en tiempo real de los circuitos.

5. RECOMENDACIONES 5.1. Verificar el funcionamiento de los diferentes softwares que se utilizaran en la práctica para evitar futuros inconvenientes.

4.5. Cuando en el circuito real se modificaba la variable de entrada en el mismo valor ajustado en el software para encender el LED, este parpadeaba y no se mantenía en un solo estado lógico, lo que evidenciaba la inexactitud en la interacción.

5.2. Tener en cuenta el uso obligatorio de la bata para ingresar al laboratorio y llegar puntual a las prácticas correspondientes.

4.6. Se adaptaron las actividades planteadas para la tarjeta DAQ 6009 en la DAQ 6210 comprobando su funcionamiento

5.3. En caso de que no se permita la creación de un test panel, es necesario volver a su

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Instrument, N. (s.f.). Using the DAQ Assistant. Obtenido de http://www.ni.com/tutorial/5467/en/

estado de fábrica el software MAX. 5.4. Con conocimientos más profundos del tema se espera implementar la instrumentación virtual para mejorar la eficacia y agregar automatización en las medidas de un sistema electrónico. 5.5. Para llevar a cabo la práctica el estudiante debe realizar una revisión conceptual acerca de las tarjetas de adquisición de datos y sobre el uso del software Labview. 5.6. Se debe leer previamente la guía de trabajo para comprar los componentes electrónicos necesarios para la implementación de los circuitos.

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Bosco, U. D. (2015). Introducción a la DAQ 6009. Obtenido de http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/gui a/electronica-ingenieria/interfaces-yperifericos/2013/ii/guia-6.pdf Instrument, N. (2011). Demos de dispositivos multifunción. Obtenido de http://www.ni.com/whitepaper/8985/es/ Instrument, N. (2011). Measurement & Automation Explorer (MAX) Functionality. Obtenido de http://www.ni.com/tutorial/5439/en/

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