Sistema de adquisición de datos dispositivos y/o procesos
utilizados para adquirir información, ya sea para
caracterizar o para analizar algún fenómeno.
Ejemplo de sistemas de adquisición de datos Antiguamente:
el registro, sobre un papel, de las temperaturas de un horno
Actualmente: el registro se realiza a través de
equipamientos electrónicos y computacionales. Los
computadores: en la actualidad son indispensables en nuestras
vidas y tienen una gran participación en la
adquisición de datos. Rol del PC: Dependiendo del nivel de
conocimiento del usuario, y del hardware disponible, el
computador puede jugar varios roles para lo cual se requiere de
un software específico necesario, para instruir al
computador de como manejar los datos. Actualmente existen en el
comercio una gran cantidad de sistemas de adquisición de
datos, destinados a diversos propósitos. En el desarrollo
del presente curso utilizaremos en nuestro laboratorio la
Interface Science Workshop con puerto SCSI y el software
DataStudio de la PASCO
Interface Science Workshop con puerto SCSI y el software
DataStudio de la PASCO es un sistema que permite la
recopilación, análisis y presentación de
datos en ambiente Windows que puede crear y realizar experimentos
de Ciencias generales, Biología, Física y
Química de cualquier nivel de estudios.
Interface Science Workshop con puerto SCSI y el software
DataStudio de la PASCO En general dicho sistema permite:
Programar o planificar la toma de datos Monitorear hasta 3
variables, pudiendo graficar, analizar, imprimir, mostrar y
grabar los datos. utilizando el PC como osciloscopio. Plotear en
un gráfico las variables. Realizar ajustes en las escalas
de los gráficos. Manipular datos (borrar o agregar,
estudios estadísticos). Utilizar el PC junto a un
amplificador de potencia como generador de onda de frecuencia,
forma y amplitud variable Utilizar el PC junto al amplificador de
potencia como una fuente de poder continua regulable.
INTERFASE SCIENCE WORKSHOP 750 con tarjeta SCSI. (CI-6450)
Permite utilizar el PC como un sistema de adquisición de
datos que puede tomar hasta 250.000 lecturas/ seg Junto con el
Amplificador de Potencia se obtiene un Generador de
señales electricas de 1.5 Watt, Permite habilitar el
sistema como un Osciloscopio en tiempo real
Caracteristicas de la Interface ScienceWorkshop 750 : Tasa de
muestreo : hasta 250.000 Hz por canal analogico Conneccion
rápida con tarjeta SCSI . La tarjeta SCSI de 8-bit permite
la alta tasa de muestreo de hasta 250 lect./seg Generador de
Señales Electricas de 1.5 W . Permite realizar
experimentos requieran señales electricas con frequencia
de hasta 50 KHz y 1.5 watt (300 mA) , al utilizar adicionalmente
un amplificador de Potencia Posee 4 Canales Digitales y 3
analógicos
Caracteristicas de los canales analogicos de la Interface
ScienceWorkshop 750 : Permite hasta 250.000 lecturas/Segundo (en
cada canal) Permite disponer de un Osciloscopio de 20 KHz (hasta
40 cuadros por segundo) Los 3 canales análogos de entrada
son ndependientes, hasta ±10 V
Especificaciones Técnicas de la Interface ScienceWorkshop
750 Alimentación: 12 a 20 VDC a 2 A, Coneccion al PC : Por
la tarjeta SCSI, de 8-bit Coneccion Alternativa al PC: Por la
puerta RS- 232 Canales Digitales: 4 canales digitales de
entrada/salida Canales Analogicos de Entrada: 3 de entrada
diferencial Conversion de Analogo a Digital: Para señales
electricas menores que 100 Hz , mejora la precisión de los
datos Salida Analogica: rango DC: -4.9976 V a +5.0000 V
Requerimientos Computac.: Windows 3.1, Puerta SCSI Requerimientos
de Software: requiere el software DataStudio 1.0 o
ScienceWorkshop 2.3 o posterior
AMPLIFICADOR DE POTENCIA CI-6552A Junto con la
InterfaceScienceWorkshop 750, permite utilizar el sistema como un
Generador digital de señales electricas o como una fuente
de poder controlada de corriente continua, con una corriente de
salida de hasta 1 Amp
Especificaciones técnicas del AMPLIFICADOR DE POTENCIA
CI-6552A Voltaje Variable de salida: Hasta ±10 V Corriente
de salida: Hasta 1 Amp Rango de Frequencia: Desde Corriente
continua hasta 50 kHz Resolucion: 0.01 Hz Baja Impedancia de
salida: <1 Ohm
Sensor de Radiación TD 8553 Mide intensidad de
radiación térmica emitida por un objeto, desde el
amarillo-verde hasta el infrarrojo (0.6 a 30 µm).
Sensor de Voltaje ( CI-6503 ) puede medir Voltaje AC y voltaje DC
desde -10 V a +10 V.
Sensor de Corriente (CI-6556 ): Rango de medicion de corriente +
1.5 A, con una resolucion de 5 mA (1X gain), 0.5 mA (10X
gain)
Sensor de Conductividad – 1x Probe (CI-6729): Permite medir la
conductividad de soluciones acuosas en (µS/cm) en 3 rangos
de sensibilidad (0-200), (0-2.000) y (0-20.000)
(µS/cm)
Sensor de Temperatura (CI-6505B ): Permite medir Temperatura
entre -5 °C y + 105°C. Con una precision de ±1
°C
Sensor de campo Magnetico (CI-6520A) Permite medir campos
magnéticos en un rango de 10 to 2.000 Gauss con una
resolución de ±10 Gauss
Software Data Studio Permite adquirir y manipular datos tomados
con las interfases y sensores de PASCO Permite mostrar las
mediciones de maneras diferentes, Permite analizar los datos con
poderosas herramientas computacionales Permite redactar informes
incluyendo los datos experimentales de manera automática.
Permite crear libros o apuntes electrónicos o tomar
algunos de los de la librería
Gráficos con Data Studio Superposición de varias
tomas de datos de diferentes sensores y/o funciones de modelado
El eje de las X puede ser el tiempo o cualquier otra variable o
cálculo de ellas Escala automática Zoom in y zoom
out Selección gráfica de datos relevantes Ajustes y
modelado Cálculos sobre datos y funciones
Integración y derivación
gráfico-numérica Mediciones absolutas y relativas
entre puntos de cada gráfico Ajuste unificado o
independiente de escalas y puntos de origen Espacios para
anotaciones Estadísticas variadas Preajuste de las
preferencias de graficación
Histogramas con Data Studio Múltiples canales Diversos
tamaños de "contenedor"
Regresiones y modelización con Data Studio Permite gran
variedad de modelos de ajuste, Por Ej.: proporcional, lineal,
polinomial, logarítmico, exponencial, senoidal (Fourier),
etc Optimización automática por iteración
Acepta constantes o funciones definidas por el usuario Es posible
probar uno o más ajustes simultáneos sobre cada
conjunto de datos
Osciloscopio Digital con el Data Studio Hasta 5 trazos
simultáneos Trigger Memoria Amplitud y offset
independiente para cada trazo Modo XY Ajuste de ancho de trazo
Cursor inteligente
Analizador de espectros de frecuencia con el DS Transformada
Rápida de Fourier (TRF o FFT) en tiempo real
Selección de la cantidad de puntos utilizados por el
algoritmo (a más puntos mejor resolución y menor
frecuencia de actualización) Cursor inteligente
Exportación de datos
Generador de funciones con el Data Studio Ajuste digital de
frecuencia y amplitud 1mHz a 50kHz de a 1mHz 0 a 10Vpp de a 10mV
Senoidal Triangular Cuadrada Rampa ascendente y descendente
Continua Rampa ascendente y descendente sin cruce por cero (solo
+) Cuadrada sin cruce por cero (solo +) Encendido/apagado
independiente o automático sincronizado con la toma de
datos
Tablas de datos con el Data Studio Múltiples columnas
Múltiples sesiones de toma de datos Posibilidad de
edición de puntos Sincronización con las
selecciones realizadas sobre gráficos Resúmen
estadístico de cada columna: máximo, mínimo,
media, desviación estándar
Indicadores Analógicos y Digitales con el Data Studio
Indicadores Analógicos y Digitales Las mediciones o
cálculos se pueden presentar también como
indicadores tradicionales digitales o de aguja. El tamaño
es ajustable, de manera que puede ocupar toda la pantalla para
demostraciones frente a curso
Calculadora científica experimental con el Data Studio
Calculadora científica experimental Cálculos en
tiempo real sobre las variables medidas, u otros cálculos
anidados Los cálculos pueden recibir nombres de variables
Las variables son tratadas por el resto del programa como si se
tratara de una entrada más
Libros electrónicos de trabajos prácticos con el
Data Studio Pueden contener la teoría subyacente,
indicaciones experimentales o informes Múltiples
páginas Importación directa de textos escritos con
procesadores (acepta copiar y pegar, para la mayoría de
los formatos) Inclusión de diagramas y fotos Incorporan
cualquier combinación de las ventanas de
presentación de datos del Data Studio, en las que se
limita la cantidad de controles a gusto del docente Zonas
editables por los alumnos (por ejemplo para escribir los
informes, incluir fotos o tablas con datos medidos) Cada libro se
guarda en un archivo único, de manera que es sencillo
hacer copias de seguridad, enviarlo por e-mail, etc. Amplia
variedad de experimentos sugeridos en libros pre-armados
Importación y exportación de datos con el Data
Studio Los datos importados o cargados manualmente son tratados
en un pie de igualdad con los nativos Se pueden exportar
imágenes, textos o tablas de datos ASCII separados por TAB
(compatibles con Excel y otros paquetes)
Tiempo Real y Data Studio Todos las ventanas del programa se
actualizan en tiempo real (mientras que se toman los datos) Por
ejemplo: es posible observar simultáneamente el desarrollo
temporal y el contenido espectral de un sonido tomado en vivo
Aún las regresiones y ajustes funcionan en tiempo real