ADQUISICION DE LA INFORMACION

ADQUISICION DE LA INFORMACION

EDWIN DAVID ORTIZ SILVA

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

CENTRO DE LA INDUSTRIA Y LA CONSTRUCCION

TECNOLOGIA ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

IBAGUE-TOLIMA

2013

ADQUISICION DE LA INFORMACION

EDWIN DAVID ORTIZ SILVA

INFORME ESCRITO

INSTRUCTOR JOSE BLIUVER APONTE

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

CENTRO DE LA INDUSTRIA Y LA CONSTRUCCION

TECNOLOGIA ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

IBAGUE-TOLIMA

2013

CONTENIDO

1. INTRODUCCION

2. SEÑALES DISCRETAS

3. SEÑALES ANALOGICAS

4. SEÑALES DIGITALES

5. SENSORES Y DETECTORES (ON/OFF)

6. SENSORES DE TEMPERATURA

7. SENSORES DE PRESION

8. SENSORES DE CAUDAL

9. SENSORES DE HUMEDAD

10. SENSORES DE LUMINOSIDAD

11. DETECTORES DE POSICION

12. DETECTORES DE PRESENCIA

13. DETECTORES DE PROXIMIDAD (electromecánicos, fotoeléctricos, inductivos, capacitivos y ultrasónicos),

14. ENCODER

15. RESUMEN

16. CONCLUSIONES

17. BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION

El presente informe se refiere a la adquisición de la información que consiste en la toma de muestras del mundo real (sistema analógico) para generar datos que puedan ser manipulados por un ordenador u otras electrónicas (sistema digital). Se basa en tomar un conjunto de señales físicas para convertirlas en tensiones eléctricas y digitalizarlas de manera que se puedan procesar en una computadora o PAC.

La investigación de este tema se realiza con el objetivo de dar un preámbulo al desarrollo de las competencias (mejorar el funcionamiento de máquinas. y procesos, buscando su eficiencia y productividad) y (realizar el desarrollo del automatismo del sistema mecatrónico de acuerdo a las especificaciones técnicas). Establecidas en el eje curricular de la formación.

En el cuerpo del informe veremos los principales dispositivos que hacen parte del sistema de adquisición de información como sensores y detectores, además las señales en las que esta se transmite los datos.

SEÑALES DISCRETAS

Una señal discreta es una señal discontinua que está definida para todos los puntos de un intervalo determinado del conjunto de los números enteros. Su importancia en la tecnología es que, los computadores y microchips que son utilizados en este nuevo mundo "Digital" en el que vivimos, sólo manejan señales discretas. Una señal discreta en la naturaleza podría ser el pulso cardíaco, el rebotar de una pelota al caer libremente, etc.

De manera parecida a la señal digital, una señal discreta sólo tiene valores en una cantidad discreta de puntos. La diferencia está en que estos valores pueden tomar cualquier valor, es decir, no están cuantificados. Estas señales provienen normalmente de conversores analógico-digitales, o lo que es lo mismo, de la discretización de señales continuas. Cuando una señal discreta es cuantificada mediante un cuantificador se transforma en una señal digital.

SEÑALES ANALOGICAS

Son variables eléctricas que evolucionan en el tiempo en forma análoga a alguna variable física. Estas variables pueden presentarse en la forma de una corriente, una tensión o una carga eléctrica. Varían en forma continua entre un límite inferior y un límite superior. Cuando estos límites coinciden con los límites que admite un determinado dispositivo, se dice que la señal está normalizada. La ventaja de trabajar con señales normalizadas es que se aprovecha mejor la relación señal/ruido del dispositivo.

Esta señal representa una magnitud de manera continua. Pueden provenir de captadores (o captadores + transductores) como, por ejemplo, un micrófono (para captar sonidos y trasladarlos a señales eléctricas), un termómetro (temperaturas), una sonda barométrica (capta presiones), un velocímetro.

Las señales análogas se pueden percibir en todos los lugares, por ejemplo, la naturaleza posee un conjunto de estas señas como es la luz, la energía, el sonido, etc., estas son señales que varían constantemente. Un ejemplo muy práctico es cuando el arco iris se descompone lentamente y en forma continua. Cuando los valores del voltaje o la tensión tienden a variar en forma de corriente alterna se produce una señal eléctrica analógica. En este caso se incrementa durante medio ciclo el valor de la señal con signo eléctrico positivo; y durante el siguiente medio ciclo, va disminuyendo con signo eléctrico negativo. Es desde este momento que se produce un trazado en forma de onda senoidal, ya que este da a lugar a partir del cambio constante de polaridad de positivo a negativo.

SEÑALES DIGITALES

Una señal digital transmitida a través de una línea de comunicación, como puede ser un cable, es simplemente una sucesión de impulsos eléctricos, que pueden interpretarse únicamente como valores altos (1) o valores bajos (0).

La señal analógica es aquella que presenta una variación continua con el tiempo, es decir, que a una variación suficientemente significativa del tiempo le corresponderá una variación igualmente significativa del valor de la señal (la señal es continua). Toda señal variable en el tiempo, por complicada que ésta sea, se representa en el ámbito de sus valores de frecuencia. De este modo, cualquier señal es susceptible de ser representada descompuesta en su frecuencia fundamental y sus armónicos. El proceso matemático que permite esta descomposición se denomina análisis de Fourier. Un ejemplo de señal analógica es la generada por un usuario en el micrófono de su teléfono y que después de sucesivos procesos, es recibida por otro abonado en el altavoz del suyo. Es preciso indicar que la señal analógica, es un sistema de comunicaciones de las mismas características, mantiene dicho carácter y deberá ser reflejo de la generada por el usuario. Esta necesaria circunstancia obliga a la utilización de canales lineales, es decir canales de comunicación que no introduzcan deformación en la señal original. Las señales analógicas predominan en nuestro entorno (variaciones de temperatura, presión, velocidad, distancia, sonido etc.) y son transformadas en señales eléctricas, mediante el adecuado transductor, para su tratamiento electrónico. La utilización de señales analógicas en comunicaciones todavía se mantiene en la transmisión de radio y televisión tanto privada como comercial. Los parámetros que definen un canal de comunicaciones analógicas son el ancho de banda (diferencia entre la máxima y la mínima frecuencia a transmitir) y su potencia media y de cresta.

Una señal digital es aquella que presenta una variación discontinua con el tiempo y que sólo puede tomar ciertos valores discretos. Su forma característica es ampliamente conocida: la señal básica es una onda cuadrada (pulsos) y las representaciones se realizan en el dominio del tiempo. Sus parámetros son:

• Altura de pulso (nivel eléctrico)

• Duración (ancho de pulso)

• Frecuencia de repetición (velocidad pulsos por segundo)

Las señales digitales no se producen en el mundo físico como tales, sino que son creadas por el hombre y tiene una técnica particular de tratamiento, y como dijimos anteriormente, la señal básica es una onda cuadrada, cuya representación se realiza necesariamente en el dominio del tiempo. La utilización de señales digitales para transmitir información se puede realizar de varios modos: el primero, en función del número de estados distintos que pueda tener. Si son dos los estados posibles, se dice que son binarias, si son tres, ternarias, si son cuatro, cuaternarias y así sucesivamente. Los modos se representan por grupos de unos y de ceros, siendo, por tanto, lo que se denomina el contenido lógico de información de la señal. La segunda posibilidad es en cuanto a su naturaleza eléctrica. Una señal binaria se puede representar como la variación de una amplitud (nivel eléctrico) respecto al tiempo (ancho del pulso). Resumiendo, las señales digitales sólo pueden adquirir un número finito de estados diferentes, se clasifican según el número de estados (binarias, ternarias, etc.)y según su naturaleza eléctrica(unipolares y bipolares). Una señal digital varía de forma discreta o discontinua a lo largo del tiempo. Parece como si la señal digital fuera variando «a saltos» entre un valor máximo y un valor mínimo. Por otra parte, una señal analógica es una señal que varía de forma continua a lo largo del tiempo. La mayoría de las señales que representan una magnitud física (temperatura, luminosidad, humedad, etc.) son señales analógicas. Las señales analógicas pueden tomar todos los valores posibles de un intervalo; y las digitales solo pueden tomar dos valores posibles.

SENSORES

Un sensor es un dispositivo

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