Tema 5 Adquis Datos

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  • 7/26/2019 Tema 5 Adquis Datos

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control1

    Sistemas de Adquisicin de Datos

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control2

    Sistema de Control

    VisualizadorSensor

    Sensor

    Sensor

    Adaptacin

    Adaptacin

    Adaptacin

    ObservadorHumano

    Actuador

    Actuador

    SistemaElectrnico

    Medida Impresora

    Sistema de Control en Lazo Cerrado medida sensores! control actuadores

    SistemaElectrnico

    Control

    "roceso

    "roductivo

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control3

    "roceso

    "roductivo

    CDA # Adaptacin

    Sistema de Control Digital

    VisualizadorSensor

    Sensor

    Sensor

    Adaptacin # CAD

    ObservadorHumano

    Actuador

    Actuador

    Impresora

    Sistema de Control Di$ital en Lazo Cerrado medida sensores! % adaptacin control di$ital adaptacin % actuadores

    SistemaElectrnico

    ControlDi$italAdaptacin # CAD

    Adaptacin # CAD

    CDA # Adaptacin

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    "roceso

    "roductivo

    Sistema de Control Digital con Red de Datos

    &ar'eta de(ed

    Sensor

    Sensor

    Sensor

    Adaptacin # CAD

    Actuador

    Actuador

    Sistema de Control Di$ital en Lazo Cerrado medida sensores! % adaptacin control di$ital adaptacin % actuadores

    env)o de in*ormacin por red de datos

    SistemaElectrnico

    ControlDi$ital

    Adaptacin # CAD

    Adaptacin # CAD

    CDA # Adaptacin

    CDA # Adaptacin

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control5

    Sistema de Control de la Produccin

    "roceso"roductivo

    ControlDi$ital

    "roceso"roductivo

    ControlDi$ital

    "roceso"roductivo

    ControlDi$ital

    "roceso"roductivo

    ControlDi$ital

    Control de "roduccin

    +estin de "roduccin

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    Sistemas de Adquisicin de Datos

    Monocanal % canal de actuacin anal$ico

    Sensor Adaptacin,iltro de

    antialiasin$

    Muestreo%

    retencin

    Conversinanal$ica

    di$italSistema

    electrnicodi$ital

    decontrol

    Variables el-ctricas anal$icasVariablesel-ctricasdi$itales

    Adaptacin,iltro derecons.truccin

    Conversindi$ital

    anal$icaActuador

    Ma$nitudes*)sicas

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    Sistemas de Adquisicin de Datos

    Multicanal con multiple/or di$ital

    Sensor Adap0 M%( C A1D

    Sistema

    electrnicodi$ital

    decontrol

    Variables el-ctricas anal$icasVariablesel-ctricasdi$itales

    Ma$nitudes*)sicas

    Mu/

    Sensor Adap0 M%( C A1D

    Sensor Adap0 M%( C A1D

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control8

    Sistemas de Adquisicin de Datos

    Multicanal con multiple/or anal$ico

    Sensor Adap0 M%(

    C A1D

    Sistema

    el

    ectrnicodi$ital

    decontrol

    Variables el-ctricas anal$icasVariablesel-ctricasdi$itales

    Ma$nitudes*)sicas

    Mu/anal.$ico

    Sensor Adap0 M%(

    Sensor Adap0 M%(

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    Sistemas de Adquisicin de Datos

    Sensor Adap0

    M%( C A1D

    Sistema

    e

    lectrnicodi$ital

    decontrol

    Variables el-ctricas anal$icasVariablesel-ctricasdi$itales

    Ma$nitudes*)sicas

    Mu/anal.$ico

    Sensor Adap0

    Sensor Adap0

    Multicanal con multiple/or anal$ico

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control10

    Variables Muestreadas

    Variable analgica:cuando los datos constitu%en un con'unto denso2 esdecir2 que pueden tener cualquier valor dentro de un intervalo0 Estoimplica que el n3mero total de posibles valores es in*inito

    Variable digital:cuando los datos constitu%en un con'unto *inito0 Las

    variables di$itales son un caso particular0 Variable muestreada:*ormada por un con'unto de valores de una

    variable anal$ica espaciados re$ularmente en el tiempo0

    Variable digitalizada:si los valores de una variable muestreada

    pertenecen a un con'unto *inito2 se dice que la variable est4 di$italizada

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    Variables Muestreadas

    T

    h(t) g(t)

    tt

    d)

    t1 t

    2 t

    3 t

    4 t

    5 t

    6 t

    7 t

    8 t

    9 t

    10

    e) f)

    f(t)

    tt1t

    2 t

    3 t

    4 t

    5 t

    6 t

    7 t

    8 t

    9t

    10

    F(f)

    ffm

    H(f)

    ffS= 1/T 2f

    S

    Seal deentrada

    Seal deme!tre"

    Sealme!treada

    #(f)

    ffm fS$ fm fS

    fS% f

    m 2f

    S$ f

    m

    a) &) ')

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    Muestreo y Retencin

    (t)

    *e!tre"

    +eten',n

    m

    0 t-

    S

    -.T+.

    *..

    (t)

    0(t)

    0(t)

    S/H

    (a) (&)

    S/H

    S/H

    t0

    En in$l-s Sample and HoldS5H!

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control13

    Muestreo y Retencin

    &ransitorio durante el muestreo

    +!

    t = 0

    +

    -

    (t)

    0(t)

    (t) 0(t)

    0 t

    (t)

    0(t)

    tA

    andade

    err"r

    Salida durante la retencin

    +!t = 0

    +-

    (t)

    0(t)

    0(t)

    0 t

    0(t) deal

    0(t) real

    +

    -

    TH

    (t)

    -

    S 0(t)

    (t)

    -

    S

    0(t)

    (a)

    (&)

    (t)

    -

    S

    0(t)

    (')

    Circuitos

    l l d l

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    Convertidores

    Di$ital Anal$ico %Anal$ico Di$ital

    Si El T 5 Si l i d l

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    Cuantificacin

    n, bits !mero deestados, "n

    Resolucina# $%"n

    & ''m

    " ( ") ")****

    ( $+ +,") +")**

    ")+ *,-.*+") -.*+,")

    $" (*.+ *,*"(($( "((,$(

    $+ +))-+ *,**$)"+ $),"+

    "( $+///"$+ *,*****+ *,*+

    Si El T 5 Si t l t i d t l

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    Con0ersin Digital Analgica

    S

    000 001 010 011 100 101 110 111

    -/

    S S-+TS

    0

    10

    -9#. #TT+

    01428

    + n = 3

    1 S

    02857

    04286

    -.+T.+#T$

    9#-.(-/)

    -9#. #TT+

    a)

    &)

    ref

    n

    05714

    07142

    08571

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control17

    Con0ertidores Digital Analgico

    Directo2 aplicando un multiple/or anal$ico

    (

    M67

    Anal$ico

    (

    (

    (8

    9

    8:

    VS=V

    refN

    2n

    V(E,

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control18

    Con0ertidores Digital Analgico

    Vo=V

    ref

    2n

    i=0

    n1

    2iDi

    "roblemas para *abricarun con'unto de resistorescon valores tan di*erentes: ; :

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    Sis. Elec. Tema 5 - Sistemas electrnicos de control19

    Con0ertidores Digital Analgico

    En este caso2 losresistores son devalores pr/imos2 loque *acilita su*abricacin

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    Sis. Elec. Tema 5 Sistemas electrnicos de control20

    Con0ertidores Digital Analgico

    Indirecto2 aplicando modulacin ">M % *iltrado

    C&(Comp

    n

    n

    ?M67

    Sel

    V(E,,iltro V

    S

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    Con0ertidores Analgico Digital

    ,las@ convertidor directo2bucle abierto2 elevadavelocidad

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    22

    Con0ertidores Analgico Digital

    Semi *las@

    n1