INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SALINA CRUZ

TALLER DE INVESTIGACIÓN II

Avance 3: Marco teórico

EQUIPO 10:

FLORES BAUTISTA EDUARDO

GUTIERREZ SÁNCHEZ ALEXIA

OCEJO LUIS CARLOS JESÚS

SEMESTRE: 7° GRUPO: C

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

PROFESORA:

M. EN C. SUSANA MÓNICA ROMÁN NÁJERA

SALINA CRUZ, OAXACA A OCTUBRE DEL 2015

MARCO TEÓRICO

Ahorrar energía no es sólo ayudar a mejorar y proteger el medio ambiente también

ahorrando energía ayudamos a mejorar nuestra economía. Es el camino más eficaz

para reducir las emisiones contaminantes de CO2 (dióxido de carbono) a la

atmósfera, y por tanto detener el calentamiento global del planeta y el cambio

climático.

El uso racional de la energía eléctrica, es el uso consciente para utilizar lo

estrictamente necesario. Esto lleva a maximizar el aprovechamiento de los recursos

naturales. Recursos naturales que en la actualidad comienzan a escasear en todo

el mundo.

En casi todos los países del mundo, en particular en su sector energético se vienen

implementando políticas de uso racional de la energía eléctrica ya que la población

y el consumo crecen a gran velocidad generando la saturación de las líneas de

distribución y los riesgos de desabastecimiento eléctrico.

La principal estrategia en la actualidad para hacer un uso racional de la energía

consiste en la demanda con una canasta energética en el cual las energías

renovables tienen un importante peso. Esto con el fin de colaborar con la mitigación

del cambio climático y reducir la dependencia de combustibles fósiles. Desde ya

esto varía con cada país, sus políticas y su compromiso ambiental.

1.1 Energía solar

La energía solar es una de las fuentes de energía renovables más importantes de

las que hoy disponemos.

La Tierra en su viaje alrededor del Sol, interfiere una parte de la ingente cantidad de

energía de alta calidad que el astro emite. Una fracción de ella atraviesa la

atmósfera terrestre y, al llegar a la superficie de la Tierra, hace diversas funciones.

Entre ellas, la calienta, haciendo que su superficie emita energía térmica de baja

calidad. La misma cantidad de energía que llega a la superficie de la Tierra, sale de

ella en forma de calor. Mejor dicho, salía de ella antes de que los humanos

convirtiéramos la atmósfera en un vertedero de gases de efecto invernadero,

interfiriendo su salida al exterior de la atmósfera.

¿Cómo funciona la energía solar?

Existen dos formas principales de utilizar la energía solar, una como fuente de calor

para sistemas solares térmicos, la otra como fuente de electricidad para sistemas

solares fotovoltaicos.

Estos paneles solares reciben la radiación del sol convirtiéndola ya sea en energía

calorífica/térmica o en energía eléctrica en corriente directa. Hay distintos tipos de

paneles solares según su función: En ambos casos, los paneles son generalmente

planos, con varios metros de anchura y de longitud. Están diseñados para facilitar

su instalación y su precio se fija de manera que puedan ser utilizados tanto para

aplicaciones domésticas como industriales.

(“Energía Solar - Que es, como usarla”, s/f)

Formas de aprovechar la energía solar

Esta energía renovable se usa principalmente para dos cosas, energía solar y

energía térmica como se muestra en la figura 1.1, aunque no son las únicas, primero

para calentar cosas como comida o agua, conocida como energía solar térmica, y

la segunda para generar electricidad, conocida como energía solar fotovoltaica.

Los principales aparatos que se usan en la energía solar térmica son los

calentadores de agua y las estufas solares, la energía eléctrica fotovoltaica se

puede utilizar para cualquier aparato siempre y cuando se tenga un convertidor de

corriente directa a corriente eléctrica.

Figura 1.1 Energía solar

Energía solar fotovoltaica

Los paneles solares son sin duda uno de los mejores inventos modernos, además

de ser, probablemente, el invento que más contribuye a la ecología. Los paneles

solares son módulos que usan la energía que proviene de la radiación solar, y hay

de varios tipos, como los de uso doméstico que producen agua caliente o los

paneles solares fotovoltaicos que producen electricidad.

Los paneles solares fotovoltaicos se componen de celdas que convierten la luz en

electricidad. Dichas celdas se aprovechan del efecto fotovoltaico, mediante el cual

la energía luminosa produce cargas positivas y negativas en dos semiconductos

próximos de distinto tipo, por lo que se produce un campo eléctrico con la capacidad

de generar corriente. El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se

denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo

puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son:

Radiación de 1000 W/m²

Temperatura de célula de 25 °C (no temperatura ambiente).

Los paneles fotovoltaicos se dividen en:

Cristalinas

Mono-cristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio

(Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados

cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos,

debido a que es una célula circular recortada).

Poli-cristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas

cristalizadas. Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.

Su efectividad es mayor cuanto mayores son los cristales, pero también su peso,

grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que

el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy

inferior.

El coste de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde que

se fabricaron las primeras células solares comerciales y su coste medio de

generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales

en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red.

(“Energía Solar Fotovoltaica”, s/f)

1.2 Principio de funcionamiento de un panel solar

Algunos de los fotones, que provienen de la radiación solar, impactan sobre la

primera superficie del panel, penetrando en este y siendo absorbidos por materiales

semiconductores, tales como el silicio o el arseniuro de galio.

Los electrones son golpeados por los fotones (interaccionan) liberándose de los

átomos a los que estaban originalmente confinados.

Esto les permite circular a través del material y producir electricidad. Las cargas

positivas complementarias que se crean en los átomos que pierden los electrones,

se denominan huecos y fluyen en el sentido opuesto al de los electrones, en el panel

solar.

Un conjunto de paneles solares transforman la energía en una determinada cantidad

de corriente continua. Esta corriente se lleva a un circuito electrónico conversor

(inversor) que transforma la corriente continua en corriente alterna, (AC), tipo de

corriente disponible en el suministro eléctrico de cualquier hogar, de 120 o 240

voltios.

La electricidad generada se distribuye, casi siempre, a la línea de distribución de los

dispositivos de iluminación de la casa, ya que estos no consumen excesiva energía,

y son los adecuados para que funcionen correctamente con la corriente generada

por el panel.

Esquema eléctrico

Como ya se mencionó, los módulos fotovoltaicos funcionan por el efecto

fotoeléctrico.

Cada célula fotovoltaica está compuesta de, al menos, dos delgadas láminas de

silicio. Una dopada con elementos con menos electrones de valencia que el silicio,

denominada P y otra con elementos con más electrones que los átomos de silicio,

denominada N.

Aquellos fotones procedentes de la fuente luminosa, que presentan energía

adecuada, inciden sobre la superficie de la capa P, y al interactuar con el material

liberan electrones de los átomos de silicio los cuales, en movimiento, atraviesan la

capa de semiconductor, pero no pueden volver. La capa N adquiere una diferencia

de potencial respecto a la P. Si se conectan unos conductores eléctricos a ambas

capas y estos, a su vez, se unen a un dispositivo o elemento eléctrico consumidor

de energía que, usualmente y de forma genérica se denomina carga, se iniciará una

corriente eléctrica continua.

Este tipo de paneles producen electricidad en corriente continua y aunque su

efectividad depende tanto de su orientación hacia el sol como de su inclinación con

respecto a la horizontal, se suelen montar instalaciones de paneles con orientación

e inclinación fija, por ahorros en mantenimiento. Tanto la inclinación como la

orientación, al sur, se fija dependiendo de la latitud y tratando de optimizarla al

máximo usando las recomendaciones de la norma ISO correspondiente.

La célula solar más usual está fabricada en silicio y configurada como una gran área

de unión p-n. En la práctica, las uniones p-n de las células solares, se elaboran por

difusión de un tipo de dopante en una de las caras de una oblea de tipo p, o

viceversa.

Si la pieza de silicio de tipo p es ubicada en íntimo contacto con una pieza de silicio

de tipo n, tiene lugar la difusión de electrones de la región con altas concentraciones

de electrones (la cara de tipo n de la unión) hacia la región de bajas concentraciones

de electrones (cara tipo p de la unión).

Cuando los electrones se difunden a través de la unión p-n, se recombinan con los

huecos de la cara de tipo p. Sin embargo, la difusión de los portadores no continúa

indefinidamente. Esta separación de cargas, que la propia difusión crea, genera un

campo eléctrico provocado por el desequilibrio de las cargas parando,

inmediatamente, el flujo posterior de más cargas a través de la unión.

El campo eléctrico establecido a través de la creación de la unión p-n crea un diodo

que permite el flujo de corriente en un solo sentido a través de dicha unión. Los

electrones pueden pasar del lado de tipo n hacia el interior del lado p, y los huecos

pueden pasar del lado de tipo p hacia el lado de tipo n. Esta región donde los

electrones se han difundido en la unión se llama región de agotamiento porque no

contiene nada más que algunos portadores de carga móviles. Es también conocida

como la región de espacio de cargas.

Factores de eficiencia de una célula solar

Una placa o célula solar puede operar en un amplio rango de voltajes e intensidades

de corriente. Esto puede lograrse variando la resistencia de la carga, en el circuito

eléctrico, por una parte, y por la otra variando la impedancia de la célula desde el

valor cero (valor de cortocircuito) a valores muy altos (circuito abierto).

El punto de potencia máxima de un dispositivo fotovoltaico varía con la iluminación

incidente. Para sistemas bastante grandes se puede justificar un incremento en el

precio con la inclusión de dispositivos que midan la potencia instantánea por medida

continua del voltaje y la intensidad de corriente (y de ahí la potencia transferida), y

usar esta información para ajustar, de manera dinámica, y en tiempo real, la carga

para que se transfiera, siempre, la máxima potencia posible, a pesar de las

variaciones de luz, que se produzcan durante el día.

En un día soleado, el Sol irradia alrededor de 1 kW/m2 a la superficie de la Tierra.

Considerando que los paneles fotovoltaicos actuales tienen una eficiencia típica

entre el 12%-25%, esto supondría una producción aproximada de entre 120-250

W/m² en función de la eficiencia del panel fotovoltaico.

Por otra parte, están produciéndose grandes avances en la tecnología fotovoltaica

y ya existen paneles experimentales con rendimientos superiores al 40%.

A latitudes medias y septentrionales, teniendo en cuenta el ciclo diurno y las

condiciones atmosféricas, llegan a la superficie terrestre 100 W/m² de media en

invierno y 250 W/m² en verano. Con una eficiencia de conversión de,

aproximadamente, 12%, se puede esperar obtener 12 y 30 vatios por metro

cuadrado de celda fotovoltaica en invierno y verano, respectivamente.

Con los costes actuales de energía eléctrica, 0.08 $/kWh (USD), un metro cuadrado

generará hasta 0.06 $/día, y un km² generará hasta 30 MW, o 50,000 $/(km².día).

El consumo de energía actual de la población terrestre está cercano a 12-13 TW.

Actualmente, la producción mundial de células fotovoltaicas se concentra en Japón

(48%), Europa (27%) y EEUU (11%). El consumo de silicio en 2004 destinado a

aplicaciones fotovoltaicas ascendió a 13.000 toneladas.

Usos de las celdas fotovoltaicas solares

Deben su aparición a la industria aeroespacial, y se han convertido en el medio más

fiable de suministrar energía eléctrica a un satélite o a una sonda en las órbitas

interiores del Sistema Solar. Esto es gracias a la mayor irradiación solar sin el

impedimento de la atmósfera y a su bajo peso.

En tierra, son la fuente solar más popular en instalaciones pequeñas o en edificios,

frente al método de campos de espejos heliostatos empleados en las grandes

centrales solares.

Junto con una pila auxiliar, se usa habitualmente en ciertas aplicaciones de poco

consumo como boyas o aparatos en territorios remotos, o simplemente cuando la

conexión a una central de energía sea impracticable. Su utilización a gran escala se

ve restringida por su alto coste, tanto de compra como de instalación. Hasta ahora,

los paneles fotovoltaicos ocupan una pequeña porción de la producción mundial de

energía.

Experimentalmente han sido usados para dar energía a automóviles, por ejemplo

en el World solar challenge a través de Australia. Muchos yates y vehículos

terrestres los usan para cargar sus baterías lejos de la red eléctrica. Programas de

incentivo a gran escala, ofreciendo recompensas financieras como la posibilidad de

vender el exceso de electricidad a la red pública, han acelerado en gran medida el

avance de las instalaciones de celdas fotovoltaicas solares en España, Alemania,

Japón, Estados Unidos y otros países.

La experiencia en producción e instalación, los avances tecnológicos que aumentan

la eficiencia de las celdas solares, las economías de escala en un mercado que

crece un 40% anualmente, unido a las subidas en los precios de los combustibles

fósiles, hacen que las se empiece a contemplar la fotovoltaica para producción

eléctrica de base, en centrales conectadas a red.

Lista de aplicaciones donde se usan paneles fotovoltaicos:

Centrales conectadas a red.

Sistemas de autoconsumo fotovoltaico.

Estaciones repetidoras de microondas y de radio, incluyendo acceso a internet

mediante Wimax.

Electrificación de pueblos en áreas remotas (electrificación rural).

Instalaciones médicas en áreas rurales.

Corriente eléctrica para casas de campo.

Sistemas de comunicaciones de emergencia.

Sistemas de vigilancia de datos ambientales y de calidad del agua.

Faros, boyas y balizas de navegación marítima.

Bombeo para sistemas de riego, agua potable en áreas rurales y abrevaderos

para el ganado.

Balizamiento para protección aeronáutica.

Sistemas de protección catódica.

Sistemas de desalinización.

Vehículos de recreo propulsados por electricidad solar captada en movimiento.

Señalización ferroviaria.

Sistemas para cargar los acumuladores de barcos.

Fuente de energía para naves espaciales.

Postes SOS (Teléfonos de emergencia de carretera).

Parquímetros.

Recarga de bicicletas, scooters y otros vehículos eléctricos.

Sin duda que aún queda mucho por avanzar en la tecnología de los paneles solares,

especialmente en materia de eficiencia, pero esta energía es considerada una de

las fuentes energéticas más limpias existentes hoy día, y cada vez se hace más

competitiva frente a otros tipos de energías, lo que augura un gran desarrollo en la

industria de paneles solares en el futuro.

(“TODO SOBRE PANELES FOTOVOLTAICOS”, s/f)

1.3 Sistemas de monitoreo y control

Los sistemas de control por computadora permiten emplear un ordenador para

controlar un sistema físico real. En nuestro entorno encontramos multitud de

sistemas que son o pueden ser controlados por una computadora. Dentro de estos

sistemas podemos encontrar:

El ordenador a bordo de una computadora

Una casa domotizada

Un sistema de aire acondicionado

Los sistemas de control en los coches de formula I

Las naves espaciales

Con el control por computadora logramos que el ordenador interaccione con los

objetos y mecanismos reales, pudiendo incluso mejorar el comportamiento de estos

sistemas físicos

Existen dos tipos de control, por computadora y el control analógico. En la tecnología

analógica es muy difícil almacenar, manipular, comparar, calcular y recuperar

información con exactitud cuando esta ha sido guardada.

En cambio en la tecnología digital, como se muestra en la Figura 1.6 por medio de

una computadora, se pueden hacer tareas rápidamente muy exactas, precisas y sin

detenerse.

Las ventajas del control por computadora son:

Potencia

Precisión

Versatilidad

Eficacia

Fiabilidad

Interfaz con el operador más amigable y potente por medio de periféricos

fáciles de utilizar como lo son teclados o mouse y de presentaciones graficas

como ventanas menu’s entre otros

Imagen 1.2 Ejemplo didáctico de monitoreo y control para un panel solar

Tipos de control

Los sistemas de control digital son utilizado hoy en día se pueden clasificar en cuatro

tipos:

1. Control supervisor.- El computador no maneja directamente los elementos finales de control, sino que se encarga de fijar los valores de referencia para los controladores que gobiernan dichos elementos y que funcionan fuera de una computadora.

2. Control digital directo (DDC).- Es un sistema centralizado en el que todas las mediciones se llevan a la sala de control.

3. Control distribuido.- Va transmitiendo a la red, llegando la información a todos las demás computadoras, pero siendo tomada solo por su destinatario. Por cada

ordenador existe un controlador que se encarga del acople con la red y el manejo de las comunicaciones.

4. Sistema de control supervisor y de adquisición de datos (SCADA).- Se utilizan en empresas que cuentan con varias plantas ubicadas en sitios distantes entre sí, cada uno con sus propios sistemas de control. Pero que además requieren de un centro de control para todas ellas.

(“tecnología educativa: CONTROL POR COMPUTADORA”, s/f)

Software de control y aplicación

Un software de aplicación es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o

más tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser

automatizado o asistido.

La automatización es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar

maquinaria o procesos, existen dos tipos DCS (Sistema de Control Distribuido) y

PLC (Controlador Lógico Programable)

Hoy en día existen diversos software de control y aplicación que nos facilitan el uso

o el monitoreo de cierto proceso o procesos por igual, entre esos softwares se

encuentra el SCADA (Control Supervisión y Adquisición de Datos) y el LabVIEW

(Laboratorio Virtual de Instrumentación Ingeniería y Workbench).

(“bmfcig643a.pdf”, s/f)

1.4 LabVIEW

LabVIEW es una plataforma y entorno de desarrollo para diseñar sistemas, con un

lenguaje de programación visual gráfico. Recomendado para sistemas software de

pruebas, control y diseño, simulado o real y embebido, pues acelera la

productividad. El lenguaje que usa se llama lenguaje G, donde la G simboliza que

es lenguaje Gráfico.

Los programas desarrollados con LabVIEW se llaman Instrumentos Virtuales, o VIs,

y su origen provenía del control de instrumentos, aunque hoy en día se ha

expandido ampliamente no sólo al control de todo tipo de electrónica

(Instrumentación electrónica) sino también a su programación embebida,

comunicaciones, matemáticas, etc.

Entre sus objetivos están el reducir el tiempo de desarrollo de aplicaciones de todo

tipo (no sólo en ámbitos de Pruebas, Control y Diseño) y el permitir la entrada a la

informática a profesionales de cualquier otro campo. LabVIEW consigue

combinarse con todo tipo de software y hardware, tanto del propio fabricante -

tarjetas de adquisición de datos, PAC, Visión, instrumentos y otro Hardware- como

de otros fabricantes.

Características

Su principal característica es la facilidad de uso, válido para programadores

profesionales como para personas con pocos conocimientos en programación

pueden hacer programas relativamente complejos, imposibles para ellos de hacer

con lenguajes tradicionales. Para los amantes de lo complejo, con LabVIEW pueden

crearse programas de miles de VIs (equivalente a millones de páginas de código

texto) para aplicaciones complejas, programas de automatizaciones de decenas de

miles de puntos de entradas/salidas, proyectos para combinar nuevos VIs con VIs

ya creados, etc.

Presenta facilidades para el manejo de:

Interfaces de comunicaciones:

Puerto serie

Puerto paralelo

GPIB

PXI

VXI

TCP/IP, UDP, DataSocket

Irda

Bluetooth

USB

OPC...

Capacidad de interactuar con otros lenguajes y aplicaciones:

DLL: librerías de funciones

.NET

ActiveX

Multisim

Matlab/Simulink

AutoCAD, SolidWorks, etc

Herramientas gráficas y textuales para el procesado digital de señales.

Visualización y manejo de gráficas con datos dinámicos.

Adquisición y tratamiento de imágenes.

Control de movimiento (combinado incluso con todo lo anterior).

Tiempo Real estrictamente hablando.

Programación de FPGAs para control o validación. Sincronización entre

dispositivos.

LabVIEW es una herramienta gráfica de programación, esto significa que los

programas no se escriben, sino que se dibujan, facilitando su comprensión. Al tener

ya pre-diseñados una gran cantidad de bloques, se le facilita al usuario la creación

del proyecto, con lo cual en vez de estar una gran cantidad de tiempo en programar

un dispositivo/bloque, se le permite invertir mucho menos tiempo y dedicarse un

poco más en la interfaz gráfica y la interacción con el usuario final. Cada VI consta

de dos partes diferenciadas:

Panel Frontal: El Panel Frontal es la interfaz con el usuario, la utilizamos para

interactuar con el usuario cuando el programa se está ejecutando. Los usuarios

podrán observar los datos del programa actualizados en tiempo real En esta interfaz

se definen los controles.

Diagrama de Bloques: Es el programa propiamente dicho, donde se define su

funcionalidad, aquí se colocan íconos que realizan una determinada función y se

interconectan.

En el panel frontal, encontraremos todo tipos de controles o indicadores, donde cada

uno de estos elementos tiene asignado en el diagrama de bloques una terminal, es

decir el usuario podrá diseñar un proyecto en el panel frontal con controles e

indicadores, donde estos elementos serán las entradas y salidas que interactuaran

con la terminal del VI tal y como se muestra en la Figura 1.7.

Podemos observar en el diagrama de bloques, todos los valores de los controles e

indicadores, como van fluyendo entre ellos cuando se está ejecutando un programa

VI.

Comunicación Panel-Usuario

Para que el usuario pueda monitorear el panel solar primero debe de existir una

comunicación.

LabVIEW es un software de aplicación muy versátil que permite al usuario conectar

dispositivos y comunicarlos con el equipo que deseamos controlar, Arduino y los

dispositivos DAQ son los dispositivos más utilizados para la comunicación entre el

usuario-interfaz gráfica-equipo a controlar.

Imagen 1.3.- Panel frontal de LabVIEW

Como ya se mencionó anteriormente los dispositivos DAQ y LabVIEW se pueden comunicar entre sí, y estos dispositivos son prácticos y fáciles de usar por lo cual se utilizaran para el monitoreo del panel solar ET 250 del Tecnológico de Salina Cruz.

(“NI LabVIEW Data Visualization and User Interface Design - National Instruments”, s/f)

Dispositivos DAQ

La adquisición de datos (DAQ) es el proceso de medir con una PC un fenómeno

eléctrico o físico como voltaje, corriente, temperatura, presión o sonido. Un sistema

DAQ consiste de sensores, hardware de medidas DAQ y una PC con software

programable.

Comparados con los sistemas de medidas tradicionales, los sistemas DAQ basados

en PC aprovechan la potencia del procesamiento, la productividad, la visualización

y las habilidades de conectividad de las PCs estándares en la industria

proporcionando una solución de medidas más potente, flexible y rentable. En la

imagen 1.8 se muestra el proceso de comunicación que se lleva a cabo entre el

sensor, el dispositivo DAQ y la computadora.

El hardware DAQ actúa como la interfaz entre una PC y señales del mundo exterior.

Funciona principalmente como un dispositivo que digitaliza señales analógicas

entrantes para que una PC pueda interpretarlas. Los tres componentes clave de un

dispositivo DAQ usado para medir una señal son el circuito de acondicionamiento

de señales, convertidor analógico-digital (ADC) y un bus de PC. Varios dispositivos

DAQ incluyen otras funciones para automatizar sistemas de medidas y procesos.

Por ejemplo, los convertidores digitales-analógicos (DACs) envían señales

analógicas, las líneas de E/S digital reciben y envían señales digitales y los

contadores/ temporizadores cuentan y generan pulsos digitales.

Imagen 1.4.- Proceso de comunicación entre el sensor el dispositivo DAQ y el PC

Acondicionamiento de Señales

Las señales de los sensores o del mundo exterior pueden ser ruidosas o demasiado

peligrosas para medirse directamente. El circuito de acondicionamiento de señales

manipula una señal de tal forma que es apropiado para entrada a un ADC. Este

circuito puede incluir amplificación, atenuación, filtrado y aislamiento. Algunos

dispositivos DAQ incluyen acondicionamiento de señales integrado diseñado para

medir tipos específicos de sensores.

Convertidor Analógico Digital (ADC)

Las señales analógicas de los sensores deben ser convertidas en digitales antes de

ser manipuladas por el equipo digital como una PC. Un ADC es un chip que

proporciona una representación digital de una señal analógica en un instante de

tiempo. En la práctica, las señales analógicas varían continuamente con el tiempo

y un ADC realiza "muestras" periódicas de la señal a una razón predefinida. Estas

muestras son transferidas a una PC a través de un bus, donde la señal original es

reconstruida desde las muestras en software.

Bus de la PC

Los dispositivos DAQ se conectan a una PC a través de una ranura o puerto. El bus

de la PC sirve como la interfaz de comunicación entre el dispositivo DAQ y la PC

para pasar instrucciones y datos medidos. Los dispositivos DAQ se ofrecen en los

buses de PC más comunes, incluyendo USB, PCI, PCI Express y Ethernet.

Recientemente, los dispositivos DAQ han llegado a estar disponibles para 802.11

Wi-Fi para comunicación inalámbrica. Hay varios tipos de buses y cada uno de ellos

ofrece diferentes ventajas para diferentes tipos de aplicaciones.

¿Cuál es la Función de la PC en un Sistema DAQ?

Una PC con software programable controla la operación del dispositivo DAQ y es

usada para procesar, visualizar y almacenar datos de medida. Diferentes tipos de

PCs son usadas en diferentes tipos de aplicaciones. Una PC de escritorio se puede

utilizar en un laboratorio por su poder de procesamiento, una laptop se puede utilizar

por su portabilidad o una PC industrial se puede utilizar en una planta de producción

por su robustez.

Software Controlador

El software controlador ofrece al software de aplicación la habilidad de interactuar

con un dispositivo DAQ. Simplifica la comunicación con el dispositivo DAQ al

abstraer comandos de hardware de bajo nivel y programación a nivel de registro.

Generalmente, el software controlador DAQ expone una interfaz de programación

de aplicaciones (API) que es usada en un entorno de programación para construir

software de aplicación.

Software de Aplicación

El software de aplicación facilita la interacción entre la PC y el usuario para adquirir,

analizar y presentar datos de medidas. Puede ser una aplicación pre-construida con

funcionalidad predefinida o un entorno de programación para construir aplicaciones

con funcionalidad personalizada. Las aplicaciones personalizadas generalmente

son usadas para automatizar múltiples funciones de un dispositivo DAQ, realizar

algoritmos de procesamiento de señales y mostrar interfaces de usuario

personalizadas.

(“¿Qué es Adquisición de Datos? - National Instruments”, s/f)

BIBLIOGRAFÍA

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