E-95-079. SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS

DATOS GENERALES
(3-0-8. Requisito: E-90-042 o E-95-863.)


OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO

El propósito de este curso es de integrar los conceptos impartidos en las materias de electrónica analógica, sistemas digitales, y control para ayudar en el análisis, identificación, modelación, desarrollo y control de procesos de adquisición de datos. Estos procesos consisten en transducción, acondicionamiento y conversión de señales; así como recepción, lectura, procesamiento y despliegue de información.


TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO

1.Introducción al estudio de sistemas de adquisición de datos.
1.Elementos del sistema de adquisición de datos.
2.Diferentes esquemas distintos de sistemas de adquisición de datos
3.Esquemas de control análogo con monitoreo de variables, control digital directo y control supervisorio.
2.Sistemas de Transducción.
1.Caracteristicas estáticas y dinámicas de transductores.
2.Transductores de movimiento: potenciometros, transformadores diferenciales (LVDT y RVDT), Sincros, Resolvers, galgas extensométricas, y codificadores ópticos.
3.Transductores de fluidos: de presión, de nivel y de flujo. Sistema de placa-orificio, tubo venturi, tobera, encapsulados, tubo de bourdon, de turbina, ultrasonico, capacitivo, resistivo, inductivo, electromagnético, de flotador, rotámetro, de placa y otros más.
4.Transductores de temperatura: termopares, termistores, RTD's, sensores integrados y pirómetros.
5.Otros sistemas de transducción: PH, humedad relativa, sensores de presión integrados.
3.Sistemas Electrónicos de Acondicionamiento.
1.El amplificador operacional: características ideales y reales del dispositivo.
2.Estructuras sencillas de amplificadores operacionales: estructura inversora, no inversora, seguidora de voltaje, y amplificación diferencial.
3.Convertidores de voltaje a corriente y de corriente a voltaje.
4.Sistemas para corrección de voltaje de desvío y ganancia variable. Circuitos de ajuste de cero y ganancia.
5.El amplificador de Instrumentación.
6.Convertidores de voltaje a frecuencia y de frecuencia a voltaje.
7.Amplificadores de aislamiento, optoaisladores y sistemas para aislamiento eléctrico, blindaje y rompimiento de lazos de tierra.
4.Sistemas periféricos de Interfase.
1.Switches analógicos y multicanalizadores analógicos (MUX).
2.Convertidores D/A: de suma ponderada y de escalera R-2R.
3.Convertidores analogo-digital A/D: doble rampa, aproximaciones sucesivas, comparador-contador, ulticomparador "flash", convertidores V-F y convertidores delta sigma.
5.Comunicación de Datos
1.Comunicación serial síncrona
2.Comunicación serial asíncrona
3.Estándares de transmisión serial: RS232, RS422, RS485 etc.
4.Sistemas UART y USART para microcontroladores.
5.Códigos para transmisión digital de datos
6.Comunicación paralela IEEE-488
6.Sistemas de adquisición de datos integrados
1.Introducción
2.Caracteristicas básicas: frecuencia mínima de muestreo, errores de linearidad, de monotonicidad, de apertura y de cuantización, error de traslape, códigos de conversión y programación para maximizar el desempeño del sistema de
adquisición.
3.Ejemplos de sistemas de adquisición de datos en circuitos integrados.
4.Ejemplos de aplicaciones


LIBRO DE TEXTO

Stanly Wolf, Guide to Electronic Measurement and Laboratory Practice, de Prentice Hall, 2a. Edición, 1990.


LIBROS DE CONSULTA

Sedra, Smith, Microelectronics Circuits, Saunders Pub. Group, 3era. Edición, 1991.
Antonio Creus, Instrumentaciòn Industrial, 1era Ediciòn, 1988.
M. J. Jacob, Industrial Control Electronics, Prentice Hall 1988
Curtis Johnson, Process Control Instrumentation Technology, Prentice-Hall, 3era. Edición, 1988
H. Norton, Sensores y Analizadores, Gustavo Gili Editores, 1984.
Horowitz & Hill, The Art Of Electronics, Cambridge Univ. Press, 1991.
OMEGA Engineering, Manuales de Temperatura, Presión y Adquisición de Datos, 1994.
Malik, N., Electronic Circuits; Analisis, Simulation and Design, Prentice Hall, 1995
Sedra A.S., y Smith K.C., Microelectronic Circuits, Saunders College Publishing, 3a. edición, 1991
Savant S.J., Roden M.S. y Carpenter G., Electronic Design, Circuits and Systems, Segunda edición de Benjamin Cummings Pub. Co. 1991
J. Millman, Microelectronics, McGraw Hill Books Co., 2a. Edición, 1989
Schilling D. y Belove C. Electronics Circuits, Discrete and Integrated, McGraw Hill Books Co. 3a. Edición, 1989.


MATERIAL Y SOFTWARE DE APOYO

PSpice, Versión estudiantil de la 5.0 en adelante, Spectrum Software, 1995
SPITEC, Versión del Simulador SPICE para las plataformas RS6000 del ITESM
ACCUSIM II, Simulador de sistemas analógicos de Mentor Graphics
LABVIEW II, Versión estudiantil de National Instruments
LABWINDOWS/CVI, Versión estudiantil de National Instruments