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SISTEMA SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS DE ADQUISICIÓN DE DATOS
CON UN COMPUTADOR IBM-PCCON UN COMPUTADOR IBM-PC
Laboratorio de Física IIIngeniería Plan Común
Departamento de Física
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Sistema de adquisición de Sistema de adquisición de datosdatos
•dispositivos y/o procesos utilizados para adquirir información,
•ya sea para caracterizar o para analizar algún fenómeno.
TetraNote-S/XS
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Ejemplo de sistemas de Ejemplo de sistemas de
adquisición de datosadquisición 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
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Interface Science Workshop con puerto Interface Science Workshop con puerto SCSI y elSCSI y el software software
DataStudio de la PASCODataStudio 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.
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Interface Science Workshop Interface Science Workshop con puerto SCSI y el software con puerto SCSI y el software
DataStudio de la PASCODataStudio de la PASCOEn 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.
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INTERFASE SCIENCE WORKSHOP INTERFASE SCIENCE WORKSHOP 750 con tarjeta SCSI. (CI-6450)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
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Caracteristicas de la Interface Caracteristicas de la Interface ScienceWorkshop 750 : 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
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Caracteristicas de los canales analogicos Caracteristicas de los canales analogicos de la Interface ScienceWorkshop 750 :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
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Especificaciones Técnicas de la Interface Especificaciones Técnicas de la Interface
ScienceWorkshop 750 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
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AMPLIFICADOR DE POTENCIA AMPLIFICADOR DE POTENCIA CI-6552ACI-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
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Especificaciones técnicas del Especificaciones técnicas del AMPLIFICADOR DE POTENCIA CI-6552AAMPLIFICADOR 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
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Sensor de Radiación TD 8553Sensor 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).
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Sensor de Voltaje ( CI-6503 )Sensor de Voltaje ( CI-6503 )
puede medir
•Voltaje AC y
•voltaje DC desde -10 V a +10 V.
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Sensor de Corriente (CI-6556 ):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)
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Sensor de Conductividad - 1x Sensor de Conductividad - 1x Probe (CI-6729):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)
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Sensor de Temperatura Sensor de Temperatura (CI-6505B ): (CI-6505B ):
• Permite medir Temperatura entre-5 °C y + 105°C.
• Con una precision de ±1 °C
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Sensor de campo Magnetico Sensor de campo Magnetico (CI-6520A)(CI-6520A)
• Permite medir campos magnéticos en un rango de 10 to 2.000 Gauss
• con una resolución de ±10 Gauss
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Software Data StudioSoftware 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
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Gráficos con Data StudioGráficos 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
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Histogramas Histogramas con Data Studio con Data Studio
•Múltiples canales
•Diversos tamaños de "contenedor"
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Regresiones y modelización Regresiones y modelización con Data Studiocon 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
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Osciloscopio Digital con el Osciloscopio Digital con el Data Studio Data Studio
• Hasta 5 trazos simultáneos
• Trigger
• Memoria
• Amplitud y offset independiente para cada trazo
• Modo XY
• Ajuste de ancho de trazo
• Cursor inteligente
![Page 23: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC Laboratorio de Física II Ingeniería Plan](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042504/552fb224550346d9318b45fc/html5/thumbnails/23.jpg)
Analizador de espectros de Analizador de espectros de frecuencia con el DSfrecuencia 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
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Generador de funciones Generador de funciones con el Data Studiocon 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
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Tablas de datos con elTablas de datos con el Data Studio 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
![Page 26: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC Laboratorio de Física II Ingeniería Plan](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042504/552fb224550346d9318b45fc/html5/thumbnails/26.jpg)
Indicadores Analógicos y Indicadores Analógicos y Digitales con el Data StudioDigitales 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
![Page 27: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC Laboratorio de Física II Ingeniería Plan](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042504/552fb224550346d9318b45fc/html5/thumbnails/27.jpg)
Calculadora científica Calculadora científica experimental con el Data Studioexperimental 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
![Page 28: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC Laboratorio de Física II Ingeniería Plan](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042504/552fb224550346d9318b45fc/html5/thumbnails/28.jpg)
Libros electrónicos de trabajos Libros electrónicos de trabajos prácticos con el Data Studioprácticos 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
![Page 29: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC Laboratorio de Física II Ingeniería Plan](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042504/552fb224550346d9318b45fc/html5/thumbnails/29.jpg)
Importación y exportación de Importación y exportación de datos con el Data Studio 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)
![Page 30: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC Laboratorio de Física II Ingeniería Plan](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042504/552fb224550346d9318b45fc/html5/thumbnails/30.jpg)
Tiempo Real y Data StudioTiempo 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
![Page 31: SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS CON UN COMPUTADOR IBM-PC Laboratorio de Física II Ingeniería Plan](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042504/552fb224550346d9318b45fc/html5/thumbnails/31.jpg)
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