Acondicionamiento para una Tarjeta de Adquisición

Acondicionamiento para
una Tarjeta de Adquisición
Omar X. Avelar, Omar de la Mora, & Diego I. Romero
INSTRUMENTACIÓN (ESI 008A)
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO)
Departamento de Electrónica, Sistemas e Informática (DESI)
1. RESUMEN DEL PROYECTO
Se diseñara una tarjeta de adquisición de 2 canales diferenciales
analógicos, y 2 canales digitales, así como 2 canales digitales de
salida o retroalimentación. acondicionamiento de la señal, digitalización de la señal, Transmisión de la señal al software LabView por medio de protocolo RS232. En LabView graficado por
separado de las señales de entrada y controles para las señales
de salida.
2. ACONDICIONAMIENTO
Aquí se diseñaran y mostrarán los prototipos de la etapa de
acondicionamiento de los canales para poderlos trabajar como
objetivo final en el microcontrolador.
2.A. CANALES ANALÓGICOS
1. FILTRADO
Dos etapas de filtrado, una en la entrada para eliminar el ruido
de las lineas eléctricas a 60 Hz, y otra etapa en la entrada del
ADC del microcontrolador para reducir el aliasing.
Fig. 1: FIltro notch.
Cuya respuesta en frecuencia es la siguiente (Fig. 2):
0
-20
60 Hz @ -24dB
-40
DB(V(U6D:-))
100d
0d
SEL>>
-100d
1.0Hz
10Hz
P(V(U6D:-))
100Hz
1.0KHz
10KHz
Frequency
Fig. 2: Respuesta en frecuencia del filtro notch.
Subject: Instrumentación - Pag 1 of 2
Guadalajara, Mexico // jue 22 de octubre de 2009.
ITESO
Acondicionamiento de Señales
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO),
Periférico Sur Manuel Gómez Morín 8585, Tlaquepaque, Jalisco, México, C.P. 45604.
Departamento de Electrónica, Sistemas e Informática (DESI).
El filtro antialiasing es un simple filtro de dos polos Butterworth
el cual nos limita el ancho de banda para el muestreo del ADC y
la transmisión en tiempo real de la comunicación RS232.
Por: Omar X. Avelar, Omar de la Mora & Diego I. Romero
2.B. CANALES DIGITALES
Para estos, limitaremos los voltajes de TTL de cada canal a los
niveles los cuales trabaja nuestro microcontrolador para brindar
protección.
Fig. 3: Filtro antialias.
2. AMPLIFICACIÓN
Esta etapa debe ser capaz de amplificar la señal diferencial de
entrada que ira desde aprox. 50 mV – 1 V. Para lograr esto la resistencia RG1 será un potenciómetro digital y de acuerdo a un
algoritmo en el microcontrolador se auto-ajustara.
Fig. 5: Niveles TTL limitados para la entrada del microcontrolador.
Donde la salida digital (Fig. 6) nos dará acotada en los niveles
máximos tolerables por nuestro microcontrolador.
6.0V
4.0V
2.0V
Fig. 4: Amplificador de Instrumentación.
0V
0s
5ms
10ms
V(D_OUT_1) V(V4:+)
15ms
20ms
25ms
30ms
Time
Fig. 6: Entrada digital.
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Guadalajara, Mexico // jue 22 de octubre de 2009.