INTERFACE €SENSE 009 - AVD-pro

INTERFACE €SENSE 009 MANUAL DE USUARIO CENTRE FOR MICROCOMPUTER APPLICATIONS
http://www.cma-science.nl
€Sense Manual del Usuario ver. 4.0, Diciembre 2014
Autor: Ewa Kedzierska
Traducción: Hugo Aguilar
© CMA, Amsterdam, 2014
2 | 009 €Sense Manual de Usuario TABLA DE CONTENIDO I. PRIMER ACERCAMIENTO A LA INTERFACE €SENSE 4 1. Introducción 4 2. Componentes de €Sense 4 3. Sistema Operativo de la interface €Sense 5 4. Requerimientos Computacionales y de Software 5 5. Conectando la interface €Sense a la computadora 5 6. Reseteando la interface €Sense 5 7. Conectando el sensor de temperatura externo 5 II. USANDO LA INTERFACE €SENSE C ON L A C OMPUTADORA 6 1. Trabajando con el programa Coach 6 6 2. Trabajando con los sensores en las actividades de Coach con €Sense 6 3. Trabajando con actuadores en las Actividades de Coach con €Sense 7 4. Ejemplo de Medición con la interface €Sense y Software Coach 8 III. ESPECIFÍCACIONES TÉCNICAS DE LA INTERFACE €SENSE 10 1. Conexión a la Computadora 10 2. Alimentación Eléctrica 10 3. Frecuencia de Muestreo 10 4. Memoria 10 5. Sensores €Sense 11 5.1. Sensor de Sonido ................................................................................................................................................................ 11 5.2. Sensor de Luz ....................................................................................................................................................................... 11 5.3. Sensor de Temperatura .................................................................................................................................................. 12 5.4. Sensor de Temperatura Externo ................................................................................................................................. 13 6. Actuadores de la Interface €Sense 13 009 €Sense Manual de Usuario| 3 I. PRIMER ACERCAMIENTO A LA INTERFACE €SENSE 1. Introducción La Interface €Sense es muy fácil de usar se conecta por medio del puerto USB, contiene 3 sensores internos para medir temperatura, luz y sonido. Cuenta con una entrada adicional para medir temperatura externa. El LED y la bocina interna con la que cuenta pueden usarse como actuadores en experimentos de control simple. €Sense es conectada directamente a la computadora a través del puerto USB. La Interface está equipada con su propio procesador y memoria, lo que le permite realizar mediciones con precisión. La memoria FLASH permite actualizar el software interno. 2. Componentes de €Sense El paquete €Sense contiene: la interface €Sense, el sensor de temperatura externo y el software Coach 6 Lite. F
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€Sense esta provista de: (véase la figura de arriba): A. Sensor de Sonido con dos rangos de presión -­‐9.5 .. 9.5 Pa y 50 .. 110 dB, B. Sensor de luz con tres rangos de medición 0 .. 1500 lux, 0 .. 15 klx, y 0 .. 150 klx, C. Sensor de Temperatura ambiental interno 5 .. 45 °C, D. Entrada para sensor de temperatura externo, E. Sensor de Temperatura Externo con rango rango -­‐10 .. 120 °C F. LED indicando la inicialización de la Interface, y que también puede usarse como un actuador G. Bocina interna para actividades de control H. Cable USB €Sense se energiza a través del puerto USB por lo que no requiere de fuente alterna. 4 | 009 €Sense Manual de Usuario 3. Sistema Operativo de la interface €Sense La interface €Sense está equipada con un software de funcionamiento interno (firmware). El firmware se almacena en la memoria FLASH, lo que permite fácilmente actualizar el sistema operativo de la interface. La actualización del firmware se puede realizar de forma manual mediante el uso del programa Coach6 y Coach 6 Lite. Coach reconoce automáticamente cuando necesita actualizarse. Para obtener las últimas versiones de software CMA visite el sitio www.cma-­‐
science.nl. 4. Requerimientos Computacionales y de Software Para utilizar la interface €sense con la computadora se necesita tener instalado Coach 6 o Coach 6 Lite versión 6.2 o superior, una computadora Pentium III con Windows 2000 / XP / Vista / Windows 7, Windows 8 y al menos 192 MB de RAM (256 MB recomendado) y un puerto USB libre.
5. Conectando la interface €Sense a la computadora Para conectar la interface €sense a la computadora simplemente conecte la interface al puerto USB. Una luz LED de la interface se encenderá por un período de tiempo. Esto significa que la Interface esta lista. Windows puede mostrar un anuncio que se encuentra “Un nuevo dispositivo USB”. Después de que la interface €Sense, Coach 6 Lite se iniciará automáticamente y el proyecto se abrirá. La detección automática de €Sense se puede desconectar pulsando el botón derecho en el icono de Coach 6 y dar Stop. 6. Reseteando la interface €Sense Esto puede suceder por que la comunicación entre €sense y la computadora se pierde y lo que se tiene que hacer es resetear la interface € Sense. Esto se puede hacerse de dos maneras (en el software Coach): 1. Cuando no hay comunicación al abrir una actividad/resultados y el programa muestra el mensaje de que el panel de la interface no se puede inicializar a continuación, desenchufe la Interface y vuelva a conectarlo en otro puerto USB de su ordenador. Pulse Reintentar en entrenador. 2. Cuando la comunicación con la interface mientras se trabaja en una Actividad / Resultado de Coach: • Haga click derecho en el panel de la pantalla €Sense. • Seleccione la opción “Reiniciar Hardware”. Esta opción sólo está disponible si el panel €Sense está activa. 7. Conectando el sensor de temperatura externo El sensor de temperatura externo puede ser conectado y desconectado en cualquier momento mediante la conexión a la entrada externa (D) de la interface 009 €Sense Manual de Usuario| 5 en la parte delantera de la interface. II. USANDO LA INTERFACE €SENSE CON LA COMPUTADORA Para utilizar €sense con la computadora se necesita una computadora PC con el programa Coach 6 Lite o el programa de Coach 6 (ver 4. Requisitos del ordenador y software). Durante las mediciones €sense permanece conectado a la computadora. Los datos son transferidos en tiempo real a la computadora. El curso de la medición se puede seguir directamente en el programa de Coach. 1. Trabajando con el programa Coach 6 Cuando se trabaja con el Coach 6 Lite (6.2 o superior) se puede iniciar el programa de reconocimiento automático con interface. Conecte la interface €sense en el puerto USB, después de que la interface se ha detectado Coach 6 Lite se iniciará y el proyecto se abrirá. Cuando se trabaja con Coach6 (6.2 o superior), entonces usted tiene que abrir Coach a través de Menú de Inicio de Windows o haciendo doble click en un archivo Coach Actividad (* .cma), archivos de resultados (* .cmr) o mediante acceso directo de Windows para dicho archivo. Amplia información sobre cómo trabajar con Coach 6 Lite y Coach 6 se puede encontrar, respectivamente, en la Guía de Coach 6 y Guía de Coach 6 manuales, y en línea a través de la ayuda en el software. 2. Trabajando con los sensores en las actividades de Coach con €Sense €Sense tiene tres sensores internos para medir la temperatura, la luz y el sonido. El sensor de temperatura externo adicional se puede conectar a la entrada. Los sensores €Sense se pueden activar en las actividades de Coach simplemente arrastrando los iconos de los sensores a las entradas correspondientes del panel de la pantalla. Los iconos de los sensores se pueden encontrar en la paleta del sensor o en la Biblioteca del sensores. El panel de pantalla de la interface €Sense tiene 4 entradas: Entrada 1 Entrada 2 Entrada 3 Es usada para el sensor interno de Sonido. Hay dos íconos de sensores disponibles en la librería de sensores de Coach, uno para medir la amplitud (-­‐9,5 .. 9.5 Pa) y otro para medir la intensidad (50 .. 110 dB); Es usada para el sensor de temperatura interno (5 .. 45 °C); Es usada para el sensor de temperatura externo (-­‐10 .. 120 °C); 6 | 009 €Sense Manual de Usuario Entradas de la interface €Sense. Entrada 4 Es usada para el sensor de luz. Hay tres iconos de sensor de luz, disponibles en la librería con diferentes intensidades (0 .. 1500 lux, 0 .. 15 klx, 0 .. 150 klx). Si se olvida un icono del sensor en la paleta de actividades hay que añadir de la biblioteca de sensores. • Haga click en un lugar vacío de la paleta de sensores, haga click en “Seleccionar de la Biblioteca”, seleccione el sensor deseado de la lista y haga click en Aceptar. • Arrastre el icono del sensor de la paleta de sensores a la entrada del panel de pantalla de la interface € Sense. • Los valores medidos por el sensor se mostrarán en el icono. A veces es útil contar los cambios de señal de un sensor analógico en pulsos, por ejemplo al medir en la pantalla cuando se refresca (usando el sensor de luz como contador). Con la interface €sense es posible definir sensores analógicos como contadores. Si la señal analógica cruza un valor especificado (umbral) en una dirección predefinida, el contador se incrementa en uno. (Para obtener información detallada consulte la Guía de Coach 6 o Guía para el Coach 6). 3. Trabajando con actuadores en las Actividades de Coach con €Sense La interface €Sense tiene incorporados dos actuadores, el LED y una bocina los cuales se puede utilizar como actuadores en los experimentos de control. Los actuadores de la interface €Sense se pueden activar en las actividades de Coach al arrastrar iconos de sensores a las salidas apropiadas del panel de la pantalla €Sense. Los iconos de los sensores se pueden encontrar en la paleta actuador o en el actuador Biblioteca. Salidas del panel €Sense. 009 €Sense Manual de Usuario| 7 La interface €Sense tiene dos salidas: Salida 1 -­‐ es usado por el LED; Salida 2-­‐ es usado por la bocina. En esta forma se puede ajustar el brillo del LED y ajustar a diferentes sonidos de la bocina. Si se olvida de un icono de actuador en la paleta de actuadores Coach, hay que añadirlo desde la biblioteca. • Haga click en un lugar vacío en la paleta de actuadores, seleccione de la biblioteca el actuador deseado de la lista y haga click en Aceptar. • Arrastre un icono actuador de la paleta del actuadores a las salidas en el panel de pantalla € Sense. • Haga click en el pequeño icono junto al icono del actuador para alternar actuador manualmente o desactivar. • Con la barra deslizante de encendido en el icono del actuador, puede ajustar la salida de voltaje. Haga click en una flecha en el lado derecho del icono del actuador para aumentar o reducir la potencia. La altura de la barra roja indica el nivel de la salida. 4. Ejemplo de Medición con la interface €Sense y Software Coach Con el ejemplo dirigido se puede realizar su primera medición con la Interface €Sense. Antes de que usted inicie asegúrese este instalado el software Coach 6.2 lite en su computadora. En este experimento usted va a investigar las variaciones de temperatura en un vaso con agua. Durante esta medición la Interface €sense recolectará los datos de temperatura y los datos medidos serán exhibidos en la pantalla en una gráfica, una tabla y un valor digital. El valor medido es también exhibido en el icono del sensor en el panel de la pantalla € Sense. Materiales: •
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Interface €Sense Computadora PC con Software Coach 6.2 Lite Sensor de Temperatura incluido en el paquete €Sense Vaso de 250ml y 100 ml de agua Caliente. Procedimiento de Medición 1.
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Conecte la interface €Sense a la computadora. Después de que la Interface €Sense es detectada Coach 6.2 Lite empezará automáticamente y el proyecto se abrirá. 8 | 009 €Sense Manual de Usuario 3.
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Abra el proyecto Mediciones con el Laboratorio y seleccione la actividad Laboratorio Propio. Conecte el sensor externo de temperatura a la entrada de la Interface €Sense. Arrastre el sensor de temperatura externo de la paleta de sensores a la entrada 3 de la pantalla de la interface. Con el botón derecho seleccione la opción “Desplegar como un Diagrama”. Coloque el diagrama en una de las ventanas vacías. Con el botón derecho seleccione la opción “Desplegar como una Tabla”. Coloque la tabla en una de las ventanas vacías. Con el botón derecho seleccione la opción “Desplegar como Valor”. Coloque el valor en una de las ventanas vacías. Determine la temperatura del cuarto. Llene un vaso con agua caliente e introduzca el sensor de temperatura. Presione sobre el botón de Configuración de la medición y cambie el tiempo de duración a 3 minutos, y la frecuencia de medición a 50 por segundo. Presione sobre el botón de Comenzar para arrancar el experimento. La medición puede detenerse usando el botón rojo de Detener Analiza los datos medidos con las herramientas de Coach disponibles en los menús de diagramas y tablas. 009 €Sense Manual de Usuario| 9 III. ESPECIFÍCACIONES TÉCNICAS DE LA INTERFACE €SENSE 1. Conexión a la Computadora €Sense es conectado a la computadora vía el puerto USB. USB conexión Compatibilidad Max. Transferencia
USB 1.0; USB 1.1; USB 2.0 64 kB/s 2. Alimentación Eléctrica €Sense se alimenta a través del puerto USB. El consumo de la interface sin sensores conectados es de máx. 50 mA. 3. Frecuencia de Muestreo La máxima rapidez de muestreo depende del número de sensores activos y de la forma en que estos son usados. En modo normal, la Interface puede tomar una muestra cada 100 µs. Esto significa que un sensor puede realizar un muestreo de 10 kHz y dos sensores pueden hacer un muestreo de 5 kHz. Las rapideces de muestreo pueden escogerse en unidades de 100 µs por consiguiente tendremos: 10 kHz, 5 kHz, 3.3 kHz, 2.5 kHz, 2.0 kHz, 1.67 kHz etc. En modo Rápido, la Interface toma muestras cada 25 µs (Rapidez de Muestreo: 40 kHz). Durante la medición en modo rápido solamente un sensor/actuador puede ser activado. La operación de Contador es posible para un sensor a la vez. Este sensor es monitoreado cada 200 µs para determinar la señal del sensor. La frecuencia máxima de una señal como contador es de 2.5 kHz La operación de contador no es disponible en modo rápido: Número de Entradas Usadas
Un sensor conectado a la vez
2 sensores conectados a la vez
3 sensores conectados a la vez
4 sensores conectados a la vez
Contador Activo
Máxima Frecuencia
Sensor de sonido y Luz:
max. 10 kHz en modo normal
40 kHz en modo Rápido.
máx. 5 kHz
máx. 2.5 kHz
máx. 2.5 kHz
2.5 Hz máx. Frecuencia de salida
4. Memoria €Sense está equipada con una memoria flash (no volátil) que contiene el sistema operativo interno (firmware). La memoria flash puede ser reescrita para actualizar el firmware. Para el almacenamiento en buffer de datos muestreados, €Sense está equipado con 32 KB de memoria RAM que pueden contener hasta 16.000 muestras. 10 | 009 €Sense Manual de Usuario 5. Sensores €Sense 5.1. Sensor de Sonido El sensor de sonido de la interface €Sense mide las variaciones en la presión del aire causada por el sonido. Las fuentes de sonido que se pueden utilizar con el sensor pueden ser diapasones, silbatos, teclados electrónicos, instrumentos musicales, etc. También puede investigar experimentos con la voz humana. Cuando se utiliza el sensor de sonido asegúrese de que el nivel de sonido está en el rango correcto para producir buenos patrones de onda . Si el sonido es demasiado alto, el patrón de onda será " recortada " en la parte superior o inferior. En tal caso, mueva el sensor más lejos de la fuente de sonido, o bajar el volumen del sonido. El sensor también puede ser utilizado para mediciones de nivel de sonido en dB. Hay dos sensores de sonido disponibles en la interface €Sense y librería: - Sensor de Sonido (009) (CMA) (-­‐9.5 .. 9.5 Pa) , para presión del aire, - Sensor de Sonido (009) (CMA) (50 .. 110 dB) , para intensidad en dB.
Datos Técnicos Rangos de Medición –9.5 .. 9.5 Pa (1 kHz) 50 .. 110 dB Rango de Frecuencia 100 .. 16.000 Hz Resolución usando 2 bit A/D 4.6 mPa (1 kHz) Precisión ±3 dB sobre la frecuencia Máxima Frecuencia -­‐ Presión de aire -­‐ Nivel de Sonido 40 kHz 2.5 kHz1 Máxima Frecuencia para muestras de sonido 100 Hz 5.2. Sensor de Luz El sensor interno de luz de la interface €Sense es un sensor altamente sensitivo que mide la intensidad de luz en 3 diferentes rangos 0 .. 1500 lux, 0 .. 15 000 lux y 0 .. 150 000 lux. El sensor de luz tiene una excelente respuesta lineal y esta equipada con un filtro electrónico que da una frecuencia espectral cercana al ojo humano. Hay dos sensores internos de luz de la interface €Sense en la librería de sensores: • Sensor de Luz (009) (CMA), (0 .. 1500 lux) 1
Si se escoge un interval de muestras que es más corto que la longitude de onda del sonido
medido, la medición no será representativa del sonido.
009 €Sense Manual de Usuario| 11 • Sensor de luz (009) (CMA), (0 .. 0 .. 15 klux) • Sensor de luz (009) (CMA), (0 .. 0 .. 150 klux) Datos Técnicos Rangos de Medición 0 .. 1500 lux, 0 .. 15 klux 0 .. 150 klux Resolución usando 12 bit A/D convertidor 0.37 lux (0 .. 1500 lux rango) 3.7 lux (0 .. 15 klux rango) 37 lux (0 .. 150 klux rango) Longitud de onda de sensibilidad 565 nm Angulo de sensibilidad: 50° Tiempo de respuesta 0.2 ms Área de sensibilidad 7.5 mm2 Coeficiente de Temperatura 0.05 %/°C Frecuencia Máxima 40 kHz Características del sensor de luz
Izquierda: Sensibilidad radiante vs. desplazamiento angular.
Derecha: Sensibilidad spectral vs. longitude de onda (línea negra),
La sensobilidad del ojo humano es incluida (línea gris).
5.3. Sensor de Temperatura El sensor de temperatura sensor mide la temperatura interna en el intervalo de 5 ° C a 45 ° C. Debido a que el procesador y otros componentes de la interface €Sense generan calor la temperatura interna de la Interface aumentará en 3 a 4 ° C durante un período de aproximadamente 45 minutos. El sensor de temperatura interna se encuentra como sensor de temperatura (009) (CMA) (5 .. 45 ° C) .
12 | 009 €Sense Manual de Usuario Datos Técnicos Rango de medición
5 .. 45 °C
Resolución del convertidor 12 bit
0.02 °C (20 °C); 0.1 °C (100 °C)
Precisión
±1 °C
Frecuencia Máxima
5 kHz
Recomendado Frecuencia máxima
1 kHz, arriba de esto hay variaciones
5.4. Sensor de Temperatura Externo Una entrada adicional en la interface €sense es para el sensor de temperatura externo (incluido en el paquete). Este sensor se puede utilizar para mediciones de temperatura en aire o líquidos. Se mide la temperatura en el intervalo de -­‐10 .. 120 °C . El nombre del sensor de temperatura externa esta en la incluido en la librería de sensores como (009) (CMA) (-­‐10 .. 120 °C) . Datos Técnicos Rango de Medición
-10 .. 120°C
Resolución 12 bit convertidor A/D
0.03 °C (20 °C); 0.1 °C (100 °C)
Precisión
±0.25 °C (20 °C); ±0.4 °C (100 °C)
Tiempo Ascendente/Descendente
20 s para el 99 % valor final (en agua)
Frecuencia Máxima
5 kHz
Recomendado Frecuencia máxima
1 kHz, arriba de esto la medición puede variar
6. Actuadores de la Interface €Sense La interface €Sense tiene dos actuadores internos, LED y una bocina. La salida del LED puede ser de 16 niveles de intensidad y la salida de bocina puede generar 16 tonos. 009 €Sense Manual de Usuario| 13 Garantía: La interface €Sense está garantizada de defectos en la elaboración de sus materiales y su proceso de manufactura por un periodo de 12 meses a partir de su compra y su garantía está sujeta a el buen uso bajo las condiciones descritas en su uso y mantenimiento descritas en este manual Nota: Este producto es usado para propósitos educativos solamente. No es apropiado para uso industrial, médico o de aplicaciones comerciales. Rev. 10/12/2014
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