Informe n°4 del laboratorio de medidas e instrumentación PDF

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Informe 4 del laboratorio de medidas e instrumentación, ( no puedo subirlos todos porque algunos no los hice y tienen derechos reservados, pero en el link del .pdf están :3). Conocimiento libre....

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Informe no 4. Adquisición de señales, análisis y visualización en LabVIEW. Darwin Mauricio Bravo. Laboratorio de Medidas Eléctricas - Programa de Ingeniería Eléctrica Universidad Tecnológica de Pereira .

Resumen—LabVIEW permite realizar análisis de señales mediante la utilización de graficadores y SubVIs como herramientas de visualización, programación, monitoreo, y, seguimiento. Se desarrollan competencias enfocadas en la adquisición y simulación de señales de tiempo continuo o discreto así como el manejo de sofware. Palabras Clave—LabVIEW, Análisis de señales, Entorno graficador, SubVI .

Para entender el concepto de chart history length del waverform chart se presenta la Figura 1.1, donde se aprecia dos gráficas waveform chart para una señal aleatoria entre 0-1. Se observa que en el gráfico waverform chart de la izquierda aparecen menos puntos graficados que en el waveform chart de la derecha teniendo la misma señal. Entonces se puede decir que el chart history length del waveform chart permite visualizar menos o más puntos de graficación de una señal esto solo se puede hacer antes de correr un programa y solo de forma manual.

I. INTRODUCCIÓN Analizar una señal análoga o digital conociendo sus principales características es de gran importancia para las comunicaciones y la electrónica. El software LabView permite crear visualizaciones de características de señales por medio de entornos graficadores en dos o tres dimensiones y la utilización de SubVIs que simplifican la dificultad de la programación. Por lo tanto, se resuelve procesos enfocados a la utilización de entornos graficadores en LabVIEW con aplicaciones en el análisis de señales, conociendo sus principales características. El contenido consta de una sección con el contenido, donde se resuelven preguntas de la guía de laboratorio de la práctica no 4 y finalmente se presenta conclusiones y referencias bibliográficas.

Figura 1.1. visualización de una señal aleatoria entre 0-1 en un waveform chart variando sus puntos de historial entre 10 y 1024 puntos respectivamente.

El valor por defecto se presenta cuando se coloca un waveform en panel frontal y con clic derecho se escoge la opción de chart history length. La Figura 1.2 presenta que el número por defecto de un chart history length es de 1024.

II. CONTENIDO Se presenta respuestas a preguntas planteadas, un reporte de la práctica problemas e inconvenientes Respuesta a preguntas planteadas 1.- Responda las siguientes preguntas, de forma, clara y concisa.

Figura 1.2. Número de puntos históricos por defecto de un chart history.

a) ¿Explique para qué sirve el Chart History Length del waveform chart y cuál es su valor por defecto?

b) ¿En qué se diferencia strip chart, scope chart y sweep chart? Se puede configurar un Waveform chart según la forma de visualizar los datos, existen tres formas de visualización de los

. datos la primera se denomina strip chart para la cual los datos se van acumulando en el waveformchart de izquierda a derecha y el punto más a la derecha es el punto de creación de datos. La segunda forma se denomina scope chart debido a la similitud con un osciloscopio donde se permite mover los datos y cuando ya no se puede generar más datos debido a la terminación de espacio entonces borra todo y empieza a generar más de izquierda a derecha. La tercera forma es denominada sweep chart que actua como un scope chart a diferencia que los datos no se borran debido a una línea vertical que posee y permite desplazar los datos, a partir de esta línea se cran los datos. La diferencia entre strip chart, scope chart y sweep chart es básicamente la forma de ver los datos. . c) ¿Para qué sirve la opción common plots? Suponiendo que se tiene una señal sinusoidal continua en el tiempo y se quiere sacar partes de esta señal o discretizarla, la opción de common plots permite hacer dicha acción, básicamente permite cambiar la visualización de los datos ingresados. d) ¿Qué es una variable global y cuándo debe utilizarse? Una variable global es un VI que únicamente poseen panel frontal.Su utilidad es similar a las variables locales, pero su rango de aplicación es más amplio ya que pueden operar entre subVis.[1] Puede ser utilizada para modelar un sistema. e) ¿Qué es una variable local y cuándo debe utilizarse? En LabVIEW son copias del terminal de un control o indicador que se pueden utilizar en cualquier lugar del doaframa para ller o escribir datos a ese control o indicador. [1]

2 Teniendo la frecuencia de muestreo y también el tiempo de duración de la frecuencia de muestreo, entonces multiplicando la frecuencia de muestreo por la duración de la frecuencia de muestreo entonces se pude saber la cantidad de muestras N. j) ¿Qué pasa en el espectro de frecuencias cuando se varía la duración en el bloque acquire sound? ¿por qué sucede esto? Debido a que este bloque detecta señales sonoras entonces s medida que pasa el tiempo la señal que adquiere el programa cambiará debido a que este bloque detecta señales de cada que se altere por distorsión de ruido mediante un microfono.

2. Reporte de la práctica. a) Sección módulos (SubVIs) Construir un SubVI para modular en amplitud una señal dada x(t) utilizando una portadora sinusoidal, de acuerdo con la ecuación (1). y(t) = Vp sin(ωpt)[1 + mx(t)] (1) Donde ● y(t): Señal modulada en amplitud ● Vp sin(ωpt): Señal portadora (sinusoidal) ● m =Vm/Vp : índice de modulación ● x(t): Señal moduladora. Para efectos de esta práctica, supondremos que esta señal tiene la forma Vm sin(ωmt) La Figura 1.3 muestra un procedimiento para modular en amplitud una señal utilizando una portadora sinusoidal.

f) ¿Qué es un SubVI re-entrante, y para qué sirve? Cuando se corre unVI se supone que ya no se pueden guardar datos mientras corre el programa. Un sbVI re-entrante permite almacenar datos mientras el programa se ejecuta. g) ¿Por qué el máximo rango de frecuencia que se muestra en las gráficas es de 24 kHz? Esto se debe al Teorema de Nyquist donde la frecuencia máxima es la misma frecuencia de Nyquist que para este caso es de 24 KHz si se quiere una mayor frecuencia se debe escoger una frecuencia máxima que sea más grande que a de Nyquist. h) ¿Qué sucede si se cambia la frecuencia de muestreo?,¿cuál sería el valor de la frecuencia máxima (Fmax) y ∆f? Si se cambia el valor de la frecuencia de muestreo entonces se está cambiando el rango de frecuencia entonces pueden aparecer o menos o más frecuencias de muestreo, la frecuencia máxima sería la frecuencia de muestreo divido entre dos, permaneciendo igual ∆f. i) ¿Cómo se determina el valor de N a partir de la duración de la frecuencia de muestreo?

Figura 1.3. proceso para modular en amplitud una señal x(t). Debido a que se pide crear un SubVI entonces para esto se selecciona con el mouse todo lo que tendrá el SubVi y en la opción de editar se clickea crear SubVI, la Figura 1.4 presenta el SubVI para modular en amplitud una señal x(t) utilizando una portadora sinusoidal que cumple con la ecuación (1).

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Figura 1.4. SubVI para modular en amplitud una señal x(t). b) Sección análisis de señales Para determinar el espectro de frecuencia de una señal modulada se utiliza el SubVI de la Figura 1.4 y se añade la función FFT spectrum (mag-phase), La Figura 1.5 muestra el proceso y se analiza el espectro cuando el índice de modulación (m) es m1.

Figura 1.6. espectro para índice de modulación m menor que 1. Para m=1 se tiene la Figura 1.7 donde se ajustaron los valores de Vp y Vm con el fin de tener un índice igual a uno, la Figura 1.7 muestra a la izquierda el waveformchart de la onda senoidal y a la derecha el waveformchart del espectro resultante.

Figura 1.7. espectro para índice de modulación m igual a 1.

Figura 1.5. SubVI con función FFT spectrum. Debido a que el índice de modulación de amplitud se define como m =Vm/Vp que es la relación en amplitud de una señal portadora sinusoidal y una señal de referencia entonces solo con modificar estos dos valores se puede analizar el espectro para diferentes valores de m.

Para m>1 se tiene la Figura 1.8 donde se ajustaron los valores de Vp y Vm con el fin de tener un índice mayor a uno, la Figura 1.8 muestra a la izquierda el waveformchart de la onda senoidal y a la derecha el waveformchart del espectro resultante.

Para m...