TRANSMISIÓN ANALÓGICA DE SEÑALES

Este método tiene dos desventajas: La distancia máxima es de un metro
El valor de la señal transmitida no debe ser menor que 0’1 V.Si no se cumplen estas condiciones, la caída de tensión y las interferencias degradarían significativamente la señal. Esto se soluciona utilizando un convertidor de tensión-corriente en el margen de 4 a 20 mA, es decir, a 0V hay 4 mA y a la tensión máxima hay 20 mA. Utilizando el convertidor conseguimos aumentar la distancia de transmisión hasta 3 Km y además se facilita la detección de averías (si el receptor mide 0 A, algo va mal).

TRANSMISIÓN DIGITAL DE SEÑALES

Puede realizarse tanto en forma paralela, como en serie. El factor que determinará la elección del método que se utiliza, será la distancia de transmisión.

TRANSMISIÓN EN PARALELO

Este método lo utilizaremos para distancias de hasta 2 o 3 metros, porque el coste de las líneaas seria demasiado elevado (1 línea por cada bit). Se realiza mediante un conjunto de líneas en paralelo llamado bus. El bus estándar contiene 16 líneas, 8 son para la transmisión de datos, 3 son para indicar que el mensaje está listo para transferirse, y 5 para asegurar el flujo ordenado de datos.

TRANSMISIÓN EN SERIE-

Este metodo se utilizará para grandes distancias de transmisión, pudiendo utilizar cable de bajo coste. Los datos de los distintos sensores pueden seleccionarse mediante un multiplexor para transmitir los datos de forma ordenada a lo largo de la línea.En este método se utilizan 3 líneas para la transmisión de datos: una para la transmisión, otra para la recepción y otra para la señal de masa.Las señales de datos están entre -3 y -15 V para el estado lógico “1” y entre +3 y +15 V para el estado lógico “0”. Estos márgenes de tensión están para prevenir la degradación de la señal a causa de las interferencias.La velocidad de transmisión es de 20000 bits/s con una capacidad máxima de 2500 pF. La distancia máxima es de 17m. Existen algunos métodos que utilizan el modo de trabajo diferencial, esto consiste en transmitir la señal por dos hilos, y que el receptor capte la diferencia entre ambos. De esta forma eliminamos las interferencias.

EL MÓDEM

Se utilizan para transmitir datos digitales a grandes distancias a través de las líneas de teléfono públicas. Un módem modula la señal digital en una forma de onda analógica, esta señal va por la línea telefónica y otro módem demodulará la señal analógica en una digital. Existen tres formas de modulación que puede utilizar un módem:

Modulación por variación de frecuencia

A 2200 Hz representa un “1” y a 1200 Hz un “0”. La velocidad es baja Modulación por amplitud:
Si la amplitud es alta representa un “1” y si es baja un “0”.

Modulación por desplazamiento de fase

Si el módem receptor detecta un desfase de representa un “0”, en los otros instantes, representa un “1”.

TARJETAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS

Es un elemento capaz de tomar decisiones en función del estado del proceso en cada momento con la ayuda de un ordenador a través de una vía de comunicación (teclado para introducir datos y pantalla o impresora para visualizarlos). Características: Versatilidad, debida a la propia del ordenador y a la de la tarjeta.
Bajo precio, ya que no tiene que ir dotada de una fuente de alimentación ni de controladores externos.

Estructura

En una tarjeta de adquisición de datos aparecen cuatro grandes bloques que vuelcan datos al bus interno de la tarjeta, y de ahí al bus del PC.Entradas analógicas.Salidas analógicas.Entradas digitales.Salidas digitales.

Entradas analógicas.

La tarjeta viene dotada de varios canales analógicos cuyas conexiones se pueden realizar de dos modos. Común: se utiliza una sola línea, por lo que aparece una tensión de error por culpa de la resistencia del conductor. Esta tensión de error sumada a las posibles señales de ruido falseará la medida. Modo diferencial: en este método se utilizan dos líneas, por lo que la tarjeta va a mostrarnos la diferencia de potencial entre ambas líneas, eliminando así las interferencias y aumentando la precisión. Si queremos manejar varios canales analógicos a la vez utilizaremos un multiplexor (para reducir el coste de los conductores, ya que con la misma línea se transmiten los datos de todos los sensores) A continuación del multiplexor se debe poner un amplificador de ganancia variable que determinará la sensibilidad de la tarjeta. A la salida del amplificador, irá el circuito de muestreo y retención, que capta la señal y la mantiene estable. Después, un conversor A/D traducirá la señal a formato digital para que la entienda el programa del PC. El tipo de conversor utilizado será determinado por la resolución y por la velocidad de digitalización. Resolución: es el tamaño de la palabra digital de la salida (número de bits en que se codifica. Velocidad de digitalización: es el número máximo de datos por segundo que puede digitalizar el conversor. Un circuito de disparo se encarga de generar un impulso que indica cuando se puede iniciar el proceso de adquisición de una muestra. Existen tres tipos: Disparo por software: se realiza cuando el programa se está ejecutando en el PC Disparo por intervalos de tiempo pregramables: se realiza mediante una señal cuadrada generada por el PC cuya frecuencia se configura en el programa. Disparo externo: es generado por un sisteme externo a la tarjeta. Se utiliza cuando se quiere sincronizar el proceso de adquisición con algún evento externo.

Entradas digitales

La tarjeta dispone de unos canales digitales de entrada (8 bits) a los que se le asignan una información binaria (“0” o “1” con niveles de tensión TTL).Salidas analógicas
Las tarjetas disponen de uno o varios canales de salida a través de sus respectivos conversores D/A (la resolución es importante tenerla en cuenta), que generan una tensión analógica continua proporcional (entre +10 y -10 V) al valor numñerico del dato digital que tenga a la entrada. La exactitud de la medida depende de los sistemas de autocalibración de los que dispone la tarjeta. La precisión de la tarjeta, y por lo tanto las medidas, está relacionada con la resolución del conversor, pero no es el mismo dato.

Salidas digitales

La función de las salidas digitales es permitir la comunicación de la tarjeta con otros instrumentos y controlarlos o controlar sistemas de dos estados (como un contactor). Estas salidas se programan con palabras de 8 bits, por lo que el conector de la salida tiene 8 pines con “1” o “0” (compatible con TTL). Las tarjetas pueden diseñarse con capacidad de generar interrupciones, para que el PC no esté continuamente prestando atención al proceso de adquisición y a la tarjeta, pudiendo mientras realizar otras tareas. El acceso directo a memoria es una técnica que permite el paso de los datos directamente de la tarjeta RAM, sin la intervención de la CPU.