Saludos
Bueno hoy quiero compartir mis expeciencias calibrando esté sensor. La idea era tener un respuesta acertada acá va lo que traigo preparado.
El circuito fue hecho en forma de prototipo en una placa de pruebas (Protoboard), en el cual se pudieron hacer correcciones de diseños preliminares. En las figura 1 se muestran fotografías del prototipo. Que pena por la presentación pero no se soldar muy bien que digamos hay que seguir prácticando
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se contó con un equipo de medida proporcionado por la Universidad Tecnológica de Pereira (Programa de Ingeniería Eléctrica) denominado Módulo de Magnitudes Físico-Mecánicas, que contiene los siguientes elementos: un motor DC con un contrapeso que hace las veces de actuador, un sensor de velocidad, el cual presenta mucha variabilidad en la medida por los tanto no resulta adecuado para propósitos comparativos, un LVDT que mide el desplazamiento, este presentaba problemas de calibración y de ruido, un acelerómetro con señal de salida analógica bastante estable y con poco ruido por esto resulta ser el más indicado para la prueba. La salida de dicho acelerómetro se conectó a una tarjeta de adquisición de datos (NI USB-6009) la cual permitió llevar las señales analógicas al computador de manera digital para luego compararlas con las obtenidas por el sistema propuesto. Acá la figura del modulo.
Todas las pruebas realizadas en este trabajo consisten en aplicar un voltaje bien sea constante o variable al motor DC que sirve como actuador, lo que implica que al generarse movimiento en el motor al mismo tiempo se generan vibraciones que se pueden medir en términos de aceleraciones. Dichas aceleraciones se miden con dos acelerómetros diferentes, uno de referencia instalado en el módulo y el otro que es parte del prototipo. Posteriormente, las medidas se llevan a un computador por medio de una tarjeta de adquisición en el primer caso y por comunicación serial en el segundo caso. Finalmente para realizar la comparación se grafican las señales de aceleración obtenidas y se cuantifica su diferencia usando el error cuadrático medio (MSE), que resulta ser la suma de la diferencia al cuadrado de todos los puntos medidos, lo cual implica que si este es cero las dos señales comparadas son iguales.
EXPERIMENTOS
Los experimentos consisten en cinco pruebas sintéticas diferentes que se describen a continuación. Todas se realizaron en un ambiente relativamente controlado, lo cual significa que se tuvo en cuenta que en el área cercana a la adquisición de las señales hubiera el menor tránsito de personas, ya que estas constituyen fuentes externas de aceleración indeseables para la medida.
Prueba I: Estado de reposo
El microcontrolador se encarga de enviar los datos hacia el computador con una velocidad de 9600 bps (bits por segundo), datos de 8 bits, sin paridad y con un bit de parada, esta configuración se representa como “9600, 8, N, 1”. La conexión entre el circuito integrado MAX232A y computador se realizara con un conector DB9 hembra estándar.
la parte de abajo de la figura es la respuesta del acelerómetro de referencia. En la figura se puede observar el error de cuantización producido por las etapas de digitalización de señal en ambos acelerómetros, que por cierto es bastante pequeño teniendo en cuenta la escala completa del acelerómetro, esto es, 2 gravedades. El error cuadrático medio medido en reposo puede ser visto como el error de referencia, por lo tanto es de esperarse que en las pruebas subsiguientes debería obtenerse un error similar, igual o superior a 2.6466.
Velocidad constante I
En este caso se aplicó un voltaje constante al motor (1.5 voltios) y se midieron las vibraciones producidas por el motor que gira a una velocidad aproximadamente constante. La aceleración medida no debe ser constante debido a que el motor posee un contrapeso asimétrico conectado en su rotor que hace posible incrementar la cantidad de vibraciones que se producen. En la figura se muestran las señales obtenidas con error cuadrático medio correspondiente a 2.6942.
En la figura se observa el espectro de frecuencia a velocidad constante, en ambas figuras se puede observar que la mayor parte de la energía de ambas la señales se encuentra al rededor de 40Hz, lo que se sustenta al ver que la señales de la figura son relativamente periódicas.
Velocidad Variable I
En esta última prueba se realiza prácticamente el mismo procedimiento de la prueba anteriores sólo que con un patrón diferente de voltajes aplicados al motor y midiendo durante un período de tiempo mayor. El error cuadrático obtenido para esta prueba fue 3.8661 y las señales medidas se muestran en la figura.
En la figura 4 se puede observar el mismo fenómeno que pasa en la figura anterior (espectro). Pero en este caso el espectro contiene la energía principal en dos componentes de frecuencia y el ancho de banda disminuye con respecto al caso de la figura en este caso el ancho de banda de la señal resultante se encuentra entre 40 y 60Hz
Bueno muchachos eso fue todo lo que hice de nuevo que pena por la presentación tan antiestética del prototipo pero as´´i me toca (mantego muy pobre
), lo único que queria era compartir mis resultados con el foro.
Saludos
