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Análisis de mediciones de temperatura y voltaje con PASCO 850 y Capstone, Ejercicios de Física

Un informe experimental sobre el uso de la interfaz pasco 850 y su software capstone para la adquisición de datos en tiempo real en los experimentos de laboratorio de electromagnetismo. Se explica cómo se conectan los sensores y se configura el software capstone, así como cómo se utilizan las funciones principales del software para analizar los datos obtenidos. Se incluyen ejemplos de gráficas y tablas con los datos experimentales recabados.

Tipo: Ejercicios

2023/2024

Subido el 07/04/2024

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28-2-2024
USO Y MANEJO DE INTERFAZ 850, SENSORES Y SOFTWARE
CAPSTONE
Reporte experimental No. 1
Laboratorio de Física de ondas
Omar Armando Cornejo Becerra
Universidad Nacional Autónoma de
México
Facultad de Estudios Superiores de
Cuautitlán
Campo 1
Ingeniería Química
Corona Rojas Alejandro
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¡Descarga Análisis de mediciones de temperatura y voltaje con PASCO 850 y Capstone y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!

USO Y MANEJO DE INTERFAZ 850, SENSORES Y SOFTWARE

CAPSTONE

Reporte experimental No. 1

Laboratorio de Física de ondas

Omar Armando Cornejo Becerra

Universidad Nacional Autónoma de

México

Facultad de Estudios Superiores de

Cuautitlán

Campo 1

Ingeniería Química

Corona Rojas Alejandro

Introducción La Interfaz universal 850 es un sistema de adquisición de datos de uso en laboratorio educativo y es una de las más potentes del mundo, debido a que presenta la mayor cantidad de puertos, tasas de muestreo rápidas y una gran funcionalidad. Un sistema de adquisición de datos sirve para recopilar información útil en el análisis y estudio de un fenómeno. El estudio de fenómenos con la interfaz universal 850 se realiza a través de sensores, los cuales son dispositivos que detectan el cambio en su entorno, convierten fenómenos físicos detectados en un voltaje, una señal analógica o digital medible. Esta señal se debe convertir en un dato legible para el ser humano, por lo que la interfaz PASCO 850 cuenta con una conexión USB, siendo compatible con un software de lectura de datos, denominado Capstone. El software PASCO Capstone está diseñado para la adquisición, visualización y análisis de datos. Permite a los usuarios diseñar rápidamente páginas de laboratorio personalizadas, reconoce automáticamente los sensores cuando están conectados y tiene un poderoso conjunto de herramientas de análisis, siendo una excelente herramienta para el estudio de un fenómeno en tiempo real. El uso de la interfaz 850 es ideal para que los usuarios puedan realizar una gran diversidad de estudios en el área de ciencias, como biología, física, química y ciencias ambientales. Esto debido a que PASCO cuenta con más de 50 sensores disponibles, los cuales aseguran gran cobertura en aplicaciones científicas. Existen sensores de alta precisión que son útiles para estudiar movimiento, fuerza, electricidad, magnetismo, sonido, ondas de luz, reacciones químicas, conductividad, entre otros. En la presente actividad experimental, se aprenderá el uso adecuado de la interfaz PASCO 850, capturando datos en tiempo real mediante sensores de voltaje y temperatura, de tal manera que se aprovechen las funciones de análisis de experimentos que ofrece el software Capstone. Problema experimental El alumno aprenderá el uso y manejo de la Interfaz universal PASCO 850, así como sus sensores y el software Capstone para el análisis de mediciones de temperatura y voltaje. Objetivos General. Aprender a utilizar de forma adecuada la interfaz PASCO 850, sensores y software Capstone para la adquisición de datos en tiempo real en los experimentos de laboratorio de Electromagnetismo para su análisis. Particulares.  Identificar los diferentes tipos de sensores disponibles en el laboratorio para la interfaz PASCO 850  Aprender a interconectar sensores – interfaz – software (equipo de cómputo)  Aprender a configurar el software Capstone con la interfaz PASCO 850  Aprender a utilizar las funciones principales del software PASCO – Capstone Conceptos necesarios Sistema de adquisición de datos Los sistemas de adquisición de datos, como el nombre da a entender, son productos o procesos que se usan para recoger información para documentar o analizar un fenómeno. Temperatura La temperatura es una magnitud física que indica la energía interna de un cuerpo, de un objeto o del medio ambiente en general, medida por un termómetro. Voltaje El voltaje es la magnitud que da cuenta de la diferencia en el potencial eléctrico entre dos puntos determinados. También llamado diferencia de potencial eléctrico o tensión eléctrica, es el trabajo por unidad de carga eléctrica que ejerce sobre una partícula un campo eléctrico, para lograr moverla entre dos puntos determinados. Hoja de cálculo

  1. El profesor mostró las diferencias entre el modo continuo y mantener modo, mostrándonos el llenado de una tabla de temperatura contra tiempo utilizando el termopar.
  2. Se seleccionó una tabla de dos columnas. En la primera columna se dio clic en Seleccionar medición y se eligió la opción “Temperatura [°C]” en la segunda columna se eligió “Tiempo [s]”. Para la gráfica se seleccionó al tiempo en el eje x y al tiempo en el eje y.
  3. Primero se dejó el termopar a temperatura ambiente y se fue llenando la tabla mientras se formaba la gráfica.
  4. Luego se acercó una fuente de calor al termopar para observar cómo subía la temperatura en la gráfica, y al retirarse dicha fuente, cómo disminuía.
  5. Borramos los datos de la gráfica y tabla, y esta vez añadimos una tercera columna, poniendo como datos, voltaje nominal, voltaje medido, y diferencia de voltajes. Para esto el profesor nos enseñó a poner como entrada de datos de una columna, una operación matemática entre los datos de las demás columnas.
  6. Utilizando la tabla anterior, obtuvimos estos datos con un eliminador de corriente con un regulador de voltaje (nominal) y midiendo el voltaje con el multímetro. Para esta parte añadimos los datos manualmente a la tabla y vimos su gráfica.
  7. Repetimos el punto anterior, pero con el otro eliminador, en el cual el regulador de voltaje debía ajustarse con un destornillador. En este caso también anotamos los voltajes nominales manualmente, sin embargo, los voltajes medidos fueron obtenidos con el interfaz universal 850 que desplegando en Capstone dos simuladores de medidor analógico y digital de voltaje nos mostraba visualmente estos datos. Utilizando “mantener modo” fuimos llenando la tabla y una vez terminada observamos la gráfica.
  8. Finalmente desconectamos correctamente el termopar y medidor de voltaje del interfaz, seguido de este último y finalmente apagamos el equipo y se guardó el material utilizado. Evidencia

Cuestionario a) Describe su función

Ejemplo de una regresión

lineal realizada con los datos

experimentales recabados.

Diferentes ejemplos de graficas

con los datos registrados por

cada alumno y el profesor,

utilizando el sensor de

temperatura.

Multímetro utilizado

durante la actividad

experimental.

Barra de herramientas: se encuentran funciones de uso común tales como Nuevo experimento, Abrir experimento, Guardar experimento, Imprimir; Cortar, Copiar, Pegar; Eliminar pantalla seleccionada; Deshacer, Rehacer. También se encuentran los botones de Tomar instantánea y Mostrar u ocultar registro. Herramientas de página: Sirven de apoyo para editar la página actual del experimento. Las herramientas disponibles son: Editar página maestra, Propiedades y Agregar Página. Paleta de Herramientas: Contiene las herramientas que permiten configurar la interfaz, los sensores y algunas aplicaciones de definición de variables de datos adecuadamente. Barra de controles: Sirve para indicar cuándo inicia o termina la recolección de datos, establecer el modo de monitoreo de datos, velocidad de muestreo, etc. Paleta de pantallas: Sirve para seleccionar las pantallas con las que se visualizarán los datos obtenidos, así como introducir videos, imágenes o tablas. Las pantallas disponibles son: Gráfico, Osciloscopio, FFT, Histograma, Indicador digital, Indicador analógico, Tabla, cuadro de texto, Imagen, Película y Marcador de posición. d) ¿Cuáles son las ventajas de visualizar las mediciones en tiempo real? La obtención de datos rápidos y precisos en tiempo real es de utilidad para observar la variación de la magnitud de las variables medidas y comprender el comportamiento del fenómeno de estudio. Conclusiones En conclusión, se puede asegurar que el uso de estos dispositivos son de vital importancia dentro del ámbito de la ingeniería ya que es primordial la obtención de datos en tiempo real para realizar la optimización de determinados procesos. En el enfoque de esta práctica, en donde se hicieron mediciones de temperatura y voltaje, estas dos son variables básicas para el correcto control de la mayoría de sistemas en ingeniería química. Las interfaces nos ayudan a comprender como es que se realiza dicho control en la industria y nos brinda un conocimiento y un panorama muy amplio.