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trabajo de instrumentacion
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INSTITUTO TECNOLÓGICO
SUPERIOR DE GUASAVE
REPORTE DE PRÁCTICAS
CARRERA: INGENIERÍA MECÁNICA
ALUMNO: ISMAEL INZUNZA SÁNCHEZ
MATERIA:
INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
PROFESOR: RAÚL LOREDO MEDINA
GRADO Y GRUPO: 601.
GUASAVE, SINALOA. ENERO-JUNIO 2015
INTRODUCCIÓN
El programa labVIEW tiene la función de resolver operaciones de una manera más
fácil y sencilla, este sistema se diferencia de una simple calculadora, debido a que
cuenta con diferentes ocupaciones que superan a distintos dispositivos de cálculo
y de solución de ecuaciones.
Con esta aplicación no solo se pueden realizar procedimientos comunes sino
también obtener la pendiente de una recta, crear todo tipo de conversiones, entre
otros.
Se pueden simular en sistemas hardware y software de pruebas, para control y
diseño, además de que este a su vez se puede transmitir de manera real.
Funciona como instrumento con el que además de controlar todo tipo de
electrónica también se utiliza en programación, comunicación y matemáticas,
etcétera.
MARCO TEORICO
Fahrenheit
Fahrenheit es una escala de temperatura termodinámica, donde el punto de
congelación del agua es a 32 grados Fahrenheit (°F) y el punto de ebullición a 212
° F (a una presión atmosférica normal). Esto sitúa los puntos de ebullición y
congelación del agua exactamente a 180 grados de diferencia. Por lo tanto, un
grado en la escala Fahrenheit es 1/180 del intervalo entre el punto de congelación
y el punto de ebullición del agua. El cero absoluto se define como -459,67 °F.
Una diferencia de temperatura de 1 °F es el equivalente de una diferencia de
temperatura de 0,556 °C.
ºC = (ºF – 32)/ 1.8000
Centígrados
Aunque inicialmente se definió por el punto de congelación del agua (y más tarde
por el punto de fusión del hielo), la escala Celsius o de grados centígrados se
considera ahora oficialmente una escala derivada, definida en relación a la escala
de temperatura Kelvin.
Cero en la escala Celsius o de grados centígrados (0 °C) se define como el
equivalente a 273,15 K, con una diferencia de temperatura de 1 °C equivalente a
una diferencia de 1 K, es decir, el tamaño de la unidad en cada escala es la
misma. Esto significa que 100 °C, definido como el punto de ebullición del agua,
se define como el equivalente a 373,15 K.
La escala Celsius es un sistema de intervalos pero no un sistema de proporciones,
lo que significa que sigue una escala relativa y no una escala absoluta. Esto se
puede ver porque el intervalo de temperatura entre 20 °C y 30 C es el mismo que
entre 30 °C y 40 °C, pero 40 °C no tiene el doble de energía de calor del aire que
20 °C.
Una diferencia de temperatura de 1 °C es el equivalente de una diferencia de
temperatura de 1,8 °F.
Pendiente de la recta
Pendiente de una carretera.
En matemáticas y ciencias aplicadas se denomina pendiente a la inclinación de un
elemento ideal, natural o constructivo respecto de la horizontal. En geometría,
puede referirse a la pendiente de la ecuación de una recta como caso particular de
la tangente a una curva, en cuyo caso representa la derivada de la función en el
punto considerado, y es un parámetro relevante, por ejemplo, en el trazado
altimétrico de carreteras, vías férreas o canales.
Pendiente de una recta
Pendiente:
La pendiente de una recta en un sistema de representación rectangular (de
un plano cartesiano), suele estar representada por la letra , y está definida como
la diferencia en el eje Y dividido por la diferencia en el eje X para dos puntos
distintos en una recta. En la siguiente ecuación se describe:
Geometría
Una recta horizontal tiene pendiente igual a 0 (cero). Cuanto menor sea el valor de
la pendiente, menor inclinación tendrá la recta; por ejemplo, una recta que se
eleve un ángulo de 45° con respecto al eje X tiene una pendiente m = +1, y una
recta que caiga 30° tiene pendiente m = -0,5. La pendiente de una recta vertical no
está definida, o se dice que es infinita.
El ángulo θ que una recta forma con el eje horizontal está relacionado con la
pendiente m por medio de la siguiente relación trigonométrica:
o equivalentemente:
Dos o más rectas son paralelas si ambas poseen la misma pendiente, o si ambas
son verticales y por ende no tienen pendiente definida; dos o más rectas
son perpendiculares (forman un ángulo recto entre ellas) si el producto de sus
pendientes es igual a -1.
La pendiente en las ecuaciones de la recta
Tres líneas rectas — Las líneas roja y azul poseen la misma pendiente (m) que en
este ejemplo es ½, mientras que las líneas roja y verde interceptan al eje y en el
mismo punto, por lo que poseen idéntico valor de ordenada al origen (b) que en
este ejemplo es el punto x=0, y=1.
Si y es una función lineal de x, entonces el coeficiente de x es la pendiente de la
recta. Por lo tanto, si la ecuación está dada de la siguiente manera:
Entonces m es la pendiente. En esta ecuación, el valor de puede ser
interpretado como el punto donde la recta se interseca con el eje Y, es decir, el
valor de cuando . Este valor también es llamado ordenada en el origen.
Si la pendiente de una recta y el punto de la recta son conocidos,
entonces la ecuación de la recta puede ser encontrada usando:
La pendiente de la recta en la fórmula general:
Está dada por:
Cálculo
El concepto de pendiente es central en el cálculo diferencial. La pendiente de una
recta es la tangente del ángulo que forma la recta con la dirección positiva del eje
de abscisas. En funciones no lineales, la razón de cambio varía a lo largo de la
curva. La derivada de la función en un punto es la pendiente de la línea tangente a
la curva en ese punto, y es igual a la variación de la función en ese punto.
Representación gráfica de la derivada.
CALCULADORA
Una calculadora es un dispositivo que se utiliza para realizar cálculos aritméticos.
Aunque las calculadoras modernas incorporan a menudo un ordenador de
propósito general, se diseñan para realizar ciertas operaciones más que para ser
flexibles. Por ejemplo, existen calculadoras gráficas especializadas en campos
matemáticos gráficos como la trigonometría y la estadística. También suelen ser
más portátiles que la mayoría de los computadores, si bien algunas PDAs tienen
tamaños similares a los modelos típicos de calculadora.
En el pasado, se utilizaban como apoyo al trabajo
numérico ábacos, comptómetros, ábacos neperianos, tablas matemáticas, reglas
de cálculo y máquinas de sumar. El término «calculador» se usaba para aludir a la
persona que ejercía este trabajo, ayudándose también de papel y lápiz. Este
proceso de cálculo semimanual era tedioso y proclive a errores. Actualmente, las
calculadoras son electrónicas y son fabricadas por numerosas empresas en
tamaños y formas variados. Se pueden encontrar desde modelos muy baratos del
tamaño de una tarjeta de crédito hasta otros más costosos con una impresora
incorporada.
Una de las primeras calculadoras mecánicas es el mecanismo de Anticitera.
Calculadoras electrónicas
Configuración básica
La complejidad de las calculadoras cambia según su finalidad. Una calculadora
moderna consiste de las siguientes partes:
Una fuente de energía, como una pila, un panel solar o ambos.
Una pantalla, normalmente LED o LCD, capaz de mostrar cierto número de dígitos
(habitualmente 8 o 10).
La circuitería electrónica.
Un teclado formado por:
Los diez dígitos, del 0 al 9;
El punto decimal;
El signo igual o un botón con algo escrito (por ejemplo "EXE") (más común en
calculadoras científicas), para obtener el resultado;
Las cuatro operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación y división);
Un botón «cancelar» para eliminar el cálculo en curso;
Botones de encendido y apagado;
Otras funciones básicas, como la raíz cuadrada y el porcentaje (%).
Los modelos más avanzados pueden contar con memoria para un solo número,
que puede recuperarse cuando se necesita. Los botones de control de estas son
M+ (sumar a la memoria), M- (restar a la memoria) y MRC (Memory Recall,
recupera la memoria). Habitualmente la pulsación de MRC durante 2 segundos, se
elimina la memoria.
Desde finales de los años 1980, las calculadoras simples han sido incorporadas a
otros dispositivos de mano, como teléfonos móviles, buscapersonas y relojes de
pulsera. Estos últimos fueron popularizados por el Dr. James Buccanon,
presidente de la Universidad de Pensilvania.
Calculadoras científicas
Los modelos más complejos, habitualmente llamados «científicos», permiten
calcular funciones trigonométricas, estadísticas y de otros tipos. Las más
avanzadas pueden mostrar gráficos e incorporan características de los sistemas
algebraicos computacionales, siendo también programables para aplicaciones
tales como resolver ecuaciones algebraicas, modelos financieros e incluso juegos.
La mayoría de estas calculadoras puede mostrar números de hasta diez dígitos
enteros o decimales completos en la pantalla. Se usa la notación científica para
mostrar números por hasta un límite dispuesto por el diseñador del modelo, como
9,999999999 × 1099. Si se introduce un número mayor o una expresión
matemática que lo arroje (como un factorial), entonces la calculadora puede
limitarse a mostrar un «error». Porque solo puede mostrar 99 dígitos, o sea, una
cifra de 10.000 hexadecallones.
Hexadecallón es igual a un millón elevado a 16.
Este mensaje de «error» también puede mostrarse si una función u operación no
está matemáticamente definida, como es el caso de la división por cero o las
raíces enésimas pares de números negativos (la mayoría de las calculadoras
científicas no permiten números complejos, si bien algunas cuentan con una
función especial para trabajar con ellos). Algunas calculadoras pueden distinguir
entre ambos tipos de error, lo que no siempre resulta evidente para el usuario.
Sólo unas pocas compañías desarrollan y construyen nuevos modelos
profesionales de ingeniería y finanzas; las más conocidas
son Casio, Sharp, Hewlett-Packard (HP) y Texas Instruments (TI). Tales
calculadoras son buenos ejemplos de sistemas embebidos.
Preocupaciones sobre su uso
En la educación
En la mayoría de los países estudiantes usan calculadoras en sus tareas
escolares. Hubo cierta resistencia inicial a la idea por el temor de que
las habilidades aritméticas básicas se resentirían. Permanece cierto desacuerdo
sobre la importancia de la habilidad para realizar cálculos a mano o mentalmente,
con algunos planes de estudios restringiendo el uso de la calculadora hasta que
se logra cierto nivel de destreza matemática, mientras que otros se centran más
en enseñar técnicas de estimación y resolución de problemas.
Hay otras preocupaciones, como que un alumno use la calculadora erróneamente
pero crea que la respuesta es correcta porque fue el resultado dado por la
calculadora. Los profesores intentan combatir esto animando a los estudiantes a
realizar manualmente una estimación del resultado y asegurar que se acerca al
resultado calculado. También es posible que un niño teclee −1 × −1 y obtenga la
respuesta correcta «1» sin advertir el principio implicado. En este sentido, la
calculadora pasa a ser una muleta más que una herramienta didáctica, pudiendo
frenar a los estudiantes durante un examen si estos se dedican a comprobar
incluso los cálculos más triviales en la calculadora.
Otras
Los errores no se restringen sólo a los estudiantes. Cualquier usuario puede
confiar descuidadamente en la salida de una calculadora sin comprobar
la magnitud del resultado, es decir, el lugar donde la coma decimal aparece. Este
problema también se daba en la época de las reglas de cálculo y los cálculos con
lápiz y papel, cuando la tarea de establecer las magnitudes del resultado tenía que
ser hecha por el usuario.
Algunas fracciones como son incómodas de mostrar en una calculadora, pues
suelen redondearse a 0,66666667 o similar. Además, algunas fracciones como
0,14285714... pueden ser difíciles de reconocer en su forma decimal (de hecho, el
anterior número es ). Algunas de las calculadoras científicas más avanzadas son
capaces de trabajar con fracciones comunes, si bien en la práctica su manejo es
bastante pesado.
Calculadoras y aplicaciones de cálculo de ordenador
Los ordenadores personales y las PDAs pueden realizar cálculos generales de
varias formas. Así existen muchos programas que realizan cálculos:
Calculadoras simples o científicas como la Microsoft Calculator.
Emuladoras de calculadoras electrónicas: su aspecto es idéntico a la calculadora
electrónica correspondiente.
Calculadoras más complejas, con funciones de presentación gráfica, y algunas
con programación: ATCalc.
Hojas de cálculo como Microsoft Excel u OpenOffice.org Calc.
Álgebra computacional como Mathematica, Maple y MATLAB pueden realizar
cálculos avanzados.
Calculadoras en un navegador de internet, tanto del lado del cliente (es decir,
escribiendo el emulador en Javascript) como del lado del servidor (como es el
caso de la calculadora que ofrece Googleentre sus productos), exigiendo esto
último acceso a Internet.
Calculadoras frente a computadoras
El mercado de las calculadoras es extremadamente sensible al precio: el usuario
típico desea el modelo más barato que cuente con un conjunto de características
concreto, pero no se preocupa demasiado por la velocidad (dado que ésta viene
limitada por la rapidez con la que el usuario es capaz de pulsar los botones). Por
esto, los diseñadores de calculadoras se esfuerzan en minimizar el número de
elementos lógicos de los circuitos integrados en lugar del número de ciclos
de reloj necesarios para efectuar un cálculo.
Por ejemplo, en lugar de un multiplicador hardware, una calculadora puede
implementar las operaciones en coma flotante con código en ROM y calcular las
funciones trigonométricas con el algoritmoCORDIC porque no exige cálculos en
coma flotante. Los diseños lógicos serie son mucho más comunes en las
calculadoras que los paralelos, mientras que éstos dominan en los ordenadores de
propósito general, debido a que el primero minimiza la complejidad del circuito
integrado a cambio de necesitar muchos más ciclos de reloj.
Características distintivas
La precisión numérica
A pesar de que las calculadoras de bolsillo de hoy en día suelen ser muy precisas
en los cálculos simples, pueden existir diferencias de precisión y resolución entre
los diferentes modelos de calculadoras en los cálculos numéricos. Las razones se
encuentran en los métodos de aproximación numérica (por ejemplo, el método de
Horner y CORDIC). Estas diferencias pueden ser detectadas, por ejemplo, en las
funciones trascendentes, como la función seno (). Más precisamente, depende de
los coeficientes básicos almacenados para el cálculo por aproximación, que
ocupan cierto espacio de memoria y que era, especialmente en los primeros días,
de un cuello de botella tecnológico. Estas pequeñas diferencias
Por ejemplo, en la tabla siguiente se ofrece el cálculo numérico de sin (22) en
radianes en varias calculadoras:
Máquina Valor para sin(22)
Valor con 40 dígitos
significativos:−0,008851309290403875921690256815772332463289…
Casio FX-3900Pv −0,0088513094194
Casio FX-991D, Casio
FX-82SX, Casio FX-
702P, Casio FX-603P
−0,008851309219
Casio FX-992S −0,008851309290957
Casio ALGEBRA FX
2.0 PLUS, Casio FX-
85ES, Casio CFX-
9850G
−0,00885130929035655
Casio ClassPad
330 (Ver. 3.03)−0,00885130929035651226567489…
Casio FX-991ES −0,00885130929021092
HP-10s −0,008851309290389
HP 11C, HP 34C,
Casio FX-85MS, Casio
−0,008851309289
FX-115MS, Casio FX-
991WA
HP-25, HP 45, HP-65 −0,008851306326
HP-48S/X, HP 48D/X,
HP 49G, HP 49G+, HP
50, HP-33s, HP-
35s, HP-71B
−0,0088513092904
Logitech LC-605 −0,008851304
Sharp EL-506 P, Sharp
EL-5020, Sharp EL-
5120, TI-35x, TI-
52, Sharp PC-1401
−0,008851309
Sharp EL-W506, EL-
W531−0,0088513092902112
Sharp EL-520R −0,00885130915412
Sharp EL-9900 −0,0088513092902122
Sharp PC-E500S
(Después de cambiar a
DEFDBL)
−0,0088513092904038759217
Simvalley Instruments
GRC-1000−0,008851309288957
Texas Instruments TI-
25, TI-30|TI-30-SLX−0,0088487
Texas Instruments TI-
30 (LEDs rojos), TI-45,
−0,008851307832
CASIO fx-3600P
Texas Instruments TI-
30 eco RS−0,0088513093286
Texas Instruments TI-
30X IIS, TI-36X II−0,008851309288956
Texas Instruments TI-
35 II−0,0088513
Texas Instruments SR-
51-II−0,00885130929151
Texas Instruments TI-
51-III−0,0088513097488
Texas Instruments TI-
59−0,008851309285516
Texas Instruments TI-
66−0,008851309290408
Texas Instruments TI-
83 Plus−0,0088513092903565
Texas Instruments TI-
89−0,0088513092904
Texas Instruments TI-
200, TI-89 Titanium−0,0088513092903565
Texas Instruments TI-
Nspire CAS (primera
versión)
−0,0088513092901566
Texas Instruments TI-−0,00885130929 (interna: −0,885130929016⋅10⁻²)
Nspire CAS (version
actual)
DESARROLLO
CONVERTIDOR DE GRADOS FARENHEIT A CELCIUS
1.- abrir el programa labVIEW.
2.- En el plano de untitled 1 front panel nos vamos a la barra de controls,
seleccionamos numeric, indicamos numeric control y lo arrastramos al plano de la
misma manera numeric indicador.
3.- los nombramos como corresponda
4.- nos vamos al plano de unititled 1 block diagram donde ya aparecen
automáticamente los comandos anteriores.
5.- colocamos desde numeric el comando 1 subtract, 1 divide y dos numeric
constant.
6.- unimos los comandos con su respectiva forma
7.- por ultimo ingresamos datos y corremos el programa en untitled 1 front panel.
CALCULO DE LA PENDIENTE
1.- seleccionamos el comando file, new VI.
2.- en el plano de untitled 1 front panel, controls indicamos numeric colocando 4
de nombre x1,x2,y1,y2 y un numeric indicador.
3.- el plano de unititled 1 block diagram aparecen las entradas y salidas.
4.- colocamos desde numeric, el comando 2 subtract y 1 divide.
5.- unimos el comando de entrada y2 al subtract y por abajo y1, en el mismo orden
x2, y x1.
6.- el resultado de subtract de las y1,y2 lo mandamos primero a divide y después
abajo x1,x2.
7.- divide lo niños de su salida a la al comando de salida.
8.- nos regresamos a untitled 1 front panel, ingresamos datos y nos da resultados
correctos.
CALCULADORA
1.- seleccionamos el comando file, new VI.
2.- desde el plano de untitled 1 front panel, en controls seleccionamos dos
numeric para la entrada llamados x1 y x2 y para la salida 4 numeric indicador
llamados en su orden suma, resta, multiplicación y división.
3.- el plano de unititled 1 block diagram aparecen las entradas y salidas de cada
uno.
4.- colocamos 1 add, 1 subtract, 1 multiply y 1 divide.
5.- unimos las entradas con cada uno, los dos con add, subtract, multiply y divide.
6.- indicamos resultados y corremos el programa.
CONCLUSIONES
El programa es muy interesante porque me facilita la obtención de resultados por
medio de diferentes métodos, así como también para varios tipos operaciones
antes mencionadas. Destacando que lo que puede lograr en este sistema es muy
difícil obtener en otros para personas con pocos conocimientos.
Es muy práctico debido a que se puede utilizar en diversas situaciones de la vida.
Esta es una gran herramienta de reciente creaciones se presenta con un
programador el cual no solo se escriben programas sino que se dibuja facilitando
aún más su comprensión.
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