Práctica de Muestreo en Sensores e Interfaces: Obteniendo Nyquist y Evitando Aliasing, Guías, Proyectos, Investigaciones de Transductores y Sensores

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Nombres:

Luis Alberto Ruiz Ramírez

Alan Jafet Mendoza Aguilar

Emiliano Sánchez Ramos

Eduardo Reyes Gaytan

Materia: Sensores e interfaces

Tarea 1

Fecha de entrega 22 / 09 / 20

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO

CAMPUS TOLUCA

DIVISIÓN DE INGENIERÍA

FECHA DE LA PRÁCTICA 8 / 11 / NOMBRE LABORATORIO NOMBRE DEL PROFESOR M. en C. Ernesto Bernal Urbina SEMESTRE DE LA MATERIA Tercer Semestre PRÁCTICA DE LABORATORIO MATERÍA: OBJETIVO EQUIPO/HERRAMENTAL REACTIVOS Sensores e interfaces (^) Se realizo una simulación para enseñar a medida los muestreos alias y niquist Matlab TEMA DE LA PRÁCTICA MUESTREO EN SEÑALES ANALOGICAS INTRODUCCIÓN MARCO TEÓRICO DEL TEMA

Muestreo

El muestreo digital es una de las partes del proceso de digitalización de las señales. Consiste en tomar

muestras de una señal analógica a una frecuencia o tasa de muestreo constante, para cuantificarlas

posteriormente.

ALIAS

En procesamiento de señales, computación gráfica y disciplinas relacionadas, el aliasing, o solapamiento,

es el efecto que causa que señales continuas distintas se tornen indistinguibles cuando se muestrean

digitalmente. Cuando esto sucede, la señal original no puede ser reconstruida de forma unívoca a partir de

la señal digital.

Nyquist

El teorema de Nyquist indica que la frecuencia de muestreo mínima que tenemos que utilizar debe ser

mayor que 2·fmax, donde fmax es la frecuencia máxima de la señal compleja. Si utilizamos esa frecuencia

de muestreo, podremos reproducir posteriormente la señal a partir de las muestras tomadas. En la práctica,

debido a las limitaciones de los circuitos, la utilización de una frecuencia más alta que la que nos dice

Nyquist permite obtener una representación más exacta de la señal de entrada.

Señales analógicas

Una señal analógica es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético; que es

representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo

(representando un dato de información) en función del tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente

portadoras de una señal de este tipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también

pueden ser hidráulicas como la presión y térmicas como la temperatura.

Aplicando un múltiplo del Nyquist Aliasing

CONCLUSIÓN DEL ALUMNO Alan Jafet Mendoza Aguilar El correcto análisis para la conversión de una señal analógica a digital es fundamental en un sistema mecatrónico o de índole similar. Sin embargo, conocer el principio de cada una de estas técnicas es primordial para no generar una lectura equivocada o con poca precisión de datos. En el caso de Nyquist evitamos tener una pérdida de datos y tener un ciclo completo de lectura al hacer la conversión. Respetar los teoremas nos afirma su correcto funcionamiento. Eduardo Reyes Gaytán Esta práctica nos mostró de manera detalla el comportamiento de una señal mientras esta es muestreada, comprobando la teoría de Nyquist, el cual indica las condiciones necesarias para poder realizar un muestreo, así mismo también deja en claro las condiciones en las cuales esta señal de muestreo no está en condiciones de servirnos para procesos más especializados, así mismo nos deja a nuestra consideración el poder de realizar y ajustar estos parámetros a nuestra necesidad según lo requiera nuestro diseño. Emiliano Sánchez Ramos Mediante la herramienta “MATLAB” podemos hacer un muestreo de señal con el cual podemos comprobar el criterio de estabilidad de Nyquist con el cual podemos evitar una pérdida de datos del respectivo muestreo, sin embargo para tener una mejor muestra debemos de seguir aumentar la frecuencia. Luis Alberto Ruiz Ramírez La principal ventaja del criterio de estabilidad de Nyquist es que en una sola gráfica podemos ver la respuesta en frecuencia de un sistema en el rango de frecuencias completo su desventaja consiste en que la traza no indica en forma clara la contribución de todos los factores individuales de la función de transferencia.