Manual de uso - INGKA Educación

Sistema de Adquisición
de Datos
I NGKA -S AD
Guía de Uso
Introducción
I NTRODUCCIÓN
El sistema de adquisición de datos I NGKA -S AD es
una interfaz entre el ambiente y el mundo digital, sirviendo como herramienta pedagógica para diversas experiencias educativas. La placa posee cuatro puertos donde se
conectan los sensores I NGKA para acceder a ellos desde
la computadora.
Figura 1.1: Imagen del sistema de adquisición de datos
I NGKA -S AD.
La placa I NGKA -S AD soporta hasta cuatro sensores
operando simultáneamente, permitiendo medir en tiempo real distintas variables de interés. En conjunto con
el software de I NGKA, brindan un marco ideal para una
gran variedad de experiencias de laboratorio y del aula.
El sistema I NGKA -S AD es muy fácil de usar y es posible
comenzar a medir en tan solo dos pasos.
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I NTRODUCCIÓN
2
Guía rápida para el uso del sistema de adquisición
I NGKA -S AD:
Guía rápida
1. Instalar el programa I NGKA en el sistema operativo
Linux utilizando el CD de instalación o reiniciar la
computadora utilizando un Live-USB de I NGKA.
2. Acceder a la aplicación I NGKA desde el menú Educación de la lista de programas.
3. Conectar el sistema I NGKA -S AD a la computadora
mediante el cable USB. Se encenderá el led rojo
PC indicando la correcta alimentación de la placa.
G UÍA
RÁPIDA
4. En la ventana principal del programa I NGKA, hacer clic en el botón Conectar. El led de la placa
cambiará al color verde indicando que ésta ha sido
reconocida.
5. Conectar el sensor que se desee utilizar sobre el
panel frontal. El sensor será reconocido automáticamente por el sistema y se encenderá un led verde
junto al conector.
6. Dar clic en Inicio para comenzar a medir!
7. Para finalizar una medición, dar clic en Fin o simplemente cerrar el gráfico de medición. Es importante no desconectar el sensor durante la medición.
8. Para desconectar el sistema, deshabilitar primero
la placa mediante el boton Desconectar. Luego es
posible cerrar el programa y desenchufar el cable
USB.
3
G UÍA
RÁPIDA
4
El sistema de adquisición de datos fue diseñado para trabajar junto con el software desarrollado por I NGKA.
Software y hardware trabajan en conjunto, y ambos sistemas se autentifican mutuamente cuando la placa I NGKA S AD es detectada. Por lo tanto, el primer paso antes de
utilizar el sistema I NGKA -S AD y los sensores de I NGKA
es instalar correctamente el software correspondiente.
Prepar la PC
Sistemas Linux
La versión actual del software I NGKA es compatible
con sistemas basados en Linux, en particular con Ubuntu
12.04 o superior, el sistema Huayra1 y otros sistemas basados en Debian. Dentro del CD de instalación de I NGKA
se encuentra una carpeta llamada Repositorio, y allí los
distintos instaladores con el formato:
ingka_<ver>_<arq>_<sist>.<ext>
ver Versión del software I NGKA. Se recomienda
utilizar la última versión disponible.
P REPAR
arq Arquitectura del sistema operativo, 32bit (i686)
o 64bit (x86_64).
LA
sist Sistema operativo. Por el momento son soportados los sistemas basados en Debian o Ubuntu.
PC
ext Extensión del paquete. Por el momento, todos
los paquetes se encuentran en formato .deb
Una vez elegida la versión a instalar, simplemente debe hacerse doble-clic sobre el paquete o instalar con el
manejador de software preferido (Gdebi, Synaptic, etc).
Si no se encuentra aquí la versión de software compatible con su sistema operativo Linux, si desea descargar
una versión más reciente del software o simplemente tiene dudas sobre la instalación, visite nuestra página web
www.ingka.com.ar y póngase en contacto con nosotros.
Para instalar el software I NGKA se deben tener permisos
de superusuario.
Dependencias de software
Algunos sistemas operativos pueden requerir librerías
adicionales, que deben ser instaladas previamente a la
instalación del software I NGKA. Para los sistemas compatibles actualmente,
Ubuntu: no necesitan librerías adicionales.
1
Sistema operativo basado en Debian y desarrollado por el programa Conectar Igualdad de Argentina.
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Debian: sólo se debe instalar la librería libserial0.
Si esta librería no está incluida en el repositorio del
sistema, puede descargarse del repositorio oficial
http://libserial.sourceforge.net/
Live-USB
En este caso se debe disponer de dos
puertos USB, uno
para el dispositivo de
arranque y otro para conectar la placa
I NGKA -S AD.
P REPAR
LA
PC
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Para poder utilizar los equipos de I NGKA en computadoras donde no hay un sistema Linux disponible, hemos preparado un sistema de arranque Live-USB. Este
permite correr un sistema operativo compatible con la
placa I NGKA -S AD directamente desde un dispositivo de
almacenamiento (pendrive) preparado para tal fin.
Cabe aclarar que el procedimiento no modifica el sistema operativo y los programas que están instalados en
el disco rígido de la computadora. Una vez que se termina de utilizar los equipos de I NGKA, se reinicia la máquina extrayendo el Live-USB y se recupera el sistema
operativo original. Con este método es posible probar los
equipos de I NGKA y utilizarlos en cualquier computadora compatible con un arranque o boot USB.
Para obtener un dispositivo de arranque Live-USB de
I NGKA, visite nuestra página www.ingka.com.ar y póngase en contacto con nosotros.
La Placa
Utilización
El sistema de adquisición I NGKA -S AD cuenta con un
cable USB para conectar a la computadora y un panel
frontal donde se conectan los sensores y se indica con un
led el estado de la placa. La placa encenderá primero un
led rojo, indicando que ha sido conectada a la alimentación. Una vez que el software ha verificado la conexión,
el led pasará al color verde.
De los cuatro puertos frontales, dos corresponde a
sensores analógicos y dos a sensores digitales. Por favor
consulte la Guía de Uso de cada sensor para verificar con
qué tipo de conexión es compatible. De cualquier modo,
el software le indicará automáticamente si alguno de los
sensores se ha conectado en el lugar equivocado.
El software
Ventana de Adquisición
Al ejecutar el software I NGKA aparecerá la ventana
INGKA - Adquisición, similar a la que se muestra en la
figura 4.1. Esta es la ventana principal de comandos, que
brinda información sobre el estado de la placa y los sensores, permite comenzar o finalizar una medición y da
acceso a mediciones anteriores.
U TILIZACIÓN
Figura 4.1: Menú principal del sistema de adquisición
I NGKA.
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Abrir y Guardar
En la parte superior del la ventana de adquisición se
encuentra la barra de herramientas, que permite guardar
una medición o cargar mediciones anteriores.
Conexión
Esta parte del menú consta de dos botones, Conectar
y Desconectar. Mediante el botón Conectar, el programa verifica que la placa I NGKA -S AD esté conectada en
alguno de los puertos USB de la computadora. Luego de
esta verificación, el sistema queda a la espera de que se
conecte algún sensor.
Mediante el botón Desconectar se cierra la comunicación entre la computadora y la placa, y recién entonces
es seguro desconectar el cable USB.
Sensores
U TILIZACIÓN
Una vez establecida la conexión, el sistema verifica
continuamente el estado de los cuatro puertos del panel
frontal. Cuando en alguno de ellos se conecta un sensor
I NGKA, el indicador correspondiente se ilumina mostrando el nombre del sensor detectado. Bajo estas condiciones el sistema está listo para comenzar a medir desde el
botón Inicio.
Al conectar un sensor, este toma ciertos valores de
configuración por defecto, como el tiempo entre mediciones, promedios por punto, etc. Estos parámetros de
configuración pueden ser modificados dentro del menú
de opciones correspondiente a cada sensor. Para acceder
a este menú, dar clic al botón contiguo al nombre del sensor. Para más detalles sobre como configurar cada sensor,
referirse a la Guía de uso particular del dispositivo.
Adquisición
Por último, en la parte inferior de la ventana de adquisición aparecen dos botones: Inicio y Fin de una medición. Estos botones se habilitan una vez que hay al menos un sensor conectado. Al presionar Inicio, se abrirá
una nueva ventana Ingka - Figura con los valores medidos en tiempo real.
Para finalizar una medición, simplemente dar clic al
botón Fin en la ventana de adquisición o cerrar la ventana de medición correspondiente. Es importante no desconectar el sensor mientras se realizando una medición.
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Ventana de Medición
Utilización
La ventana INGKA - Figura se abrirá cada vez que
comience una nueva medición, y actualizará en el gráfico
los valores que se adquieran en función del tiempo. Típicamente, la ventana de medición es como se muestra en
la figura 4.2.
Figura 4.2: Ventana de medición para los sensores Ingka.
Una vez que se detiene la adquisición de datos, se
habilitan diversas opciones relacionadas con el análisis
de la medición.
Menú Archivo y Editar
U TILIZACIÓN
Mediante el menú Archivo es posible guardar la medición actual en el formato <archivo>.sig. Esto permite volver a una medición en cualquier momento para
continuar su análisis, exportar el gráfico o los datos.
El gráfico visible puede exportarse en los formatos
eps , pdf o png, mientras que dentro del menú Editar
existe la opción de copiar los datos medidos en el portapapeles del sistema.
Menú Vista
Este menú permite seleccionar los límites del gráfico
y por lo tanto los datos que aparecen visibles. Es posible
acercar o alejar el Zoom, y Autoescalar para que aparezcan todos los puntos medidos.
También es posible mostrar sólo un conjunto de datos, seleccionando sobre la imagen la región que se desea
mientras se mantiene apretado el botón izquierdo del ratón. Para deshacer esta acción, basta con Autoescalar el
gráfico para mostrar nuevamente todos los puntos.
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Menú Herramientas
Este menú permite realizar análisis y transformaciones a los datos medidos. En particular,
Suavizar: herramienta que permite filtrar parte del
ruido de los datos y quedarse con aquellas variaciones de baja frecuencia.
FFT: permite realizar la Transformada de Fourier
(Fast Fourier Transform) y analizar los datos en el
espacio de frecuencias.
U TILIZACIÓN
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Requerimientos para la PC
Especificaciones
Para una instalación completa del software, sistema operativo Linux basado en Debian o Ubuntu.
Para correr el programa desde un Live-USB de I NG KA , posibilidad de bootear desde un dispositivo
flash-USB.
Un puerto USB para conectar el sistema I NGKA S AD.
El placa I NGKA -S AD y el software de I NGKA fueron optimizados para requerir pocos recursos del
sistema. Sin embargo se recomienda al menos 1Gb
de memoria RAM y 1Ghz o superior de velocidad
de procesador para obtener un buen desempeño.
La tensión de alimentación de los componentes electrónicos es de 5 V y el límite de corriente total es
de 500 mA, potencia que se suministra mediante el
cable USB.
Consideraciones generales
El sistema de adquisición de datos I NGKA -S AD ha sido diseñado y optimizado para su uso en ambientes educativos. En este sentido, se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones.
Siempre realizar experiencias en presencia de un
adulto o responsable.
Evitar los ambientes corrosivos, húmedos (mayor
a 60 %) o calientes (mayor a 50 o C).
Evitar el uso indebido de los componentes I NGKA
o la utilización de agentes externos, ya que pueden dañar el sistema I NGKA -S AD, los sensores o
la computadora.
Ante cualquier duda, no dude en consultarnos.
E SPECIFICACIONES
Para una medición precisa de ciertas magnitudes,
los instrumentos pueden requerir calibraciones adicionales a las suministradas de fábrica.
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+54 11 15 4064-6859
[email protected]
www.ingka.com.ar