Resumen

Esta tesis presenta el desarrollo e implementación de un transductor de movimiento angular que mide la posición en grados tanto positivos como negativos respecto a una referencia, mediante el uso de un encoder o disco óptico El instrumento presentado también puede configurarse en modo tacómetro para que brinde la velocidad de giro de algún dispositivo en revoluciones por segundo o por minuto. El sistema opera mediante un arreglo lógico programable o FPGA, el cual realiza todo el proceso digital de procesamiento de la información. El FPGA es el encargado de mostrar los datos en un conjunto de cuatro visualizadores o exhibidores de siete segmentos, retiene la información en caso de que se desconecten los sensores, y puede realizar el cálculo del desplazamiento en grados, revoluciones por segundo o por minuto.

El sistema cuenta con tres etapas. La primera consta del elemento físico a estudiar, puede ser un torno, un motor, o un balero encargado de transmitir el movimiento angular al encoder. La segunda etapa está constituida por el encoder, que cuenta con dos sensores opto electrónicos, que generan dos señales cuadradas que son acondicionadas y enviadas a la tarjeta del FPGA. La última etapa es la del procesamiento con el FPGA. Donde se encuentran programada la lógica digital para hacer los cálculos propios y que el usuario pueda ver la información solicitada en el display o visualizador. Con fines de autonomía el instrumento desarrollado toma su alimentación directamente de la tarjeta de evaluación del FPGA o Spartan-3.

Finalmente se cuenta con el modulo visualizador del Spartan-3, que consta de cuatro displays de siete segmentos. También se puede seleccionar la información a ver en RPM, RPS o posición angular mediante los interruptores de la propia tarjeta. La precisión de la información desplegada es próxima al valor real, ya que, gracias a la programación digital del FPGA, se evitaron engorrosos diseños de circuitos digitales o aplicaciones complicadas en microcontroladores.

El acceso a esta tesis es restringido.

Ibarra Medel, E. 2008. Instrumento óptico para la medición de velocidad y posición angular. Tesis Licenciatura. Ingeniería en Electrónica y Computadoras. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2008.