Ensenanza de Circuitos Electronicos Con NI Multisim y NI ELVIS

8/16/2019 Ensenanza de Circuitos Electronicos Con NI Multisim y NI ELVIS

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ni.com/colombia


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NI Academic Days 2013

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Enseñanza de Circuitos Electrónicoscon NI Multisim y NI ELVIS

Ing. Mónica Guarín

Field Sales Engineer

Ing. Luis Martínez

Inside Sales Engineer


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Introducción | Una reseña a la historia del NI ELVIS

• El concepto se obtuvo de la Universidad de California -San Bernardino

• Paul Dixon, Profesor de Física• Pionero en instrumentación virtual en el aula

• La unión de LabVIEW y DAQ le proveían el 90% de su solución

o Necesitaba un conector más apropiado para uso estudiantil, unaprotoboard era lo ideal

o Quería incluir capacidades de instrumentación de laboratorio, comopor ejemplo una fuente de tensión programable


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Introducción | Del concepto a la realidad

• Sistema basado LabVIEW y DAQ

• Protoboard removible

• Instrumentos integrados

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Estaci’on de trabajo NI ELVIS

Computadora Personal

Sistema DAQ

Externo

Software

NI ELVIS II

NI ELVIS II+


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Familia NI ELVIS

NI ELVIS NI ELVIS II NI ELVIS II

12 Instrumentos

PCI/PCMCIA

Integración con Multisim

USB Plug-and-Play

Soporte de DAQmx API

/MAX

Multimetró de 5½ dígitos

Generador de función

senoidal de 5M Hz

Osciloscopio de 100MS/s 1.25MS/s


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NI ELVIS II | Especificaciones de Hardware

Multímetro Digital

Mediciones aisladas Resolución de 5½ dígitos 60 VDC, 20Vrms, 2 ADC, 2

Arms, 100MΩ

Protección interna de

circuitos

Fusibles internos

Generador de funciones

10 bit, ±5V Generador de

funciones senoidal de

0.2 a 5 MHz, triangularo cuadrada de 0.2 Hz a1 MHz

Control manual o porsoftware

Conectores BNC

Conectividad USB

Plug-and-playcapability

USB 2.0

Osciloscopio

Resolución de 16-bit 1.25 MS/s un canal,

500kS/s dos canales,acumulado

1 to 1.5 MHz Bandwidth

1x and 10x probe ±10 V input range AC/DC coupling


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NI ELVIS II+ Hardware | Osciloscopio

Osciloscopio

Velocidad demuestreo 100MS/s

Ancho de Banda

50MHz (-3dB) Resolución 8-bit Voltaje de entrada±20 V max

Filtor contra ruidoopcional de 20MHz

Puntas de prueba de1x y 10x

Conectores BNC


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NI ELVISmx Driver | Especificaciones de Software

• Instrumentos listos para su uso - Soft Front Panels• Instrumentos personalizables


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NI ELVISmx Driver | Especificaciones de Software

• NI LabVIEW Express VIs• NI DAQmx API

• NI LabVIEW SignalExpress


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Diseño de Circuitos con NI ELVIS


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• NI ELVIS

• NI Multisim

•NI LabVIEW

NI ELVIS

| Circuitos


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NI Multisim 12

NI Multisim

Entorno unificado para la

enseñanza de la teoría de

circuitos y diseño a través de la

captura y simulación

• Simulación basada en modelosSPICE

• Simulación Interactiva en modo mixto

• Uso de los instrumentos del NI ELVIS

dentro de Multisim• 20 análisis SPICE

• 22 instrumentos de medición

• Soporte de simulación MCU


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Características específicas de Multisim Academic

• Componentes interactivos• Componentes animados

• Componentes virtuales

• Componentes calificados

• Componentes 3D• Fallas de circuito y restricciones

• Protoboard virtual en 3D


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Instrumentos NI ELVIS dentro de Multisim

3D NI ELVIS – Modelos

3D actualizados para

realizar prototimos en un

ambiente seguro

Esquemático NI ELVIS –

Los íconos del NI ELVIS II

ien el esquemático

acceden a los

instrumentos

Instrumentos NI ELVIS –

Acceder a ellos desde la

barra de herramientas,

además de otros

instrumentos de Multisim


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Teoría y Mediciones

Compare datos simulados y reales usando el mismo

instrumento

Acceda al hardware NI

ELVIS Un solo click en

el selector entre datos

simulados y datos

adquiridos del ELVIS II

NI ELVIS II Compare datos simulados de Multisim

con señales medidas de NI ELVIS II


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Ambiente 3D - NI ELVIS

Ambiente 3D - NI

ELVIS

Ayuda de enseñanza. Legitimar el pin de destino al colocarse en

verde indicando donde la conexión es correcta

Componentes 3D

Completamenteinteractivos: rotar,

ampliar, mover.

Reglas de diseño y

revisión de conexiones


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Enseñanza | Flujo de diseño de circuitos

Paso 1: Captura, Simule ymejore el diseño en NIMultisim

Paso 3: Construya el

circuito y tomemediciones con el NI

ELVIS

Paso 4. Compare datos simulados con datos reales

Paso 2: Pre elabore en la

protoboard virtual del

laboratorio 3D

Paso 5: Personalización y análisis

complejocon NI LabVIEW


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Diseño de Circuitos Digitales con

NI ELVIS y FPGA


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NI ELVIS

| Electrónica Digital - FPGA


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22ni.com

Electrónica Digital - FPGA

Plataforma de desarrollo

de circuitos digitales

basada en el FPGA

Spartan E de Xilinx

• E/S para la enseñanzade conceptos digitalesavanzados

• Conectividad JTAGsobre USB

• 6 Conectores Pmod


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Diseño de Sistemas de Control

con NI ELVIS


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QNET-011 Péndulo

Invertido QNET-012

Entrenador HVAC

QNET-010

Entrenador decontrol de Motor DC

QNET-013 VTOL

QNET-014 Planta de sensores

de mecatrónica

NI ELVIS

| Plantas de Control & Mecatrónica


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NEW in Controls

Actuador VTOL

• Control de vuelo: Despegue yaterrizaje

Sensores de Mecatronica

• Cuándo y Cómo usar sensores

• Caracterización de sensores

Todas incluyen

• VIs específicos

• Temario del curso


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Enseñanza | Control

1. Modelado

2

mmeq

m

K s R J

K

mV m

)( Motor Planta

Angular Velocidad

EntradadeVoltaje

m

mV


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2. Diseño del sistema de Control – Escoger elmétodo de control y diseñar el controlador


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3. Simulación – Emplear una aproximación punto a puntopara simular la respuesta del circuito

2

mmeq

m

K s R J

K

s

1

+ _ PID


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Teaching | Control

4. Sintonización y Verificación – Introducir perturbacionessimilares al mundo real, sintonizar y verificar el algoritmo decontrol


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Teaching | Control

5. Despliegue – Implementar la versión final del sistema decontrol

s

1+ _ PID


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NI ELVIS | Plataforma de enseñanza multidisciplinaria

Circuitos Mediciones Control Embedidos Comunicaciones

Electrical, Biomedical,

Mechatronics

Physics, Chemistry,

Bioinstrumentation

Electrical, Mechanical,

Systems

Electrical, Computer Electrical, Computer,

Physics


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Co-Simulación


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Qué es Co-Simulación?

• Es una negociación detiempo entre dossimulaciones: LabVIEW andMultisim

• El resultado es unaevaluación del diseño queincluye todas las dinámicas

del sistema.


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Una aproximación al diseño de potencia

Embed cycle-accurate LabVIEW

simulation with MultisimUse identical LabVIEW FPGA code for control

Simulate with purchasable components

in MultisimSimule con componentes reales en

Multisim

Incluya simulación con Multisim

tilice código idéntico de LabVIEW FPGA

para el control en el sistema real

Construya el circuito en Multisim y

desarrolle la lógica de control en NI

LabVIEW


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Qué se necesita?

• NI LabVIEW 2012 Full o Profesional

• Módulo NI LabVIEW Control Design & Simulation

•

NI Circuit Design Suite 12.0.1o NI LabVIEW-Multisim Co-simulation Plug-in


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