Datos: Instrumentación
Este capítulo se ocupará de los datos analógicos y digitales y mostrará que la conversión de las señales analógicas en formato digital es el corazón de la informática de laboratorio. Asimismo abordará los diferentes tipos de instrumentación y sus sistemas de instrumentos informatizados que suelen encontrarse en un laboratorio. Hablaremos de su papel durante los experimentos en el procesamiento datos sin olvidar el incesante avance hacia los laboratorios cien por cien electrónicos. No obstante, la elección de los mejores instrumentos de laboratorio y de los mejores sistemas de instrumentos en su género puede suponer un reto cuando se intenta conseguir que todo funcione a la perfección. La última parte del capítulo tratará el problema de homogeneizar los formatos para el intercambio de datos, la magnitud del desafío y algunas de las iniciativas emprendidas para poner solución.
La recopilación de datos y de las observaciones forma parte del trabajo de laboratorio desde hace siglos. Uno de los mayores cambios es la rapidez con la que se adquieren los datos y la capacidad del científico para trabajar con lo que se ha recogido. A lo largo del siglo XIX, la velocidad de adquisición de datos era a lo sumo de unos pocos puntos de datos por minuto: el observador empleaba tiempo para hacer una medición y anotarla. En el siglo XX, la electrónica analógica supuso un gran avance al hacer posible el registro a alta velocidad de las señales generadas durante
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los experimentos sobre registradores de banda conectados a cromatógrafos, espectrómetros y sismógrafos. Las mediciones electrofisiológicas podían registrar datos “vomitando” la banda de papel a una velocidad de decímetros por segundo. Otra cosa fue La toma de medidas cuantitativas yaqué se veía , condicionada por la pericia del experimentador para procesar manualmente el resultado del instrumento. El desarrollo de convertidores electrónicos
de analógico a digital (A/D) cambió todo: la adquisición de datos facilitaba las mediciones en formato numérico, con la añadidura de la capacidad de proceso. Este sencillo paso constituye la base de la capacidad del laboratorio moderno para manejarlo todo, desde los complejos experimentos de física o las técnicas analíticas acopladas hasta el cribado analítico ultrarrápido en ciencias de la vida o la preparación automática de las muestras, de modo que la práctica totalidad del aparataje de un laboratorio incorpora un chip informático.
Datos analógicos contra datos digitales
Si echáramos una rápida ojeada a por todos los ordenadores y aparatos dotados de chips de un laboratorio podríamos dudar de la importancia del debate sobre los datos analógicos. En cambio, exceptuando los efectos cuánticos, la adquisición de datos analógicos es sumamente importante, puesto que en el mundo real no existen señales digitales y cualquier instrumento que muestre u
opere con datos digitales alberga en su interior un convertidor A/D. Balanzas, pH-metros, termómetros y medidores de punto de fusión siguen el mismo modelo básico, porque sus tiempos de mediciones no son críticos (véase la Figura 2). Además, buena parte del trabajo experimental no se puede realizar con productos comerciales y exige equipos diseñados por los propios investigadores. Ello también puede incluir convertidores digitales-analógicos (D/A) para el control de equipo y dispositivos. Existe una importante característica que distingue el mundo digital del analógico: las
“ La recopilación de los datos y de las observaciones forman parte del trabajo de laboratorio desde hace siglos”
señales del mundo tangible son continuas, mientras que los valores digitales son discretos. El horno microondas solo permite ajustar el tiempo de calentamiento en segundos enteros, pero en el mundo real el segundo se divide en fracciones. Por consiguiente, no se puede conocer nunca el auténtico valor de las mediciones analógicas, solo la aproximación digital más cercana. La precisión del valor calculado depende del tipo de convertidor A/D. En el capítulo abordaremos cuatro de las numerosas tecnologías disponibles. La aplicación informática, el soſtware es necesario para utilizar tales dispositivos.
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