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Sistemi di Acquizione Dati

I sistema di acquisizione dati è il sistema che ha dispositivi elettronici in grado di acquisire un segnale analogico e fornircelo sottoforma di segnale digitale.
I sistemi diacquisizione dati , li chiameremo Das (Data Acquisition System), ha quattro categorie fondamentali:

 1. Tipi di sengali

I segnali che vengono presi in considerazione sono:

  • Segnali continui: sono quei segnali che hanno la proprietà di rimanere costanti nel tempo e nonostante i disturbi si riesce a mantenerlo uguale tramite un sistema di controllo
  • Segnali periodici: sono quei segnali che vengono ripetuti nel tempo ad intervalli regolari.
  • Segnale transitori: sono segnali con caratteristiche non periodiche che hanno la proprietà di estinguersi in un determinato intervallo di tempo.
  • Segnali ad andamento casuale (Random): sono segnali il cui andamento non può essere previsto nel tempo.

 2. Tipi di configurazione:

Si ha come prima configurazione l'ingresso che si può avere a un singolo canale o a canali multipli.

 3. Uso dei sistemi di acquisizione dati:

I DAS sono impiegati nelle seguenti funzioni:

  • Memorizzazione dati: i segnali analogici vengono prima convertiti in segnale digitale poi trattenuti in memoria per un ulteriore utilizzo.
  • Elaborazione dati: Dopo l'acquisizione i dati vengono elaborati per poi utilizzarli nei sistemi di controllo dei processi industriali, oppure per elaborazioni matematiche oppure per l'analisi dei segnali.
  • Trasmissione dati: Il segnale dopo la conversione può essere trasmesso a grandi o piccole distanze, con i vantaggi della trasmissione digitale su quella analogica. Per esempio attraverso dei terminali dove alla sorgente il segnale viene modulati ed al destinatario demodulato, l'operazione viene effettuata tramite dei modem.
  • Visualizzazione dei dati: Il segnale digitale può essere facilmente visualizzato mediante un display oppure attraverso un interfaccia sul PC.

 4. Parametri da considerare nella scelta di sistemi di acquisizione dati:

  • Numero di canali analogiciche si vuole acquisire.
  • Velocità di campionamento del segnale di un canale e velocità di trasferimento dei dati al sistema di elaborazione.
  • Risoluzione del sistema digitale (numero dei bit della parola digitale in uscita)
  • Precisione.
  • Caratteristiche del segnale analogico di ingresso ed esigenze di eventuale modifica dialcune di esse, mediante l'impiego dei amplificatori e filtri.
  • Costo.
Schema a blocchi del trattamento di un segnale analogico


Schema a blocchi completo di un sitema di acquisizione dati

I Trasduttori trasformano una grandezza fisica in un segnale elettrico

Le grandezze fisiche trasformate dai trasduttori sono: temperatura, pressione, velocità ecc..

I trasduttori forniscono le variazioni della grandezza fisica in ingresso invece in uscita i sensori forniscono un segnale variabile tra due valori.

In base alla grandezza in ingresso possono essere :
       Diretti, se la grandezza fisica è trasformata direttamente nel segnale elettrico;
       Indiretti, se la grandezza fisica è trasformata in un'altra.

 

In base al parametro elettrico (Campo di Lavoro) :

Un elemento importante nel DAS è il campionamento. E viene effettuato dal circuito sample/hold che trattiene il segnale finche non viene convertito dal A/D.

Il multiplexer invece ha il compito di mettere insieme i segnali in ingresso e avere un'uscita singola ma con le stesse informazioni adeguando il segnale per la conversione in digitale. Il sistema di elaborazione prepara i dati per un ulteriore uso da parte di vari attuatori come per esempio il PC attraverso un'interfaccia come RS232.