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CATENA DI ACQUISIZIONE - Coggle Diagram
CATENA DI ACQUISIZIONE
DEFINIZIONE
Il sistema di acquisizione e distribuzione dati è costituito da un insieme di dispositivi elettronici, ed è utilizzato per l’acquisizione di segnali analogici e digitali dipendenti da grandezze fisiche di varia natura (temperatura, velocità, umidità, ecc.) al fine di effettuare il controllo della grandezza in esame o anche semplicemente la visualizzazione, la memorizzazione o la trasmissione dei valori che essa assume.
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Architettura generale
Un sistema di misura (trasduttore) a contatto con il mondo fisico, in grado di rilevare
grandezze fisiche come temperatura, pressione, velocità, umidità, ecc
Un sistema con un’unità centrale che fornisce i segnali di controllo e temporizzazione per i sottosistemi di acquisizione e di distribuzione. L’unità centrale esegue operazioni di elaborazione e memorizzazione.
Un sistema di distribuzione che provvede a generare segnali di uscita che devono comandare motori, relé, ecc..
DISTRIBUZIONE
Filtro
Tenendo presente che il DAC fornisce in uscita un segnale a gradini, pertanto è necessario utilizzare un filtro passa-basso per ricostruire la grandezza analogica in modo appropriato, eliminando le componenti di alta frequenza dovute alle discontinuità presenti nel segnale.
Il filtro deve possedere una frequenza di taglio tale da lasciare transitare tutte le frequenze necessarie per una buona ricostruzione del segnale.
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Convertitore D/A
L’operazione inversa a quella del ADC consiste nella trasformazione del segnale digitale in segnale analogico al fine di restituire un processo a tempo continuo. Il componente elettronico che permette di effettuare questa operazione è il convertitore digitale-analogico (DAC).
ACQUISIZIONE
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Blocco S/H
Il circuito di Sample and hold campiona il segnale analogico da convertire, in un tempo relativamente breve, e lo mantiene stabile per tutta la durata della conversione.
Per comprendere se serva un circuito di Sample/Hold, dobbiamo verificare se nell’intervallo di tempo in cui l’ADC effettua la conversione, la massima variazione del segnale sia minore o uguale all’errore di quantizzazione (Q⁄2).
Trasduttori
Il primo elemento da considerare è il trasduttore, la cui funzione tipica è quella di fornire in uscita una grandezza elettrica di valore proporzionale alla variazione della grandezza fisica in esame.
ESEMPIO:
Il trasduttore di temperatura AD590 che produce all’uscita una corrente proporzionale alla temperatura (espressa in Kelvin).
Nelle applicazioni pratiche si pone il problema di convertire il segnale d’uscita dell’AD590 in tensione.
Convertitore A/D
Un ADC è un circuito elettronico che permette di convertire un segnale analogico continuo in un segnale digitale discreto
ELABORAZIONE
Possiamo affermare, che il microprocessore è l’anello che congiunge la catena di acquisizione con la catena di distribuzione dati. Il suo compito è quello di acquisire il dato convertito e adattarlo alla trasmissione.
Il microprocessore tramite una logica di controllo, abilita il pin SOC (start of conversion) permettendo all' ADC la conversione digitale del segnale analogico in ingresso.
Eseguita questa operazione, il convertitore tramite l'uscita EOC (end of conversion) comunica al µP di abilitare il bus dati per il trasferimento del codice binario. Dopo averlo fatto, manda il segnale all'ADC sul pin OE (Output Enable) richiedendo l'abilitazione dell'uscita del bus dati per il trasferimento dei bit.