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CIRCUITI PER ELABORAZIONE DEI SEGNALI DAI TRASDUTTORI - Coggle Diagram
CIRCUITI PER ELABORAZIONE DEI SEGNALI DAI TRASDUTTORI
Obiettivo
Convertire una grandezza fisica (es. temperatura, pressione) in un segnale elettrico elaborabile da sistemi digitali.
Componenti Principali
Trasduttore / Sensore
Converte una grandezza fisica in un segnale elettrico.
Esempi: termocoppie, microfoni, celle di carico.
Classificazioni:
Analogici: uscita continua. (tensione o corrente continua.)
Digitali: uscita discreta. (segnali discreti, spesso tramite encoder).
Attivi: generano segnale autonomamente.
Passivi: richiedono alimentazione esterna.
Condizionamento del segnale
Obiettivo
: Adattare il segnale per l'elaborazione successiva.
Operazioni comuni:
Amplificazione
: aumentare l'ampiezza del segnale.
Filtraggio:
rimuovere rumori indesiderati.
Linearizzazione:
correggere la non linearità del segnale.
Isolamento:
proteggere i circuiti da interferenze.
Componenti utilizzati:
Amplificatori operazionali.
Filtri attivi/passivi.
Convertitori tensione-corrente
Conversione Analogico-Digitale (ADC)
Scopo:
Trasformare segnali analogici in digitali per l'elaborazione numerica.
Fasi:
Campionamento:
acquisizione del segnale a intervalli regolari.
Quantizzazione
: assegnazione di valori discreti al segnale.
Codifica
: conversione in formato binario.
Parametri chiave:
Risoluzione
: numero di bit dell'ADC.
Frequenza di campionamento
: velocità di acquisizione del segnale.
Elaborazione Digitale del Segnale (DSP)
Obiettivo:
Analizzare e manipolare il segnale digitalizzato.
Operazioni comuni
:
Filtraggio digitale:
rimozione di componenti indesiderate.
Trasformate:
analisi nel dominio della frequenza (es. FFT).
Compressione
: riduzione della quantità di dati.
Riconoscimento di pattern:
identificazione di caratteristiche specifiche.
Strumenti
:
Microcontrollori.
DSP dedicati.
Software di elaborazione (es. MATLAB)
Uscita e Attuazione
Scopo:
Utilizzare il segnale elaborato per controllare dispositivi o fornire informazioni.
Esempi:
Display:
visualizzazione dei dati.
Attuatori:
controllo di motori, valvole, ecc.
Sistemi di feedback:
regolazione automatica basata sul segnale.
Considerazioni Progettuali
Precisione:
accuratezza nella misura del segnale.
Rumore
: minimizzazione delle interferenze.
Linearità
: mantenimento della proporzionalità tra ingresso e uscita
Tempo di risposta
: velocità del sistema nel reagire ai cambiamenti.