sistema acquisizione dati

La struttura fondamentale di un sistema d'acquisizione dati è mostrata in fig. 1: B 1.1 = B 2.1 = B 6.1 = B 7.1 = SENSORI B 1.2 = B 2.2 = B 6.2 = B 7.2 = PREAMPLIFICATORI B 1.3 = B 2.3 = B 6.3 = B 7.3 = FILTRI MUX = MULTIPLEX ANALOGICO PGA = AMPLIFICATORE NON INVERTENTE PROGRAMMABILE LOGICA DI CONTROLLO + UNITA DI ELABORAZIONE = ?P ORGANI DI PRESENTAZIONE DATI = DISPLAY O MONITOR Ciascun canale comprende un sensore, uno stadio di preamplificazione e un filtro. Il sensore è un dispositivo che converte una grandezza fisica (temperatura, pressione, velocità, luminosità, ecc..) in un segnale elettrico (generalmente una corrente o una tensione) ad essa proporzionale. Il filtro mediante un'azione selettiva attenua i disturbi localizzati in zone dello spettro differenti da quella del segnale utile. Ogni filtro svolge anche un'azione antialiasing, atta a prevenire l'insorgere di componenti spurie all'uscita del circuito SAMPLE/HOLD, in definitiva la presenza del filtro limita la banda occupata dal segnale utile. Il MULTIPLEXER analogico, opera il trasferimento in istanti successivi di tutti i segnali provenienti dai trasduttori verso i blocchi comuni a ciascun canale; la scansione temporale dei suoi indirizzi è stabilita dalla logica di controllo. L'amplificatore a guadagno programmabile PGA ( Programmable Gain Amplifier) viene utilizzato per adeguare l'ampiezza massima del segnale a fondo scala del Convertitore “A/D”; si rammenta anche che a questa normalizzazione concorre anche il preamplificatore d'ingresso. Il circuito Sample and Hold assolve il compito di memorizzare l'ampiezza del segnale prestato all'uscita del “PGA” in un prefissato istante e di mantenere inalterato tale valore durante l'intero tempo di conversione del blocco A/D. L'impulso di campionamento è fornito dalla logica di controllo e da ogni commutazione del multiplexer. Il convertitore A/D trasforma l'informazione analogica in una corrispondente parola numerica (DIGITALE) al fine di consentire a un'unità digitale di elaborazione. Il processo di conversione è sincronizzato, attraverso i segnali SC (inizio conversione) e EOC (fine conversione), dalla logica di controllo. La logica di controllo ha il compito di sovrintendere al funzionamento dei blocchi compresi all'interno della zona “A” (vedi fig.) e di comunicare all'unità di elaborazione l'indirizzo della linea selezionata sul multiplexer. L'unità di elaborazione riceve dal convertitore A/D in modo sequenziale e ciclico i dati relativi a ciascun sensore, invia dei sincronismi alla logica di controllo e trasmette i risultati agli organi di presentazione. Questo blocco può essere realizzato mediante una scheda a microprocessore, un personal computer o un calcolatore di potenza più elevata. La seconda soluzione è tutt'oggi la più diffusa per i sistemi di acquisizione di piccole e medie dimensioni in virtù della capillare commercializzazione di personal computer con caratteristiche HARDWARE e SOFTWARE