Concetti Chiave
- Il sistema di acquisizione ed elaborazione dati è composto da diversi elementi, tra cui i trasduttori che forniscono grandezze elettriche proporzionali a variabili fisiche.
- I trasduttori, come termocoppie e microfoni, sono fondamentali per generare segnali elettrici che rappresentano temperature, luminosità e pressione sonora.
- I segnali generati dai trasduttori necessitano di condizionamento per garantire precisione e immunità al rumore, realizzato tramite amplificatori e filtri.
- Il trattamento dei segnali può avvenire in forma analogica, ma oggi si preferiscono i segnali digitali, convertiti tramite dispositivi A-D.
- I convertitori A-D trasformano i segnali analogici in stringhe di bit, che rappresentano numeri proporzionali ai valori originali del segnale.
In questo appunto di elettronica si presenta una descrizione delle funzionalità del cosiddetto sistema di acquisizione ed elaborazione dati, in cui si possono comunque individuare elementi e funzioni frequentemente ricorrenti.
Ecco alcune informazioni sul sistema di acquisizione ed elaborazione dati. Benché la varietà delle applicazioni e la molteplicità delle possibili scelte progettuali non consentano valide ed esaurienti generalizzazioni, in un sistema di acquisizione ed elaborazione dati si possono comunque individuare elementi e funzioni frequentemente ricorrenti.
Elementi del sistema di acquisizione
La struttura di un ipotetico sistema di elaborazione dati è costituito da diversi elementi.
Il primo elemento da considerare è il trasduttore, la cui funzione tipica è di fornire in uscita una grandezza elettrica di valore proporzionale all'entità o alla variazione della grandezza fisica in esame. 
Una termocoppia, ad esempio, fornisce una tensione proporzionale alla temperatura; un fotodiodo fornisce una corrente proporzionale alla luminosità; un microfono fornisce un segnale proporzionale alla pressione dell'onda sonora.
Condizionamento e conversione dei segnali
Nell'ambito del sistema di acquisizione ed elaborazione dati, i segnali generati dai trasduttori devono di solito essere condizionati in modo che il trasferimento dell'informazione possa avvenire con le caratteristiche di precisione, linearità, immunità al rumore, isolamento elettrico richieste per una applicazione. Il blocco circuitale di condizionamento viene generalmente realizzato mediante amplificatori, talvolta anche molto sofisticati, e filtri.L'elaborazione dei segnali può essere realizzata in forma analogica. Ad esempio, se si vuole soltanto controllare la temperatura di un ambiente mantenendola nell'intorno di una soglia prefissata, basterà confrontare, analogicamente, il segnale fornito da un trasduttore di temperatura con una tensione di riferimento e comandare appositamente il dispositivo riscaldatore.
Tuttavia, al mondo di oggi vengono utilizzati maggiormente i segnali digitali; pertanto i segnali analogici, opportunamente condizionati, vengono trattati da convertitore A-D; essi forniscono in uscita stringe di bit che rappresentano numeri proporzionali ai valori del segnale analogico in ingresso.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo del trasduttore in un sistema di acquisizione ed elaborazione dati?
- Perché è necessario il condizionamento dei segnali nel sistema di acquisizione?
- Qual è la differenza principale tra segnali analogici e digitali nel contesto dell'elaborazione dei dati?
Il trasduttore è fondamentale poiché fornisce un'uscita elettrica proporzionale alla grandezza fisica in esame, come nel caso di una termocoppia che misura la temperatura o un fotodiodo che misura la luminosità.
Il condizionamento dei segnali è necessario per garantire che il trasferimento dell'informazione avvenga con precisione, linearità, immunità al rumore e isolamento elettrico, utilizzando amplificatori e filtri per ottimizzare i segnali generati dai trasduttori.
I segnali analogici, dopo essere stati condizionati, vengono convertiti in segnali digitali tramite un convertitore A-D, che produce stringhe di bit rappresentanti numeri proporzionali ai valori del segnale analogico, rendendo l'elaborazione più comune nel mondo attuale.
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