Misure meccaniche - conversione A/D

Conversione Analogico-Digitale

_t/VΔt / Vi:bit

• Determino di quanti Δt secondi tra una misura e l'altra
• Dispositivo che acquisisce il segnale e lo digitalizza
• Deve essere adeguato alla velocità di acquisizione

Convertitore analogico-digitale → riceve segnali (tensione (Volt)) e li fa uscire in bit (0, 1, 0, 1)

• Questa operazione richiede trasduttori
• Sensibili ed ad alta velocità
• Molti bit consentono un maggiore dettaglio

Misura (analogico → digitale)

Controllo (digitale → analogico)

• Gran parte analogico è rappresentistica economica meno
• Fare la conversione digitale

Strumento ad alta velocità che controlla un segnale analogico di tensione (0-20V) o di corrente (k mA) che deve essere trasformato in una serie di zeri e uno. Ad ogni AT leggo un valore di tensione che viene quantizzato (reso un sotto insieme), cioè costante nell'intervallo di tempi successivamente codificato cioè viene rappresentato con una stringa di 0 ed 1 (codice binario)

1. Quantizzazione conversione
2. Codifica A/D

Funzione di Trasferimento del Quantizzatore

• In uscita si trasformano una lettura in volt in una stringa di codice binario
• Numero di livelli discreti determinato dal numero di bit disponibili
• La risoluzione dipende dal numero di bit

Un segnale di tensione variabile nel tempo viene rappresentato con una stringa di bit

Per ottenere una rappresentazione più precisa si aumenta il numero di bit utilizzati

Il numero di bit disponibili condiziona la risoluzione

Filtri Attivi

• utilizzano operatori rotazionali per amplificare il segnale o tagliare contemporaneamente

Amplificatore operazionale

schema di un filtro attivo

BLUCCARE impedenza in configurazione per utilizzarlo come filtro passa basse

ve_i(jw) = -Rf / R1 + 1/jwCfRf

filter attivo

filtro passivo

L'inerzia e perdita per un determinato tempo e la variazione del segnale quando i segnali variano molto velocemente è necessario un campionamento veloce.

Sample & Hold (S/H)

Il Sample and Hold è un componente che serve a campionare abbastanza velocemente

• quando è chiuso la Capacità si carica, quando è aperto la capacità scarico la tensione con un valore costante.

Apite le schede di conversione A/D hanno bisogno di taratura ed hanno vari loro errori:

• di conversione;
• inerente a non linearità;

I fattori che valutare il convertitore:

• offset (o);
• gain (g);
• linearità.

effetto che traslo tutto il risultato A/D convertito e otteniamo una variazione della retta.

è una variazione della pendenza.

Nella taratura si prendono dei generatori disegnati per valori di offset e guadagno che vengono poi corretti minimizzando l'errore sistematico del convertitore.

La non linearità vuol dire che l'interpolante non è una retta, questo può avvenire quando ad esempio i gradini della scala non sono tutti uguali.

la non linearità si realizza facendo operazioni di taratura e valutando effetti di errore.

Vengono attuate una serie di prove per valutare la variazione dell'output digitale.

Anche i range di temperatura influiscono su costi di che dipendono dal tipo di acquisiti destinat

(es. commerciale, industriale, militare/aerospaziale)