Strumenti digitali

Strumenti digitali

La strategia di misurazione per ottenere un’uscita numerica si basa nel contare il numero di eventi che si verificano in un determinato periodo. I vantaggi di questa tecnica sono la libertà di operazione da parte dell’utente e il fatto che si tratti di un processo numerico direttamente effettuato al segnale.

Contatori e misuratori di frequenza

Una prima classificazione generale comprende voltmetri. Qualsiasi sia lo schema utilizzato, esso presenta i seguenti blocchi fondamentali:

• Circuito di input: è il componente fondamentale per l’acquisizione dei dati, solitamente è realizzato con un amplificatore, un comparatore, un trigger di Schmitt o particolari filtri.
• Gate: è un componente automatico o a comando, digitale o analogico, che permette di avere un rapido riscontro sulla condizione che controlla.
• Time base: è quella parte di circuito che permette di dimensionare la frequenza dei dati acquisiti con quella del circuito di controllo; per far questo utilizza solitamente una frequenza di campionamento caratterizzata da un’elevata accuratezza e stabile a breve/lungo termine.

Componenti per l'acquisizione dati

Due componenti molto utilizzati per l’acquisizione dati sono:

1. Il comparatore standard

   È il componente principalmente utilizzato per squadrare un segnale analogico. Sfruttando i morsetti d’input (+) e (-), si effettua un confronto tra essi e in uscita si ha un segnale 0-1. In questo caso, fin quando la tensione applicata al morsetto (+) non supera quella nel morsetto (-), la V_OUT = 0. Non appena la tensione V(t) nel morsetto (+) supera quella nel morsetto (-), la V_OUT = 1. La presenza di segnale potrebbe causare delle commutazioni indesiderate.

2. Trigger di Schmitt

   Il trigger di Schmitt è un altro componente frequentemente utilizzato per squadrare un segnale analogico ed è un comparatore di soglia, in particolare ne presenta una inferiore e una superiore così da poter effettuare la commutazione da un livello all’altro. È molto efficace perché il tempo di commutazione è molto ridotto, grazie alla rete con feedback positivo.

Events counter

Il contatore numerico unito a un oscillatore che genera la base dei tempi è un dispositivo che permette la misura digitale del tempo.

Circuito di condizionamento

In ingresso abbiamo il tono sinusoidale di cui vogliamo misurare tempo o frequenza. Il primo processo è sicuramente quello di squadrare questo segnale, in modo tale da conservare solo la periodicità. Il vantaggio è rappresentato dal passaggio.