1 / 18

ARGOMENTI TRATTATI

L’impostazione Sperimentale Evoluzione della strumentazione Metodo tradizionale e metodo on-line per l’acquisizione dati Descrizione della struttura generale di un Data Aquisition System (DAS) per grandezze analogiche e per eventi. Data Acquisition System. ARGOMENTI TRATTATI.

edan
Télécharger la présentation

ARGOMENTI TRATTATI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  2. L’impostazione Sperimentale Evoluzione della strumentazione Metodo tradizionale e metodo on-line per l’acquisizione dati Descrizione della struttura generale di un Data Aquisition System (DAS) per grandezze analogiche e per eventi Data Acquisition System ARGOMENTI TRATTATI I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  3. Fasi di impostazione ed elaborazione comuni ad ogni esperimento in fisica, indipendentemente dalle tecnologie usate: Data Acquisition System (L’impostazione Sperimentale) 1 OSSERVAZIONE DI UN FENOMENO FISICO L’IMPOSTAZIONE SPERIMENTALE 2 DEDUZIONE O IPOTESI DI LEGGE FISICA 3 INDIVIDUAZIONE DELLE MISURE SPERIMENTALI CHE POSSONO CONFERMARE O CONTRADDIRE L’IPOTESI TEORICA FORMULATA * 4RICERCA DEGLI STRUMENTI PIU’ ADATTI AD EFFETTUARE LE MISURE SPERIMENTALI * 5ALLESTIMENTO DELL’APPARATO SPERIMENTALE CHE REALIZZA LE MISURE * 6 REALIZZAZIONE DELLE MISURE E RACCOLTA DEI DATI * 7 ELABORAZIONE DEI DATI SPERIMENTALI E VERIFICA CRITICA DELL’IPOTESI TEORICA I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  4. Strumenti analogici a lettura discreta (nel tempo) Strumenti a lettura “continua” : registratori XY(stazioni metereologiche, elettrocardiografi) oscilloscopi Strumentazione digitale digitalizzazione strumentazione analogica oscilloscopi digitali data logger (sistemi di acquisizione dati e memorizzazione su nastro o disco magnetico) Strumentazione on-line con computer con inserimento di schede con computer di interfaccia Strumenti digitali collegati con linea seriale RS-232 Strumenti digitali collegati con bus parallelo IEEE488 Strumenti virtuali Data Acquisition System Evoluzione della strumentazione I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  5. TRASDUTTORI Trasformano una grandezza fisica in un’altra più accessibile all’operatore o alla macchina che deve controllare la grandezza fisica Trasduttori “CONTINUI” Data Acquisition System (Metodo tradizionale e metodo on-line) Trasduttori On-Off Rilevare eventi aleatoriche possono essere o veri o falsi (2 soli stati): passaggio particelle, interruttori aperti o chiusi…. Monitorare una grandezza analogica(pressione, ..) che varia in modo continuo in ampiezza e con continuità nel tempo I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  6. INPUT FISICO: FORZA, PRESSIONE, TEMPERATURA, ETC TRASDUTTORE “CONTINUO” SCALA GRADUATA a) TRASDUTTORE PER MISURA TRADIZIONALE ALIMENTAZIONE ELETTRICA OUTPUT ELETTRICO INPUT FISICO: FORZA, PRESSIONE, TEMPERATURA, ETC SISTEMA DI ACQUISIZIONE DATI (DAS ) TRASDUTTORE b) TRASDUTTORE PER MISURA ON LINE Data Acquisition System(Metodo tradizionale e metodo on-line ) I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  7. Data Acquisition System(schema generale) Circuito di Sample/Hold Amplificazione e Offset Filtri TRASDUTTORE “CONTINUO” TRASDUTTORE ON_OFF Elaborazione Elettronica del SEGNALE prodotto dal TRASDUTTORE (ES) CONVERTITORE ANALOGICO DIGITALE (A/D) Schema a blocchi di un DAS Data Acquisition System COMPUTER Adattamento della tensione di uscita del trasduttore per gli stati fisici “on” e “off” allev tensioni corrispondenti a”1” e “0” logico I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  8. Data Acquisition System(circuito di condizionamento del segnale) 0.1V 2.5V 20V 0V AMPLIFICAZIONE o ATTENUAZIONE e OFFSET +0.1V -0.2V Segnale dal trasduttore Dinamica del convertitore A/D I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  9. INGRESSO DI CONTROLLO S/H A/D INPUT OUTPUT SCHEMA ELETTRICO DEL SAMPLE AND HOLD Tempo di conversione non nullo Tc Vi V Vo Vo Vo= Vi Vi Vi Vo= Vi Vo= Vi Vo Vo= Vi Tc Tc Tc t Tc Data Acquisition System(il circuito di Sample and Hold) SHS H S H S I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  10. MUX ANALOGICO I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 OUT SELETTORI DIGITALI A B C TRASDUTTORE 1 TRASDUTTORE N MUX A/D COMPUTER ES ES SCHEMA DI UN DAS con N trasduttori Data Acquisition System(situazioni con n trasduttori) I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  11. Data Acquisition System(situazioni con n trasduttori) COMPUTER T1 MUX T2 AMPLIFICAZIONE E OFFSET A/D S/H Tn DAS DA TRASDUTTORI DELLO STESSO TIPO I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  12. T1 AMPLIFICAZIONE E OFFSET MUX T2 AMPLIFICAZIONE E OFFSET COMPUTER ADC S/H Tn AMPLIFICAZIONE E OFFSET SISTEMA DI ACQUISIZIONE DATI DA TRASDUTTORI DIVERSI Data Acquisition System(situazioni con n trasduttori) I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  13. CONVERSIONE A/D Campionamento: la forma d’onda continua d’ingresso xc(t) viene trasformata nella sequenza xs[n]. xc(t) Campionatore xs[n] Quantizzatore x^[n] Codificatore x^B[n] Data Acquisition System(le 3 fasi della conversione A/D) Quantizzazione: i valori assunti da xs[n] vengono discretizzati ottenendo così la sequenza x^[n]. Codifica: ai valori assunti da x^[n] viene associato un codice, tipicamente binario; la sequenza x^B[n] così costruita costituisce il risultato della conversione. I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  14. FUNZIONI DEL CAMPIONATORE campionatore s(t) s(t) -2T -T 0 T 2T 3T xc(t) X xs[n] = xs(nT) xs(t) xc(t) xs(t) -2T -T 0 T 2T 3T xc(t) xs[n] -2 -1 0 1 2 3 Data Acquisition System(il Campionatore) Conversione dal treno di impulsi alla sequenza discreta I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  15. QUANTIZZAZIONE E CODIFICA DEL SEGNALE -2 -1 0 1 2 3 Codificatore Xs[n] X^[n] Quantizzatore Data Acquisition System(il Codificatore) xs[n] X^[n] 11B,3D 10B,2D 10B,2D 01B,1D X^B[n]= 01,10,10,10,11,11 I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  16. TEOREMA DI NYQUIST Condizione necessaria e sufficiente perché il segnale limitato in banda xc(t) sia univocamente determinato dalla sequenza dei suoi campioni x[n] è che la frequenza di campionamento sia almeno il doppio della banda del segnale (Nyquist 1928, Shannon 1949) Xc(j) 1 -N N  s > 2N X(ejw) 1/T ... ...  -TN 0 TN X(ejw) s< 2N 1/T ... ...  -TN 0 TN Data Acquisition System(Nyquist) I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  17. Il trasduttore on-off è un elemento che trasforma una determinata grandezza fisica in una informazione di tipo binario (1-0, si-no, aperto-chiuso) “1” se è accaduto l’evento EVENTO TRASDUTTORE ON-OFF “0” se non è accaduto l’evento Data Acquisition System (i traduttori on-off) I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

  18. L’interruttore è un esempio di dispositivo che può svolgere il ruolo di trasduttore on-off R +5V +5V R Data Acquisition System trasduttori on-off (0 VOLT) “0” (5 VOLT) “1” I° Modulo(DAS) Corso di Elettronica

More Related