Data Acquisition Systems

Question 1

A cosa servono i DAQ systems

Answer 1

Sono strumenti che permettono di acquisire dati, ovvero valori di grandezze sia analogiche che digitali e che tramite un trasduttore possono fornire tali valori tramite grandezze elettriche

Question 2

Campionamento del segnale

Answer 2

Vengono definiti degli istanti di tempo in cui acquisire il segnale, e quindi ricostruirlo tramite valori che rimangono costanti tra un punto di campionamento ed il successivo. Bisogna prendere una quantità sufficiente di parti del segnale in maniera tale da rappresentare una curva simile a quella campionata

Question 3

Scelta della frequenza di campionamento

Answer 3

La frequenza di campionamento con cui campionare il segnale deriva dalla formula di Nyquist, la quele dice che la frequenza di campionamento deve essere almeno pari al doppio della frequenza massima. Utilizzare una frequenza inferiore a questa può portare ad avere fenomeni di aliasing

Question 4

Fenomeno di aliasing

Answer 4

Si ottiene un segnale con una frequenza inferiore a quella reale dopo il campionamento.

Question 5

Quantizzazione

Answer 5

Conversione da un valore analogico ad uno digitale mediante rapporto tra valore del segnale analogico e valore di tensione associata

Question 6

Risoluzione di un ADC

Answer 6

La risoluzione di un ADC dipende dal numero di bit a disposizione, maggiori sono i bit e maggiore saranno i valori per cui si può ottenere un segnale, il numero di valori rilevabili va in funzione di 2^n dove n rappresenta il numero di bit, ovvero, l’ampiezza totale viene divisa per un valore pari a 2^n, quindi ad ogni valore in bit viene associato uno specifico valore analogico in base alla divisione in cui il segnale analogico si trova.

Question 7

Range

Answer 7

Valori massimi e minimi in tensione che una DAQ board può acquisire

Question 8

Gain

Answer 8

Corrisponde anche al fattore di amplificazione ed è pari al rapporto tra l’ampiezza in uscita e l’ampiezza in ingresso

Question 9

Code width

Answer 9

Rappresenta l’LSB (Last significant bit) e rappresenta la parte più piccola variazione di tensione che la daqboard può apprezzare. Idealmente è il rapport tra il range diviso per il gain moltiplicato per 2 elevato al numero di bit. CW = R/(G*2^n)

Question 10

Errori di conversione ADC

Answer 10

Errore di offset, errore di gain, errore di linearità errore di linearità differenziale

Question 11

DAC

Answer 11

Si effettua una conversione per cui: V_out = a/N*R

Question 12

Tipi di canali di acquisizione

Answer 12

Canale singolo;
Multiplexer

Question 13

Signal conditioning

Answer 13

Amplificazione
Denoising
Multiplexing

Question 14

Overall scheme of DAQ system