Adquisició de dades en PC: resolució, precisió i convertidors

Adquisició de dades en PC

Alternativa interessant pel baix cost i altres prestacions. Es poden configurar per a treballar com a instruments de mesura. Les dades adquirides es poden mostrar en pantalla o guardar en fitxer. Estan formades per circuits analògics convertidors de senyal.

Resolució

S'expressa normalment en bits, amb resolucions típiques de 8, 10, 12, 14, 16. El nombre determina quants valors poden haver-hi a l'entrada. La resolució del sistema d'adquisició s'ha d'adaptar a resolucions bones, ja que no millorarà el comportament del sistema si la resta d'elements no poden aprofitar aquesta resolució.

Precisió

Fa referència a l'error possible en la lectura de la dada. La precisió està relacionada amb la resolució, ja que a major resolució més exacta serà la mesura.

• Error de quantització: depèn de la resolució i pot arribar a ser d'1 bit aproximadament.
• Error zero: és la diferència entre el valor real i l'ideal a l'origen de l'escala.
• Error de guany: és la diferència entre el valor real i l'ideal al fons de l'escala, no hi ha error zero.
• Error de linealitat: fa referència a l'allunyament de la corba de transferència respecte de la lineal.

Màxima velocitat de mostreig

És la velocitat amb la qual un sistema d'adquisició de dades és capaç d'adquirir mostres de senyal d'entrada, limitant la freqüència màxima d'aquell senyal.

Convertidor d'aproximacions successives

Són utilitzats per bones resolucions amb temps de conversió relativament petits, baix cost i freqüència de mostreig fins a 1MHz.

Convertidor de doble rampa

Molt precís, immune al soroll, lent, amb una freqüència de mostreig de 100Hz. Durant un temps fix s'integra el senyal que es vol convertir, fent que la sortida de l'integrador arribi a un cert valor, posteriorment es commuta l'entrada de l'integrador a una tensió de freqüència de valor fix i es cronometra el temps que trigui en arribar a 0.

Convertidor flash

És el més ràpid, fins a 10MHz. Normalment no tenen més de 8 bits degut a que fan falta dos elevat a n-1 comparadors.

Convertidor tensió/freqüència

Immunitat al soroll, resolucions altes, lent. Un oscil·lador controlat per tensió i un comptador binari, la freqüència dels impulsos generats pel VCO dependrà del valor de la tensió. El comptador compta els impulsos generats en un interval de temps i aquest serà el resultat de la conversió.

Transferència per programes

El programa és l'encarregat de controlar si una conversió ha finalitzat. El programa llegeix un bit d'aquesta que l'ADC activa quan finalitza la conversió. Es fa servir quan les velocitats d'adquisició són molt elevades (ADC: Analogic Digital Converter).

Transferència per interrupció DMA (Accés Directe a Memòria)

El controlador DMA permet que les transferències de dades es realitzin discretament entre la targeta d'adquisició i la memòria del PC sense que la CPU intervingui.

Transferència per interrupció

És la targeta qui interromp l'execució del programa principal quan finalitza la conversió. El PC es pot dedicar a altres tasques mentre no hi hagi cap dada.