Fonti e sistemiModifica
L’acquisizione dei dati inizia con il fenomeno fisico o la proprietà fisica da misurare. Esempi di questo includono la temperatura, l’intensità della luce, la pressione del gas, il flusso del fluido e la forza. Indipendentemente dal tipo di proprietà fisica da misurare, lo stato fisico che deve essere misurato deve prima essere trasformato in una forma unificata che può essere campionata da un sistema di acquisizione dati. Il compito di eseguire tali trasformazioni ricade su dispositivi chiamati sensori. Un sistema di acquisizione dati è un insieme di software e hardware che permette di misurare o controllare le caratteristiche fisiche di qualcosa nel mondo reale. Un sistema di acquisizione dati completo consiste di hardware DAQ, sensori e attuatori, hardware di condizionamento del segnale, e un computer che esegue il software DAQ. Se è necessaria la temporizzazione (come per i sistemi DAQ in modalità evento), è necessario un sistema di temporizzazione distribuito compensato separato.
Un sensore, che è un tipo di trasduttore, è un dispositivo che converte una proprietà fisica in un segnale elettrico corrispondente (ad esempio, estensimetro, termistore). Un sistema di acquisizione per misurare diverse proprietà dipende dai sensori che sono adatti a rilevare tali proprietà. Il condizionamento del segnale può essere necessario se il segnale del trasduttore non è adatto all’hardware DAQ utilizzato. Nella maggior parte dei casi può essere necessario filtrare, modellare o amplificare il segnale. Vari altri esempi di condizionamento del segnale potrebbero essere il completamento del ponte, la fornitura di eccitazione di corrente o tensione al sensore, l’isolamento, la linearizzazione. Per scopi di trasmissione, i segnali analogici single ended, che sono più suscettibili al rumore, possono essere convertiti in segnali differenziali. Una volta digitalizzato, il segnale può essere codificato per ridurre e correggere gli errori di trasmissione.
DAQ hardwareEdit
DAQ hardware è ciò che di solito si interfaccia tra il segnale e un PC. Può essere sotto forma di moduli che possono essere collegati alle porte del computer (parallela, seriale, USB, ecc.) o schede collegate a slot (bus S-100, AppleBus, ISA, MCA, PCI, PCI-E, ecc.) in una scheda madre del PC o in una cassa modulare (CAMAC, NIM, VME). A volte sono necessari degli adattatori, nel qual caso si può usare un breakout box esterno.
Le schedeDAQ spesso contengono componenti multipli (multiplexer, ADC, DAC, TTL-IO, timer ad alta velocità, RAM). Questi sono accessibili tramite un bus da un microcontrollore, che può eseguire piccoli programmi. Un controller è più flessibile di una logica cablata, ma più economico di una CPU, così che è lecito bloccarlo con semplici cicli di polling. Per esempio:Aspettare un trigger, avviare l’ADC, cercare il tempo, aspettare che l’ADC finisca, spostare il valore nella RAM, commutare il multiplexer, ottenere l’ingresso TTL, lasciare che il DAC proceda con la rampa di tensione.
DAQ device driversEdit
DAQ device drivers sono necessari affinché l’hardware DAQ funzioni con un PC. Il driver del dispositivo esegue scritture e letture di registro di basso livello sull’hardware, mentre espone API per lo sviluppo di applicazioni utente in una varietà di programmi.
Dispositivi d’ingressoModifica
- Scanner 3D
- Convertitore analogico-digitale
- Convertitore temporale adigitale
HardwareEdit
- Computer Automated Measurement and Control (CAMAC)
- Ethernet industriale
- USB industriale
- LAN eXtensions for Instrumentation
- Network interface controller
- PCI eXtensions for Instrumentation
- VMEbus
- VXI
Software DAQEdit
Il software DAQ specializzato può essere fornito con l’hardware DAQ. Gli strumenti software usati per costruire sistemi di acquisizione dati su larga scala includono EPICS. Altri ambienti di programmazione usati per costruire applicazioni DAQ includono la logica ladder, Visual C++, Visual Basic, LabVIEW e MATLAB.