Sisteme de achiziție de date cu PC-ul

II. NOtIUNI TEORETICE

Achizitia de date se poate defini într-un sens mai larg ca fiind procesul de obtinere a

datelor de la o sursã, de obicei una exterioarã sistemului care face mãsurãtoarea. În domeniul

tehnic achizitia de date se referã la mãsurarea unor mãrimi electrice sau neelectrice si prelucrarea

rezultatelor acestor mãsurãtori. Odatã cu evolutia extraordinarã a calculatoarelor, a devenit

posibilã preluarea sau generarea de date analogice sau digitale cu PC-ul direct din proces, în mod

automatizat (fãrã introducerea acestora de cãtre operatorul uman).

Achizitia de date este întâlnitã în foarte multe din domeniile de activitate din zilele noastre:

în industrie - în cadrul calculatoarelor de proces care supravegheazã si regleazã instalatii

tehnologice, în cercetarea stiintificã - pentru mãsurarea si prelucrarea unui spectru extrem de vast

de mãrimi electrice si neelectrice, în comunicatii - pentru supravegherea si mãsurarea liniilor de

comunicatie, etc. Avantajul folosirii calculatoarelor personale în sisteme de achizitie si

distributie de date este dat de puterea de calcul foarte mare ce permite realizarea de prelucrãri

complexe ale semnalelor, flexibilitatea si usurinta cu care se pot modifica relatiile între mãrimi si

algoritmii de comandã si control.

Preluarea mãrimilor analogice si digitale în calculator se face prin intermediul sistemelor

de achizitie de date, care au rolul de a prelucra si transforma mãrimile analogice de intrare în

mãrimi numerice si pot genera semnale de comandã analogice sau digitale.

În general, un sistem de achizitie de date trebuie sã poatã executa trei functii fundamentale:

- convertirea fenomenului fizic într-un semnal care poate fi mãsurat;

- mãsurarea semnalelor generate de senzori sau traductoare în scopul extragerii

informatiilor despre procesele fizice;

- analizarea datelor si prezentarea lor într-o formã utilizabilã.

Structura tipicã a unui sistem de achizitie de date cu PC este prezentatã în figura 2.1. El

este alcãtuit din urmãtoarele

- senzori sau traductoare - convertesc fenomenul fizic într-un semnal electric ce poate

fi apoi prelucrat si mãsurat;

- circuite de conditionare – prelucreazã analogic semnalul si realizeazã functii diverse

cum sunt: adaptarea semnalului, convertirea si/sau amplificarea semnalului provenit

de la traductoare, izolare galvanicã, excitarea senzorului, liniarizare, filtrare, etc.;

Laborator BAZELE SISTEMELOR DE ACHIZItII DE DATE Lucrarea 5

58

- un subsistem de achizitie de date (placã de achizitie de date) - care poate include

multiplexoare si convertoare analog-digitale;

- sistemul de calcul (PC);

- soft pentru achizitie de date;

Figura 2.1 Structura generalã a unui sistem de achizitie de date cu PC

Functiile principale ale plãcilor de achizitie de date sunt:

- intrarea analogicã - mãsurarea unui semnal - tensiune electricã provenit de la un

traductor;

- iesire analogicã – generarea unui semnal de comandã sub formã de tensiune sau

curent analogice;

- intrãri/iesiri digitale – informatia este transmisã sub forma unor coduri numerice sau

se pot mãsura/genera semnale de tip on/of.

- Numãrare/cronometrare – primirea si generarea de semnale sub formã de serii de

impulsuri TTL la care informatia este continutã în numãrul de impulsuri sau în

frecventa impulsurilor.

Pentru sistemele cu intrãri analogice, acestea sunt caracterizate de urmãtorii parametri

principali:

Numãrul canalelor de intrarea analogice. Pentru a realiza cresterea numãrului de intrãri

pa care le poate mãsura o interfatã analog-numericã, se poate folosi multiplexarea intrãrilor.

Multiplexorul este un dispozitiv care dispune de mai multe canale de intrare, un canal de iesire si

de intrãri digitale de control. Cu ajutorul intrãrilor de control se poate selecta canalul de intrare

ce este conectat la iesire. În cazul folosirii unui multiplexor, rata de esantionare pe canal se

obtine împãrtind rata de esantionare a convertorului A/D la numãrul de canale de intrare.

Configurarea intrãrilor. Existã douã configuratii principale pentru conectarea conectarea

semnalelor de intrare: intrãri simple si intrãri diferentiale. Intrãrile simple se utilizeazã atunci

când mãsurãtorile analogice trebuie sã fie fãcute fatã de o masã externã comunã.