Bazele sistemelor de achiziții de date

Tema de proiect

Problema 27: Să se proiecteze un SAD ce achiționează 4 semnale în domeniile:

-10mV~10mV, 0~1V; 1~2V. Achiziționarea celor 4 semnale se face simultan pe serial.

CAPITOLUL 1: Domeniul de aplicabilitate

Achiziția de date se poate defini într-un sens mai larg astfel: procesul de obținere a datelor de la o alta sursă, de obicei una exterioară sistemului. Achiziția de date denumește o ramură a ingineriei ce se ocupă cu colectarea informației de la un număr de surse numerice sau/și analogice, convertirea acestor date într-o formă digitală, prelucrarea, stocarea și transmiterea datelor, de exemplu la un calculator, afișaj alfanumeric sau la o imprimantă.

Achiziția de date este întâlnită în foarte multe din domeniile de activitate din zilele noastre:

- în industrie - în cadrul calculatoarelor de proces care supraveghează și reglează instalații tehnologice,

- în cercetarea științifica - pentru măsurarea și prelucrarea unui spectru extrem de vast de mărimi electrice și neelectrice,

- în comunicații - pentru supravegherea și măsurarea liniilor de comunicație.

Un sistem de achiziție de date trebuie să poată executa trei funcții fundamentale:

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

- măsurarea semnalelor generate de senzori sau traductori în scopul

extragerii informațiilor;

- analizarea datelor și prezentarea lor într-o forma ușor de interes.

Cele mai multe din sistemele moderne de achiziție de date utilizează un calculator personal pe post de controler. Structura tipica a unui sistem de achiziție de date ce are la baza un PC este următoarea:

- senzori sau traductori - care convertesc fenomenul fizic într-un

semnal electric ce poate fi măsurat;

- circuite de adaptare a semnalului pentru izolarea, convertirea

și/sau amplificarea semnalului provenit de la traductor;

- un subsistem de achiziție de date - care poate include

multiplexoare și convertoare analog - digitale;

- un sistem de calcul;

- soft pentru achiziție de date;

CAPITOLUL 2: Schema bloc și principiul de funcționare

Schema bloc a plăcii de achiziție este următoarea:

Principiul de funcționare:

Amplificatorul de izolație (AISO) este un amplificator de semnal care realizează separarea galvanică la intrarea semnalului, iesirea din amplificator și cu sursele de alimentare.

Acesta este utilizat în situațiile în care necesită o izolare galvanică a sursei de semnal față de celelalte blocuri de măsurare, inclusiv față de sursele de alimentare, pentru realizarea protecției componentelor sistemului de achiziție și control față de tensiunile de mod comun ridicate.

Un avantaj semnificativ al utilizării AISO, este întreruperea buclelor de masă din circuitelor de cuplare a sursei de semnal și deci reducerea perturbațiilor ce apar la intrare. Astfel, tensiunea celor patru semnale va fi preluată de amplificatorul de izolație care are integrat și un optocuplor.