• View
• Edit
• History
• Print

AnalogInput

< Scheda di acquisizione NI PC6024e: DAQ hardware | Indice | Aspetti importanti della digitalizzazione >

Ingresso analogico e convertitore analogico digitale (DAC)

La scheda d'acquisizione PC6024e contiene un convertitore analogico digitale (ADC) in grado di convertire 200 mila valori al secondo.

L'ADC produce un valore digitale binario che corrisponde alla forza elettromotrice connessa ai terminali d'ingresso, in unità di un sottomultiplo minimo della tensione di riferimento. La tensione di riferimento prodotta internamente corrisponde al valore massimo misurabile (fondo scala) e il sottomultiplo minimo determina sia la risoluzione che il numero di bit del digitalizzatore. L'ingresso dell'ADC è il Programmable Gain Instrumentation Amplifier (PGIA) descritto da p. 4-9 a p. 4-11 del manuale della scheda. Aspetti importanti della digitalizzazione sono descritti sommariamente nel seguito

Al convertitore possono venir indirizzati dati da otto differenti input differenziali. Quindi si possono leggere fino a 2 10⁵ valori al secondo su un unico canale oppure fino a 10⁵ valori al secondo su due canali, fino a 5 10⁴ valori al secondo su quattro canali etc. La lettura differenziale implica che viene misurata la differenza di tensione tra i due connettori d'ingresso, senza che nessuno dei due sia vincolato a massa (misura 'floating')

In questa modalità differenziale, descritta più in dettaglio nel manuale della scheda, Cap.4, si misura la differenza tra i due terminali a cui si connette il segnale a patto che nessuno dei due terminali superi il valore massimo digitalizzabile. Se si rispetta questa condizione si può quindi ignorare rumore elettrico che si sommi identico ad entrambi i canali. Ma se viceversa l'uno o l'altro o entrambi i canali superano i limiti del digitalizzatore il risultato non è più attendibile. Per evitare che, fluttuando, i valori di tensione di ciascun connettore, si allontanino troppo da massa, determinando un errore di common rejection mode nella lettura occorre ancorare a massa l'ingresso.

Ciò va realizzato in modi differenti a seconda che la sorgente del segnale sia fluttuante o vincolata a massa e che abbia impedenza piccola (<100 Ω) o grande (> 100Ω). Consideriamo qui due casi pratici:

• fluttuante con piccola impedenza (caso tipico della termocoppia): occorre connettere la massa dell'ingresso Floating al connettore AIGND mediante un filo conduttore.
• grande impedenza (caso tipico, il partitore per la misura di una resistenza): conviene allora realizzare la sorgente in modo che sia riferita a terra e non occorre connettere nulla da AIGND.
• grande impedenza fluttuante: in questo caso occorre riferirsi al manuale, ma non ci sono soluzioni prive di effetti collaterali (difetti di calibrazione o offset sul segnale). Occorre connettere entrambi gli ingressi Floating ad AIGND per mezzo di grosse resistenze (tipicamente 100 kΩ) come nello schema qui sotto.

Vi sono altre modalità di conversione dell'ingresso analogico, che non utilizziamo, nelle quali si misura rispetto alla massa dello strumento (misura unipolare o single ended), se ad esempio anche il generatore del segnale che si vuol misurare ha un polo a massa. In questo modo si possono avere a disposizione sedici canali d'ingresso analogico indipendenti.

Se si volesse sfruttare veramente la massima velocità di conversione su più canali d'ingresso occorrerebbe controllare le indicazioni del manuale sui tempi di assestamento degli ingressi, ma le misure proposte possono tranquillamente effettuarsi a frequenze più basse (100 o 1000 ripetizioni al secondo)

< Scheda di acquisizione NI PC6024e: DAQ hardware | Indice | Aspetti importanti della digitalizzazione >